in vivoでのガンマ振動中の海馬介在ニューロン発火の細胞型特異的調整

皮質ガンマ振動は、認知処理に寄与し、知識侵入性のGABA作動性介在ニューロンによってサポートされていると考えられています。麻酔ラットの海馬CA1領域で同定された介在ニューロンの細胞外記録を実行し、5つの異なる介在ニューロンタイプの発火パターンが自然ガンマ振動と比差的に相関していることを明らかにしました。海馬領域CA3からのグルタミン酸作動性入力に合わせた錐体細胞の樹状突起を標的とするビストラ化細胞の発射は、野外ガンマ振動に強く位相ロックされています。パルブミンを発現するバスケット、軸軸、およびコレシストキニン発現介在ニューロンは中程度のガンマ変調を示しますが、遠位樹状突起のスパイクタイミングはオリエンズ - ラクノスム分子内腸内腸内膜型を磁場発注と相関させません。コレシストキニン発現介在ニューロンは、ガンマサイクルで初期に火災が発生します。これは、個々のピラミッド細胞のしきい値の提案された機能と一致する発見です。さらに、フィールドガンマ振幅が介在ニューロンのスパイクタイミング精度と発火率と相関することを示します。全体として、我々の記録は、in vivoでのガンマ同期は、錐体細胞への時間的およびドメイン固有のGABA作動性入力によって支援され、ソマタおよび軸索の初期セグメントに加えて錐体細胞樹状突起で開始されることを示唆しています。

Cortical gamma oscillations contribute to cognitive processing and are thought to be supported by perisomatic-innervating GABAergic interneurons. We performed extracellular recordings of identified interneurons in the hippocampal CA1 area of anesthetized rats, revealing that the firing patterns of five distinct interneuron types are differentially correlated to spontaneous gamma oscillations. The firing of bistratified cells, which target dendrites of pyramidal cells coaligned with the glutamatergic input from hippocampal area CA3, is strongly phase locked to field gamma oscillations. Parvalbumin-expressing basket, axo-axonic, and cholecystokinin-expressing interneurons exhibit moderate gamma modulation, whereas the spike timing of distal dendrite-innervating oriens-lacunosum moleculare interneurons is not correlated to field gamma oscillations. Cholecystokinin-expressing interneurons fire earliest in the gamma cycle, a finding that is consistent with their suggested function of thresholding individual pyramidal cells. Furthermore, we show that field gamma amplitude correlates with interneuronal spike-timing precision and firing rate. Overall, our recordings suggest that gamma synchronization in vivo is assisted by temporal- and domain-specific GABAergic inputs to pyramidal cells and is initiated in pyramidal cell dendrites in addition to somata and axon initial segments.