摘要
人类高级认知功能，诸如学习、工作记忆、行为抉择等都依赖于前额叶皮层（Prefrontal cortex，PFC）的神经网络功能，该脑区受到五羟色胺(5-Hydroxytryptamine，5-HT)能神经元轴突的支配，并且表达大量的5-HT受体，这表明5-HT对PFC的功能具有重要调节作用。以往的研究发现5-HT调节皮层神经元的兴奋性——动作电位(Action potential，AP)的产生，但是具体调节机制尚不清楚。一般而言，AP最先在轴突始段(Axon initial segment，AIS)爆发，该节段上钠离子通道决定神经元发放AP的阈值电压，因此我们推测5-HT可能通过调节轴突钠通道而改变神经元的兴奋性。通过在PFC脑薄片上的膜片钳记录，结合药理学、光遗传学以及神经元建模，我们发现5-HT1A对轴突钠通道有选择性调节作用:选择性抑制轴突始段而非轴突主干上的钠通道;选择性抑制Nav1.2，而非Nav1.6。我们还发现5-HT1A对轴突始段钠通道（离胞体距离＜40μm）的调节是通过使钠通道激活曲线和慢失活曲线分别向去极化和超极化方向移动实现的。我们发现，这种对Nav1.2的选择性抑制作用降低了AP向胞体和树突反向传播的成功率。这些研究结果对于今后探讨神经调质对神经元兴奋性的调控以及精神疾病的治疗具有重要意义。
NETL