苏醒/睡眠周期中突触缩放的超微结构证据

苏醒/睡眠周期中突触缩放的超微结构证据

人们一般认为在学习过程中突触的强化和削弱保持平衡，从而避免过度增强和干扰记忆。然而，充分的证据证明当清醒动物学习时突触主要出现的是增强作用，而睡眠时则出现抑制。de Vivo等用三维电子显微镜在小鼠的运动和感觉皮层中测量了6 920个神经突触，发现睡眠后轴突-树突棘接口(axon-spine interface, ASI)比清醒时下降了大约18%，且这一降低幅度与ASI大小成正比，表明这是一种突触缩放(synaptic scaling)。突触缩放具有选择性，那些大而缺乏再循环内体(recycling endosomes)的突触得以避免。树突棘头的体积(spine head volume)也会发生类似的缩放，体现了较弱、可塑性较强的突触(约80%)与较强、较稳定的突触之间显著的差别。这些结果表明，睡眠的核心作用是使清醒时增加的突触强度重新正常化。

Science, 2017, 355(6324):507-510(李 伟)