同步的爬行纤维活动通过调节去抑制环路实现小脑学习的指导性信号传递

运动学习依赖于错误后指导适应性可塑性的信号。在小脑中，攀爬纤维（CFs）向浦肯野细胞（PCs）提供这些指令。然而，即使在没有错误的情况下，CFs也会持续放电，这需要分子层中间神经元（MLIs）抑制PCs以抵消CF的兴奋并防止适应不良的可塑性。为了探究在小鼠中，这种调节性抑制如何在情境中被抑制以选择性地允许错误驱动的学习，我们结合了连接组学、功能记录、计算建模和行为操纵。我们发现，CFs不仅靶向PCs，还靶向一种特定的MLI亚型，该亚型抑制靶向PCs的MLIs，从而形成串联去抑制。这些去抑制性MLIs整合多个CFs，导致CF同步时激活增强。这种更强的去抑制驱动使得PCs中CF诱发的钙反应更大。破坏MLI到MLI的抑制会阻止CF指导的运动学习，证实了这种去抑制通路的必要性。因此，群体同步通过去抑制性网络相互作用选择性地实现CF驱动的可塑性，表明指导性信号是环路水平处理的产物。