基于放电阈值调制海马时间编码的阈下场效应机理研究

项目名称： 基于放电阈值调制海马时间编码的阈下场效应机理研究

项目编号： No.61372010

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 魏熙乐

作者单位： 天津大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 研究发现阈下电场能够在阈上突触活动背景下精确影响海马神经元的放电时刻，暗示了阈下电场具有精确调制海马时间编码的能力，但其生物物理机制尚不清楚。动态的放电阈值可灵活塑造神经元对阈上刺激的时间编码，从放电阈值角度能够阐释阈下电场调制海马时间编码的潜在机理。胞体和轴突是动作电位起始的重要区域，包含丰富的阈下活动的慢失活离子通道，我们认为胞体-轴突的阈下特性是决定放电阈值的关键因素，且阈下电场对神经元的阈下活动具有显著的干预能力。因此，项目提出从胞体-轴突的阈下动力学角度阐释动态放电阈值的生物物理机制，进而揭示阈下电场通过调制放电阈值参与海马时间编码的机理。项目首次建立包含胞体-轴突慢失活离子通道的海马场效应模型；研究放电阈值对胞体-轴突阈下振荡以及慢失活离子通道动力学的依存性，以及该过程对海马核团放电编码特性的影响；结合放电阈值的实验数据和理论分析，阐释阈下电场精确调制海马时间编码的场效应机理。

中文关键词： 放电阈值；阈下电场；阈下振荡；时间编码；神经元模型

英文摘要： The subthreshold electric fields can precisely affect the firing timing of hippocampal pyramidal neurons in the suprathreshold synaptic activity background,which implies that the subthreshold electric fields are able to accurately modulate the temporal co

英文关键词： spike threshold；subthreshold electric field；subthreshold oscillation；temporal coding；neuron model