2012年7月25日，我所罗敏敏实验室在 《Journal of Neuroscience》 杂志发表题为“Optogenetic activation of basal forebrain cholinergic neurons modulates neuronal excitability and sensory responses in the main olfactory bulb”的研究论文。 本文首次全面分析了基底前脑的胆碱能神经元投射对小鼠主嗅球信号传导的调控作用，并被选为该期的Featured Article。

哺乳动物的主嗅球接受来自基底前脑的斜角带核水平支（horizontal limb of diagonal band of Broca）的胆碱能神经元投射，这些胆碱能投射被认为和动物的行为状态如注意力等密切相关。以前的研究表明胆碱信号能增强小鼠嗅觉相关的分辨和学习能力，但斜角带核水平支的胆碱能神经元怎样调控主嗅球神经元的兴奋性和气味反应仍存有一定的争议。本文运用最新的光遗传学手段特异性激活这些胆碱能神经元，结合电生理记录分析了主嗅球神经元的兴奋性和气味反应变化。顺利获得标记神经元分析其形态和位置，继而确定出它的类型。作者发现光激活斜角带核水平支的胆碱能神经元可以抑制主嗅球中几乎所有类型神经元的兴奋性，包括僧帽/丛状细胞，球周细胞，GABA能的颗粒细胞。这种抑制作用在10 Hz时已具有显著性，并会随着光刺激频率增加而变强。除此之外，胆碱能神经元激活锐化了大部分僧帽/丛状细胞的调谐曲线，却总体上增强了球周细胞和颗粒细胞的气味反应。这些实验结果说明来自基底前脑的胆碱能系统可以显著调控小鼠主嗅球的神经元兴奋性，并且支持了胆碱能活性可以增强嗅觉辨别能力的假设。

我所与北京协和医学院联合培养的博士生马明为本文的第一作者，通讯作者为罗敏敏博士。此项研究由科技部973计划及北京市科委资助，在北京科学生命购宝钱包 完成。