攀缘纤维（Climbing fibres，CFs）会在浦肯野细胞（PCs）上形成强大的兴奋性突触，从而提高其树突内的钙浓度，并能够促使颗粒细胞（GrC）与浦肯野细胞之间的突触发生长期抑制（LTD），这是多种介导小脑学习机制中最受研究的一种。CFs还通过在浦肯野细胞中产生复杂的脉冲（PCCS）来调节小脑皮层的输出，随后在浦肯野细胞通常较高的简单脉冲（PCSS）发放中会出现一段暂停。

除了直接影响浦肯野细胞之外，CFs 还会激发分子层中间神经元（MLIs），这些神经元能够抑制浦肯野细胞以调节小脑皮层的输出。不过，最近已发现两种具有相反作用的 MLI 类型：MLI1 会抑制浦肯野细胞、减少树突内的钙信号并抑制颗粒细胞与浦肯野细胞之间突触的可塑性；而MLI2则抑制 MLI1 并解除对浦肯野细胞的抑制。这带来了一个有趣的问题：CFs 如何能够在激活抑制浦肯野细胞树突钙信号的中间神经元从而抑制浦肯野细胞以调节小脑皮层输出的同时，促进学习呢？

2026年3月18日，哈佛医学院Wade G. Regehr团队在Nature在线发表题为Climbing fibres recruit disinhibition to enhance Purkinje cell calcium signals的研究论文，为了弄清楚攀缘纤维维如何能够在不同时抑制浦肯野细胞所需的钙信号（即可塑性和学习所必需的信号）的情况下激活 MLIs，研究人员检测了攀缘纤维对 MLIs 的特异性输入。

文章模式图（图源自Nature）

连续电子显微镜重建表明，攀缘纤维接触两种 MLI 类型，但并不形成常规突触，而是通过更多的接触点（接触面积更大）与每个 MLI2 相互作用。切片实验表明，攀缘纤维通过谷氨酸溢出优先激活 MLI2。与这些解剖学和切片实验结果一致的是，体内神经像素记录显示，自发的攀缘纤维活动会激活 MLI2、抑制 MLI1 并解除对浦肯野细胞的抑制。

相比之下，与学习相关的感官刺激会产生更复杂的反应，促使攀缘纤维和颗粒细胞的输入趋于一致，这些输入可能激活也可能抑制 MLI1。当 CF 同步活跃时，这种平衡会明显向抑制 MLI1 的方向倾斜，从而提升 PC 树突的钙信号，这对于长期抑制至关重要。

这些数据为 CF 同步能够高效地诱导小脑学习提供了机制上的解释，揭示了一个关键的抑制性回路，该回路使 CF 能够通过 MLIs 来增强 PC 树突的钙信号，这对于可塑性而言是必要的。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10220-4