囊性纤维化跨膜调控因子(CFTR)是一种ATP结合的氯离子通道，接受胞内cAMP/PKA磷酸化的调控，并广泛分布于外周各种器官组织，参与调节氯离子平衡和细胞稳态。先前的研究描述了CFTR通道在中枢神经系统存在表达，但是CFTR通道是否同样通过调控神经元胞内氯离子水平来影响前额叶皮层的神经网络目前仍缺乏研究。本研究中通过免疫组织化学染色、氯离子成像、膜片钳记录和双光子成像等手段，全面地分析了CFTR通道在前额叶皮层的具体功能。发现调节CFTR通道活性能够改变体外培养的前额叶皮层神经元结构复杂度、胞内氯离子水平;影响离体脑片第5层锥体神经元的静息膜电位水平以及诱发动作电位的各项参数;同时对抑制性突触传递产生显著改变。此外，通过活体实验，我们发现抑制或下调CFTR通道可以增加初级运动皮层轴突和胞体的钙离子活性，并对动物的运动学习产生促进作用。以上的结果表明，CFTR通道能够通过调节细胞内氯离子水平影响前额叶皮层神经元兴奋性，这对阐明氯离子通道在前额叶皮层的功能及机制具有重要的理论意义。
　　靶向性的细胞消融对研究神经网络中单个细胞功能至关重要。为了快速而精确的在活体脑内对目标细胞进行定点消融，我们开发了以啁啾脉冲放大飞秒激光为基础的双光子显微镜系统，靶向性的针对单细胞进行消融，并实时监测活体动物脑内细胞网络的活性变化。通过精密的交互式控制激光脉冲，在不额外损伤周围神经纤维网络的情况下，完成单一激光脉冲对目标细胞的消融。通过该技术，我们对小鼠初级运动皮层第2/3层的单一生长抑素(SST)阳性的中间神经元进行消融，发现少数SST细胞的失活足以增加运动学习过程中周围神经网络的兴奋性。此外，通过对第5层锥体神经元的顶侧树突分支进行切除，显示出不同的顶侧树突分支在结构和功能上相对独立。通过在时空结构上对目标细胞或其分支进行快速消融，本系统能够成为一种研究复杂神经网络中单细胞功能的强有力工具。