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蘑菇体是一个果蝇中枢脑结构中非常重要的部分,它参与了包括嗅觉学习记忆和一些视觉认知在内的许多高级行为。但是,由于电生理技术在果蝇脑内记录的困难,关于蘑菇体的生理特性却所知甚少。本文采用钙离子成像技术来研究果蝇蘑菇体的钙信号活动。
本研究发现,区别于一般情况下的钙离子浓度升高,电刺激在蘑菇体神经纤维的终木戏剧性地引发了钙信号的下降。这种奇特的钙信号下降虽然从发育早期的幼虫到成体果蝇都可以观察到,但是却比较特异性地局限在蘑菇体的某些神经元。阻断GABA受体可以促进钙信号沿着蘑菇体的神经纤维传递,但是却不能抑制电刺激引发的钙信号下降现象。
进一步的实验表明,这种钙信号下降不依赖于胞外钙离子浓度,也不依赖于胞内钙库和线粒体的回收。最后,发现抑制钠-钙交换泵的活性显著性地降低了刺激所引发的钙信号下降,然而当阻断细胞膜上的钙泵时,钙信号的下降现象依然存在。
综上所述,本研究表明,蘑菇体神经元在电刺激下表现了一种奇特的钙信号下降现象,而且这种钙信号的下降可能主要是受钠-钙交换泵调节的。