Ripple-selective GABAergic projection cells in the hippocampus.

通讯作者

Ivan Soltesz

Introduction

  • SPW-R
    • Sharp-wave 成分由CA3的兴奋性传入树突诱发的同步性去极化
    • Ripple成分(120-200 Hz)被认为是由CA1锥体细胞(PC)和本地快速放电的的中间神经元(INs)之间的微环路互动产生的,这些神经元的活动是由与Sharp-wave相关的兴奋性输入启动的。
  • dlx5/6-Cre 小鼠,特异性标价GABA能中间神经元
  • Grik4-Cre 小鼠,特异性标记CA3的锥体细胞
  • Chrm2-tdT knock-in line小鼠特异性标记M2R阳性细胞
  • Chrm2-tdT knock-in line小鼠可以特异性标记TORO细胞

Results

  • 使用 juxtacellular recording,在CA1始层记录到Theta-On, Ripple Off的GABA能中间神经元(TORO cell)
    • 该细胞在theta时几乎不放电,在ripple时高放电,且放电略早与Ripple事件
  • 使用Allen Brain Observatory 的数据,发现TORO细胞只在海马中能被鉴别出来
  • 在dlx5/6-Cre中注射钙指示剂,小鼠上在一侧使用双光子钙成像,另一侧植入电极记录场电
    • 发现钙信号和ripple 事件相关,theta时几乎没有
    • 使用算法可以鉴别出在theta期间不活动,ripple活动的TORO细胞
    • 免疫组化发现,TORO细胞上都表达M2R (muscarinic type 2 receptors )
  • 作者也研究了小鼠在睡眠过程中的TORO细胞的活动
    • 发现,与ripple相关的awake rest和NREM期间细胞活动更高
  • Grik4-Cre小鼠的CA3注射ChR2,使CA3锥体细胞带上光敏通道,在CA1使用蓝光激活
    • 发现,相比于Non-TORO细胞,TORO细胞可以被蓝光激活
    • 说明TORO细胞接收CA3的兴奋性输入
  • 在dlx5/6-Cre小鼠的MS中注射ChR2的病毒,使MS的GABA能中间神经元带上光敏通道,在CA1使用蓝光激活投射
    • 发现,在REST时期给予蓝光时,TORO细胞的活动受到明显的抑制
    • 说明TORO细胞接收MS的GABA能输入
  • 由于TORO细胞为M2R阳性,因此使用Chrm2-tdT knock-in line小鼠可以特异性标记TORO细胞
    • 对其的下游进行示踪后发现,其对EC/HC/SUB/RSC/ACC/LS/DMS都有投射
  • Chrm2-tdT特异性标记TORO细胞,并对TORO细胞和本地的细胞进行双patch记录
    • 发现TORO细胞对本地的中间神经元如PV/CCK都有抑制性的作用
    • 但是对本地的锥体细胞几乎没有抑制作用

参考文献

Szabo, Gergely G., et al. “Ripple-selective GABAergic projection cells in the hippocampus.” Neuron (2022).

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