オキシトシンは、嗅球の僧帽弁/房細胞の神経処理を調節します

目的：オキシトシンは、げっ歯類の社会的認識において重要な役割を果たします。これは主に嗅覚系によって媒介されます。オキシトシンは嗅球の神経活動を調節しますが、基礎となるメカニズムはほとんど不明です。ここでは、嗅球へのオキシトシンの直接注入がマウスの社会的相互作用にどのように影響し、嗅球の僧帽弁/房細胞の神経活動を調節するかを研究しました。 方法：行動テストでは、3室の社会的相互作用テストが使用されました。in vivo研究では、単一単位記録、局所的なフィールドポテンシャル記録、繊維測光記録を使用して、嗅球の神経活動を記録しました。in vitroの研究では、嗅球のスライスでパッチクランプ記録を実行しました。 結果：行動的に、嗅球における直接的なオキシトシン注入は、社会的相互作用タスクでのパフォーマンスを向上させました。さらに、僧帽弁/房細胞の臭い誘発反応と臭気の神経識別は両方ともオキシトシンによって強化されましたが、僧帽弁/房細胞の自発発火率は減少しました。ニューラルネットワークレベルでは、オキシトシンは臭い誘発性ガンマ応答の振幅を減少させました。細胞集団レベルでは、オキシトシンが眼球細胞で特に臭気誘発カルシウム応答（神経活動を反映）を減少させました。さらに、in vitroスライスの記録により、僧帽細胞活性に対するオキシトシンの阻害効果は、主にATP感受性カリウムチャネルの調節によって媒介され、オキシトシン受容体-GQ-PLC-IP3シグナル伝達経路を含むことが明らかになりました。 結論：オキシトシンは、ATPに敏感なカリウムチャネルを介して部分的にある僧帽細胞の臭気応答のシグナル対雑音比を増加させることにより、社会的相互作用を調節します。

AIM: Oxytocin plays an important role in social recognition in rodents, which is mediated predominantly by the olfactory system. Although oxytocin modulates neural activity in the olfactory bulb, the underlying mechanism is largely unknown. Here, we studied how direct infusion of oxytocin into the olfactory bulb affect social interactions in mice and modulate the neural activity of mitral/tufted cells in the olfactory bulb. METHODS: A three-chamber social interaction test was used in the behavioural test. For in vivo studies, single unit recordings, local field potential recordings and fibre photometry recordings were used to record the neural activity of olfactory bulb. For in vitro studies, we performed patch clamp recordings in the slice of the olfactory bulb. RESULTS: Behaviourally, direct oxytocin infusion in olfactory bulb increased performance in a social interaction task. Moreover, odour-evoked responses of mitral/tufted cells and neural discrimination of odours were both enhanced by oxytocin, whereas the spontaneous firing rate of mitral/tufted cells was reduced. At the neural network level, oxytocin decreased the amplitude of odour-evoked high gamma responses. At the cell population level, oxytocin decreased odour-evoked calcium responses (reflecting neural activity) specifically in granule cells. Moreover, in vitro slice recordings revealed that the inhibitory effect of oxytocin on mitral cell activity is mediated mainly by modulation of ATP-sensitive potassium channels and involves the oxytocin receptor-Gq-PLC-IP3 signalling pathway. CONCLUSION: Oxytocin modulates social interaction, likely by increasing the signal-to-noise ratio of odour responses in mitral cells which is partly through ATP-sensitive potassium channel.