有人提出細(xì)胞類型的多樣性可能是,,至少部分是前額皮質(zhì)中與神經(jīng)細(xì)胞相關(guān)的行為變化性的基礎(chǔ)。為了支持這一假設(shè),,Kvitsiani等人如今指出,,前扣帶回(ACC)中的小清蛋白-表達(dá)(PV+)中間神經(jīng)元以及生長激素抑制素-表達(dá)(SOM+)中間神經(jīng)元的一個亞型,與不同的網(wǎng)絡(luò)及行為功能有關(guān),。
籃狀細(xì)胞是一種類型的PV+中間神經(jīng)元,,提供了鄰近體細(xì)胞抑制,而Martinotti細(xì)胞是SOM+中間神經(jīng)元,,能夠抑制樹突,。為了搞清ACC中的這些PV+和SOM+中間神經(jīng)元之間的功能差異,作者培育了在這些抑制細(xì)胞類型中的一種或另一種表達(dá)紫紅質(zhì)通道蛋白2的小鼠,,隨后在光刺激這些細(xì)胞的同時進(jìn)行了細(xì)胞外記錄,。
被光刺激的PV+中間神經(jīng)元表現(xiàn)出了狹窄的尖峰帶寬,以及一個較高的激發(fā)速度,,并且它們對鄰近的神經(jīng)細(xì)胞表現(xiàn)出了簡短而一致的抑制周期,。相比之下,光刺激的SOM+中間神經(jīng)元表現(xiàn)出了變化的激發(fā)特征——一小群神經(jīng)細(xì)胞表現(xiàn)出了狹窄的尖峰帶寬以及頻繁的激發(fā)(NS-SOM+中間神經(jīng)元),,而其他則表現(xiàn)出了更寬尖峰帶寬以及較不頻繁的激發(fā)(WS-SOM+中間神經(jīng)元)——并導(dǎo)致了本質(zhì)上不同的持續(xù)時間更長的抑制,。總的來看,,這些發(fā)現(xiàn)表明兩類中間神經(jīng)元對網(wǎng)絡(luò)活性具有不同的影響,。
作者調(diào)查了是否這些不同的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)對應(yīng)不同的神經(jīng)元在ACC中從事的與覓食任務(wù)相關(guān)的行為。小鼠被訓(xùn)練在兩個站臺之間通過一條升高的開放軌道奔跑,,為的是采集作為獎勵的水,。隨著它們進(jìn)入一個站臺(觸發(fā)區(qū)),一個獎勵在另一個站臺(獎勵區(qū))變?yōu)榭傻玫?。?dāng)接近獎勵區(qū),,一個聽覺線索將有助于指明獎勵的大小。因此,,與停留在一個安全的環(huán)境中模擬覓食行為相比,,小鼠必須衡量未來獲得的獎勵的大小。
進(jìn)入獎勵區(qū)伴隨著NS-SOM+中間神經(jīng)元激活的抑制,,以及WS-SOM+中間神經(jīng)元的更多的變化的激活,。隨著小鼠從獎勵區(qū)退出,大部分的PV+中間神經(jīng)元出現(xiàn)了一個顯著的激活頻率增加,。因此,,NS-SOM+和PV+中間神經(jīng)元似乎與這項任務(wù)具有不同的,、定義明確的行為關(guān)聯(lián)。
作者進(jìn)一步研究了PV+中間神經(jīng)元的行為關(guān)聯(lián),,旨在搞清是否這些神經(jīng)元實(shí)際上與一個特定的行為有關(guān),,或者考慮到ACC所扮演的角色,與一個決策的變化有關(guān),。他們改變了任務(wù),,從而使小鼠必須顛倒獎勵站臺,與其向前運(yùn)動截然相反,,并且不得不為了它們的獎勵等上更長時間,,從而使得行為的時間能夠得到更準(zhǔn)確的評估。
獎勵區(qū)的退出依然與PV+中間神經(jīng)元激發(fā)頻率的一個增加相關(guān),,并且這種頻率的增加伴隨著花在獎勵區(qū)的時間的延長,。這意味著這些中間神經(jīng)元并沒有向關(guān)于離開的特殊機(jī)動行動發(fā)信號。恰恰相反,,它們可能在從覓食決定到離開這一區(qū)域中扮演了一個角色。
總而言之,,這些結(jié)果表明,,不同種類的皮質(zhì)中間神經(jīng)元具有不同的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),并且這些效應(yīng)可能是不同行為特征的基礎(chǔ),。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦英文摘要:
Nature Reviews Neuroscience doi:10.1038/nrn3544
Foraging for interneurons
Darran Yates
It has been proposed that cell-type diversity may, at least partly, underlie the variability in the behavioural correlates of neurons in the prefrontal cortex. In support of this proposal, Kvitsiani et al. now show that parvalbumin-expressing (PV) interneurons and a subtype of somatostatin-expressing (SOM) interneurons in the anterior cingulate cortex (ACC) are associated with di…