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神经元具有多种分子、形态、连接和功能特性。管理这种复杂性的唯一现实方法是将神经元分组,然后对其进行系统和重复性的分析,从而为理解大脑环路的结构、功能和发育铺平道路。内侧内嗅皮层(MEC)的第五层(L5)分为a、b两个亚层(L5a和L5b),其中,L5b接收来自海马的输入,而L5a产生主要的内嗅输出。但是目前L5的神经元的种类还没有系统的分类,L5a到L5b的连接模式也并不清楚因此,本课题旨在研究MEC L5a和L5b神经元分类和内部连接,明确L5a和L5b神经元的连接方向和概率等,使海马-MEC-端脑环路信息流完整。首先,本课题先进行信号采集,同时向神经元注射生物胞素进行表征,重构以后进行人工分类,并基于形态学使用密度热图分析方案,验证人工分类的科学性。在电生理层面,我们先提取28个电生理参数,在形态学分类的基础上提取对应的电生理参数的相对重要性,得到能够区分不同类别细胞的主要电生理参数。而后用三电极膜片钳记录神经元连接,探索L5的内部连接模式。研究结果显示,根据形态学特点,L5神经元可分为6类,而且L5a中有一类神经元外侧的基底树突密度更高,长度更长。凹陷比、动作电位阈值和输入阻抗这三个参数是能区分这6类神经元的主要电生理参数;L5a锥体神经元自连接的概率约为10.8%(13/120);L5b锥体神经元到L5a锥体神经元的连接概率约为2.3%(1/43);此外还发现L5a锥体神经元到L5b锥体神经元的连接率约为7.0%(3/43)。L5中至少含有反馈抑制和发散两种环路模式。综上所述,本课题发现了外侧基底树突长度更长密度更高的大锥体神经元,且找到了L5b向L5a投射的直接证据,从而明确L5神经元的内部连接模式,计算了锥体神经元之间的连接概率,完善了海马-MEC-端脑环路上最重要的一环,为MEC的深层研究及海马-MEC-端脑神经环路的相关研究奠定了很好的研究基础。