摘要
在青春期，内侧前额叶皮层（mPFC）经历了广泛的GABA能中间神经元成熟过程，这一过程建立了兴奋性与抑制性之间的平衡，并支持成人的认知功能。在这一关键发育时期的干扰会导致神经精神障碍，然而其对成人突触可塑性的长期影响仍不甚清楚。本文探讨了青少年NMDA受体（NMDAR）功能低下如何影响成人的mPFC信号传递和可塑性。我们让青少年小鼠接触亚麻醉剂氯胺酮，并在成年后进行全细胞膜片钳记录，以研究兴奋性和抑制性突触电流以及脉冲时序依赖性可塑性（STDP）。暴露于氯胺酮的小鼠表现出锥体神经元（PyNs）中的GABA能信号传递缺陷，表现为自发IPSC频率降低和配对脉冲比率升高，这与突触前GABA释放受损及小清蛋白阳性中间神经元（PV-INs）的功能输出减弱一致。氯胺酮暴露小鼠的PyN STDP发生了改变，脉冲配对呈现出“后-前-前”顺序，导致增强作用，而对照组小鼠则表现出抑制性突触抑制。这些结果共同表明，青少年时期的NMDAR功能低下会导致PV-IN介导的抑制性信号传递长期受损，并破坏成人mPFC中STDP的双向表达。这种可塑性的变化反映了突触整合过程中的抑制性控制丧失，表明发育阶段的NMDAR功能障碍会导致皮质回路功能的持久改变。这些发现揭示了青少年NMDAR功能低下如何导致长期性的回路功能障碍，对于理解青春期出现的神经发育障碍具有重要的机制意义。
关键要点
- 青春期是内侧前额叶皮层（mPFC）GABA能神经元成熟的关键时期。
- 青少年时期接触氯胺酮会改变成年mPFC的脉冲时序依赖性可塑性，从抑制性变为兴奋性增强。
- 青少年时期接触氯胺酮会损害成人的GABA能信号传递。
- 青少年时期接触氯胺酮会降低小清蛋白阳性中间神经元的功能输出。
- 这些发现表明，青少年时期的NMDA受体功能低下会破坏成人前额叶的抑制性平衡，并改变突触可塑性的极性。
数据可用性声明
支持本研究的所有数据均包含在论文的图表中。根据《生理学杂志》（The Journal of Physiology）的统计政策，样本量≤30的所有汇总数据均直接在图表中呈现。这些分析的原始原始数据已被存档，如有合理请求，可向相应作者获取。
