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The Journal of comparative neurology2023Feb01Vol.531issue(3)

脳皮質下のGABA作動性ニューロンは、副枝の皮質領域に広範かつ選択的に担保枝を送信します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Extramural
概要
Abstract

嗅球の回路操作は、複数の領域からの高次投影によって変調され、その多くはそれ自体が球体出力のターゲットです。複数のグルタミン酸作動性領域は、前部の嗅覚核(AON)、前頭前野(PFC)、梨状皮質(PC)、胚性皮質(EC)、およびテニアテクタ(TT)を含む嗅球に投影されます。対照的に、電球へのGABA作動性投射を提供する領域は1つだけです。これらのGABAニューロンは、細胞の前撮影核を通って外側嗅覚球の核まで後方に伸びるブロカの斜めの帯の水平肢に位置しています。しかし、GABA作動性ニューロンが他の脳領域への投影を担保するかどうかは不明でした。これに対処するために、ウイルスおよび従来の路トレーサーの交差戦略を使用して、GABA作動性ニューロンを投影するBulbarからの側副投影をマッピングしました。このアプローチにより、球根が予測されているGABA作動性ニューロンが、アクセサリーの嗅球、AON、PFC、PC、およびTTに豊富な側副投影を示す他の主要な嗅覚皮質領域を標的とする顕著な特異性を示すことが明らかになりました。担保の予測を受け取る唯一の「非営利」領域は、内側前頭前野眼皮質へのまばらな接続でした。これは、基底前脳抑制性のフィードバックが、それ自体が顕著な球根突起領域であるグルタミン酸作動性フィードバック領域を調節することを示唆しています。したがって、抑制性フィードバックは、球根内の嗅覚情報のシナプス処理と、原発性嗅覚皮質からの嗅覚情報の関連処理の両方を同時に調節する可能性があります。これらの嗅覚性ガバ作動性フィードバックニューロンは、嗅覚系全体の調節因子であると仮定します。

嗅球の回路操作は、複数の領域からの高次投影によって変調され、その多くはそれ自体が球体出力のターゲットです。複数のグルタミン酸作動性領域は、前部の嗅覚核(AON)、前頭前野(PFC)、梨状皮質(PC)、胚性皮質(EC)、およびテニアテクタ(TT)を含む嗅球に投影されます。対照的に、電球へのGABA作動性投射を提供する領域は1つだけです。これらのGABAニューロンは、細胞の前撮影核を通って外側嗅覚球の核まで後方に伸びるブロカの斜めの帯の水平肢に位置しています。しかし、GABA作動性ニューロンが他の脳領域への投影を担保するかどうかは不明でした。これに対処するために、ウイルスおよび従来の路トレーサーの交差戦略を使用して、GABA作動性ニューロンを投影するBulbarからの側副投影をマッピングしました。このアプローチにより、球根が予測されているGABA作動性ニューロンが、アクセサリーの嗅球、AON、PFC、PC、およびTTに豊富な側副投影を示す他の主要な嗅覚皮質領域を標的とする顕著な特異性を示すことが明らかになりました。担保の予測を受け取る唯一の「非営利」領域は、内側前頭前野眼皮質へのまばらな接続でした。これは、基底前脳抑制性のフィードバックが、それ自体が顕著な球根突起領域であるグルタミン酸作動性フィードバック領域を調節することを示唆しています。したがって、抑制性フィードバックは、球根内の嗅覚情報のシナプス処理と、原発性嗅覚皮質からの嗅覚情報の関連処理の両方を同時に調節する可能性があります。これらの嗅覚性ガバ作動性フィードバックニューロンは、嗅覚系全体の調節因子であると仮定します。

Circuit operations of the olfactory bulb are modulated by higher order projections from multiple regions, many of which are themselves targets of bulbar output. Multiple glutamatergic regions project to the olfactory bulb, including the anterior olfactory nucleus (AON), prefrontal cortex (PFC), piriform cortex (PC), entorhinal cortex (EC), and tenia tecta (TT). In contrast, only one region provides GABAergic projections to the bulb. These GABA neurons are located in the horizontal limb of the diagonal band of Broca extending posteriorly through the magnocellular preoptic nucleus to the nucleus of the lateral olfactory bulb. However, it was unclear whether bulbar projecting GABAergic neurons collaterallize projecting to other brain regions. To address this, we mapped collateral projections from bulbar projecting GABAergic neurons using intersectional strategies of viral and traditional tract tracers. This approach revealed bulbar projecting GABAergic neurons show remarkable specificity targeting other primary olfactory cortical regions exhibiting abundant collateral projections into the accessory olfactory bulb, AON, PFC, PC, and TT. The only "nonolfactory" region receiving collateral projections was sparse connectivity to the medial prefrontal orbital cortex. This suggests that basal forebrain inhibitory feedback also modulates glutamatergic feedback areas that are themselves prominent bulbar projection regions. Thus, inhibitory feedback may be simultaneously modulating both synaptic processing of olfactory information in the bulb and associational processing of olfactory information from primary olfactory cortex. We hypothesize that these olfactory GABAergic feedback neurons are a regulator of the entire olfactory system.

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