2024年4月17日，巴塞尔大学等机构的研究人员在Nature发表题为Control of neuronal excitation–inhibition balance by BMP–SMAD1 signalling的文章。
在整个生命过程中，哺乳动物新皮层中的神经元网络一直保持着兴奋和抑制的平衡，这对神经元计算至关重要。偏离平衡状态与神经发育障碍有关，严重破坏则会导致癫痫。为了保持平衡，由兴奋性和抑制性神经元组成的神经元微电路会感知神经活动的变化，并调整神经元的连接和功能。
该研究在成年小鼠的新皮层中发现了一种信号通路，这种通路会随着神经元网络活动的增加而被激活。兴奋性神经元的过度激活是通过 BMP2 水平的增加向网络发出信号的，BMP2 是一种生长因子，因其在胚胎发育过程中作为形态发生因子的作用而广为人知。BMP2通过转录因子SMAD1作用于表达副神经元（PV）的中间神经元，SMAD1控制着一系列谷氨酸能突触蛋白和神经元周围网络的成分。BMP2-SMAD1 信号在中枢神经间元特异性中断后，中枢神经间元细胞中的谷氨酸能神经支配会丧失，神经元周围网发育不全，兴奋性降低。最终，PV 中间神经元功能招募的这种损害破坏了大脑皮层的兴奋-抑制平衡，小鼠表现出自发性癫痫发作。该研究结果表明，发育过程中的形态发生信号被重新用于稳定成年哺乳动物大脑皮层网络。
