gaba能回路的发展及其对中枢神经系统疾病的意义

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大脑皮层的功能需要两种主要的神经元亚型的协调作用，谷氨酸投射神经元和gaba能中间神经元。虽然，就数量而言，与新皮层中的谷氨酸能神经元相比，gaba能中间神经元代表了一个较小的细胞群，但它们在调节新皮层电路的网络动力学中发挥了重要作用。事实上，gaba能中间神经元已被证明控制神经元的兴奋性和整合性，并且它们与锥体神经元网络之间的时间同步和振荡行为的产生有关。这种在神经系统内部和跨神经系统的振荡被认为服务于各种复杂的功能，如感知、运动启动和记忆。近年来，gaba能抑制的发展已被证明是皮层神经回路关键期可塑性的关键决定因素。关键时期代表着大脑可塑性的增强期，在此期间，经验可以在神经元回路中产生永久性、大规模的变化。在中枢神经系统的许多区域已经描述了经验依赖的神经回路的细化，这表明它是正常脊椎动物中枢神经系统发育的基本机制。通过调节关键时期的开始和结束，gaba能中间神经元可能影响人生早期和青春期经历如何塑造大脑线路。

考虑到gaba能细胞在神经回路的发育、功能和可塑性中所起的多方面作用，gaba能回路发育本身的改变与各种神经发育和精神疾病(如精神分裂症、自闭症和癫痫)有关也就不足为奇了。然而，gaba能电路发展的修饰如何有助于特定的病理很大程度上是未知的。此外，类GABA药物，如苯二氮卓类药物和某些抗癫痫药物在临床实践中广泛使用，但这些药物是否以及在多大程度上对发育中的大脑产生有害影响尚不清楚。更好地理解gaba能中间神经元的发育和可塑性的机制可能会提示哪些细胞底物可能在神经发育障碍中受到影响。与此同时，识别与这些疾病有关的遗传变异可能会对gaba能回路的正常和病理功能产生重要的新见解。

我们对gaba能中间神经元功能的理解受到其惊人异质性的挑战;事实上，不同亚型的中间神经元表现出不同的形态、生理特性、连接模式和生化成分。最近的技术进步大大加快了这一领域的进展。特别是，基于神经元间细胞类型特异性启动子和荧光蛋白报告的遗传策略的发展，使完整或半完整组织(如器官型脑培养)中特定GABAergic神经元间类的高效高分辨率标记成为可能。

本特刊提供了gaba能电路发展和相关脑疾病领域的最新发现的概述。构建皮质gaba能网络的遗传程序在大脑发育的早期就开始了，它协调了细胞类型的规范、迁移和突触连接的某些方面。另一方面，gaba能神经支配和抑制性传递的成熟模式的建立直到青春期才实现，并深受神经元活动和经验的影响。E. Rossignol描述了决定皮质gaba能中间神经元多样性的严格控制的遗传级联，以及对它们的生成、规范和成熟至关重要的基因功能障碍如何可能导致各种神经发育障碍。B. Chattopadhyaya描述了出生后大脑中gaba能神经支配活动依赖成熟的分子机制。

特刊的几篇文章调查了gaba ergic信号和可塑性的证据表明障碍到特定的神经发育障碍,如自闭症(r . Pizzarelli和大肠Cherubini j·勒布朗和m . Fagiolini l . Baroncelli et al。),精神分裂症(g . Gonzales-Burgos et al。),癫痫(Griggs和Galanopoulou)。gaba能回路的发育作用不仅局限于大脑，也不局限于发育阶段。a . E. Allain等人讨论了GABA和GABA能受体在痉挛小鼠运动神经元发育和未成熟的舌下运动神经元中的作用，痉挛小鼠是人类高度紧张综合征的模型。B. Imbrosci和T. Mittman描述了gaba能系统对成人皮质损伤的反应，以及如何操纵这种反应来帮助患者的功能恢复。

在过去的几十年里，基于细胞的gaba能神经元移植疗法已经成为一种很有前途的治疗方法，因为它们可以通过细胞替代缺失/改变的抑制性神经元或调节过度活跃的兴奋系统来恢复失去的平衡。V. Broccoli和M. Dolado综述了该领域的进展。

gaba能突触传递的强度是动态的，这一点越来越明显。R. Wright等人回顾了GABA-A受体驱动力在神经元回路中变化的一些复杂方式。P. Méndez和A. Bacci讨论了成人皮层和海马gaba能突触传递的可塑性和调节，而P. Wenner描述了gaba能稳态在发展运动网络中的新机制。最后，a . Ludwig等人提供的证据表明，滋养素滋养素参与了共转运体KCC2的发育调控，这是氯梯度建立的关键分子，而氯梯度反过来调节gaba能传递的强度。

我们希望这期特刊将有助于强调gaba能电路发展领域的新技术和概念进展，并强调该网络对神经疾病的重要性。

格拉迪克里斯多
托马索Pizzorusso
劳拉Cancedda
伊芙Sernagor

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