专门的抑制簇栅栏恐惧学习中的可塑性
你的心是否开始争夺即将到来的工作截止日期?或者在黑暗的房间里看到一个未知的物体让你跳?嗯,你可能会感谢你的amygdala。
小杏仁形脑结构是我们如何看待和过程恐惧的核心。当我们开始学会将恐惧与环境中的线索联系起来,神经元连接在这内Amygdala.在称为突触可塑性的过程中动态改变。虽然这种生理机制对于促进恐惧学习很重要,但它主要在杏仁达拉内的兴奋神经元的背景下进行了研究。关于角色抑制细胞的发挥而众所周知。
在最近的出版物中细胞报告,来自博尔顿实验室的MPFI科学家深入进入杏仁醛的抑制电路的专门部分,称为顶端插层细胞簇(APITC)。博尔顿实验室表征了这种小但独特的细胞集群,发现了丰富的连通性和调节Amygdala中可塑性的相当独特的能力。
“真正抓住了我们的注意事项是,关于APITC功能或结缔组电路的相对较少的事实,”Douglas Aside,Ph.D.,Ph.D.,第一个作者和前博士在Bolton Lab中讨论了。“在使用相对未知的大脑区域时,它是一个输入和输出的游戏。首先,您必须识别与神经元集群连接的内容以及它连接的内容,然后评估电路播放的功能角色。”
博尔顿实验室通过表征和功能测试到APITC来开始调查。首先,该团队利用了一个称为Monosnaptic Tracing的高度专业化的技术,以选择性地识别上游突触前伙伴。一旦识别,研究人员使用了突触前致敏刺激(光激活)和突触后电生理学的组合来验证连接是否有效。
“我们能够解开这种独特的细胞集群的许多不同的输入,从诸如泰塔拉姆等感官加工区域的诸如entorlinal皮层的内存重要的区域范围内,”aside博士解释道。“在这种多样性中,由于与我们在恐惧学习中所知的其他联系以及他们参与恐惧学习的肉类地区的其他联系相比,两个来自丘脑的显着输入突出了出来的。”
与APITC的强烈连接源自丘脑的两个区域,内侧遗传核(MGM)和后腔内腔内核(PIN)。以前的工作已经显示了MGM和PIN,分别成为听觉和躯体感应信息的重要处理中心。在恐惧学习的背景下,塔马什的投入向Amygdala发送恐惧相关的感官信息,然后将恐惧与环境中的特定提示集成并将恐惧联系在一起。
为了检查这种感官信息是否通过APITC流动对恐惧学习很重要,MPFI科学家在行为训练后直接研究了小鼠中这些突触联系的变化。一组小鼠接受了经典恐惧调理和行为驱动的变化,然后使用预突录和后突触后标记来评估可塑性。有趣的是,与对照动物相比,该团队在恐惧学习后发现了在恐惧学习后的感官输入中的突触突触的迹象。
“通常,当突触对特定行为很重要时,他们的连接在学习期间得到加强,因此我们的结果真的强烈地突出了这些感官连接在恐惧学习中的重要性,”亚叶博士“。
洛杉矶是杏仁达拉的一个地区,与恐惧学习,恐惧相关的感官集成以及基于恐惧的记忆的形成强烈关联。博尔顿实验室使用了丘脑感觉输入的同时电刺激和对LA的APITC细胞输入的致敏刺激,揭示APITC的激活作为栅极,以减少LA中的传入的感觉驱动的反应。
“武装APITC对感官门控和恐惧学习很重要,我们接下来看看APITC的下游连接是什么类型的下游连接,让我们为群集在AMYGDALA中具有可能的功能的线索害怕电路。“
典型地认为,大脑内的抑制细胞产生非常短的范围,下游连接,以动态修改其当地环境中的电路。使用轴突重建,博尔顿实验室确定了,虽然大多数APITC连接是局部轴突侧面,用于邻近APITC或突出的Amygdala内的近距离区域,称为侧向Amygdala(LA)。令人惊讶的是,他们还确定了与更遥远的脑结构相对远的连接的子集,挑战了抑制电路的古典思考。
“APITC是围绕着Amygdala的含有抑制性神经元的几种簇之一。每个群体通过门控特异性投入来调节Amygdala的情绪处理,”Notes McLean Bolton,Ph.D.和MPFI的研究组领导者。“ITCS具有许多神经调节剂的受体,例如多巴胺,阿片类药物和催产素,因此它们可以用作晴雨表,用于感应内部状态并相应地改变情绪。这使得它们治疗焦虑和应激障碍的潜在目标,因此了解群集有助于Amygdala功能很重要。“
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