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作者：祁丽雪;樊登贵;孙晓娟;
单位：北京邮电大学物理科学与技术学院;北京邮电大学数学与信息网络教育部重点实验室;北京科技大学数理学院;北京科技大学河北省脑机智能与数字疗法重点实验室;
摘要：内侧隔核支持的θ振荡被认为是学习和记忆的关键机制，但其通过乙酰胆碱(ACh)调控海马CA1区的记忆存储与回忆功能的具体动力学机制尚未被深入揭示。因此，构建了一个高生物仿真度的海马CA1区微电路模型，包含锥体细胞、轴突-轴突型细胞、篮状细胞、双层细胞与定向腔隙分子细胞，均具有丰富的多隔室形态与复杂的突触连接。模型整合了来自内嗅皮层、CA3 Schaffer侧枝和内侧隔核的网络输入。通过分析不同ACh与GABA_A的突触连接强度下的θ和γ振荡的峰值功率、峰值频率及回忆召回质量，详细评估了ACh对海马CA1网络的调控作用。结果表明：适度的ACh与GABA_A输入通过精确调控中间神经元的兴奋抑制平衡，增强锥体神经元的γ振荡同步化，有利于LTP突触可塑性的形成及回忆效率的提升；相反，过度输入则会导致中间神经元对锥体神经元放电的过度抑制效应，进而破坏θ和γ振荡的正常同步，最终显著降低海马CA1区的存储与回忆功能。该研究揭示了ACh在CA1区兴奋抑制动态平衡中的双重调控作用，为理解记忆存储与回忆机制提供了新的建模工具和理论依据。
关键词：乙酰胆碱(ACh);;海马CA1区;;兴奋抑制平衡;;记忆存储与回忆;;θ和γ振荡
基金资助：国家自然科学基金(12572065,12372061)
