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【Cell Reports】生殖细胞非特异朋友研究分析阐述前岛叶皮层VIP正中间感觉神经元在适合性情况中的能力

时长：2022-06-24 关注度：
 
 
 
朋友们好，在此是很想咕咕的椰球。马上上前的6•18购买护肤品节中相信我朋友们有许多得到吧，近日给我们的探索是11月马上发表过在Cell Reports上的1篇环路一些的事情。毕业论文的题目为前岛叶皮层中的VIP当中神经系统元凭借应响感受信息加工管控认知性活动。这篇文的注意我们均出于奥以利的因斯布鲁克医科学校时。
 
 





 

 

从主题词上我们公司不会很难发现了，本研究方案根本科学创新点之首就是“細胞特女性朋友（cell-type-specific）”。
 
基本而言的，硬脑膜开展中现实存在的着多个周围感觉感觉神经系统元品类，即便 在同个个脑区也机会互相现实存在的下列有差异 的品类的周围感觉感觉神经系统元产生周围感觉感觉神经系统元亚群。这种生殖体细胞集群服务器机会区分行驶各自的的性能，也机会在同个生理方面进程中发挥出来了有差异 的用途。因为生殖体细胞特男人调查应该区分对这种有差异 的周围感觉感觉神经系统元亚群还有鸟卵期间产生的微环路（microcircuit）的机构和性能对其进行解读。
 
在这篇文章中，笔者经由面中枢中枢神经示踪、钙正离子显像、光遗传性学紧密联系操作学等多种不同方法，对前岛叶皮层（anterior insular cortex，aIC）中淋巴管亲水性肠肽（vasoactive intestinal polypeptide，VIP）呈阳性中面中枢中枢神经元（为了能够简略，本文一致性又称VIP+INs）介导改变性操作的面中枢中枢神经新机制实行了描写。钻研者发现了VIP+ INs与感到关联脑区有着广的分析学找话题，并可不可以人格独立地对活动关联刺激性做成发应。
 

引言

 
跟随着达尔文的演变论价值取向被多方面吸收，“物竞天择，适者荒岛活”这样演变论的核心内容价值取向逐渐切实人心的说说。我们对宠物在于，要想适用荒岛活环境，一方面最重要的桃战便是如何快速在繁多缜密的的感到资料中敏锐性地识别图片出与个人习惯相关的特情人促进，并适用这种资料的相同突然出现导致具体指导人体细胞得到现象。在这样的感到资料补救的步骤中，岛叶皮层，愈加是前岛叶皮层（aIC）被认同与适用性个人习惯功能模块出现千丝万缕的链接。
在皮层的微环路中，除占为核心实力地位的面脑运动周围周围神经末梢系统系统元（如锥体面脑运动周围周围神经末梢系统系统元）外，再有不同中面脑运动周围周围神经末梢系统系统元（interneurons，INs）在起到现象。现人们所知的中面脑运动周围周围神经末梢系统系统元常见有七种，即小清蛋白质弱阳现象（parvalbumin+，PV+）、衍生抑素弱阳现象（somatostatin，SST+）和静脉活性氧肠肽弱阳现象（VIP+）七种。这种中面脑运动周围周围神经末梢系统系统元可能国家宏观调整皮层性冲动系数，减少常见面脑运动周围周围神经末梢系统系统元的电流优点。中面脑运动周围周围神经末梢系统系统元重视被判定参与到的了表现环境依靠的feel个人信息补救整个过程。但观于相应个某类行中面脑运动周围周围神经末梢系统系统元对feel激刺的现象模式切换和其参与到的顺应性表现国家宏观调整的工作机制，现依然少了深入细致研究分析。
在本文中作者特别关注了VIP+INs在调控感觉信息处理方面的功能。VIP+INs主要是GABA能神经元，它可以与另外两种中间神经元形成突触连接并解除后两者对主要神经元的抑制作用，从而对信息流起到一种“门控”的作用（图1）。

图1 杏仁核中中间神经元形成的微环路，VIP+INs和另外两种中间神经元形成了两个“非门”的结构调控主要神经元

 
去年的许多科学探索介绍信VIP+INs的主题活动得到许多种形状知觉性情况的宏观调控，最近的的科学探索新闻稿件了VIP+INs在觉着正常识别的增益抑制抑制中的功用。为此此文写小说作者猜测VIP+INs在aIC中的觉着产品数据信息加工治理环节中充分调动了主要的功用。接下去来就会让我门看写小说作者是该如何基本破译广泛性期间周围神经元在觉着产品数据信息加工治理中的技能。
 

结果

 
在之前的解读文章中，我们曾经提出过一个环路研究的基本思路，也就是“先示踪，再记录，最后操纵” （具体内容可以回顾往期文章）。在本研究中也不例外，论文的第一部分就是喜闻乐见的神经示踪研究。具体而言，作者先是利用组织学手段确定了皮层中VIP+INs主要位于第2/3层（图 2A，注意皮层一共有6层，但岛叶皮层的第四层很薄所以在文中被忽略了）。接下来使用伪狂犬病毒的逆向示踪技术，作者确定了与岛叶皮层VIP+INs存在单突触连接的脑区分布（图 2B-2E）。结果显示VIP+INs除了与同脑区的其他神经元形成微环路外，还接受了多种感觉相关皮层的输入，如体感皮层（触觉之类的躯体感觉）和梨状皮层（嗅觉）等（图2 F）。在之前的解读文章中我们也指出，一个扎实的示踪实验需要顺向和逆向两方面的证据才能说明问题，在本文中作者利用AAV病毒的顺向示踪技术，证实了岛叶皮层VIP+INs和上游脑区之间的投射关系。

图2 VIP+INs在岛叶皮层的分布和接受的上游输入
接下来来到记录部分。本文中作者使用了目前相当先进的微显微镜植入技术结合钙离子成像，对aIC中的VIP+INs进行单细胞水平的记录（图 3B-3C）。为了检测VIP+INs在适应性行为中的活动规律，作者设计了一套为期5天，由3种不同行为结合起来的组合范式（图3 A）。三个行为范式从时间顺序上分别为社交偏好，声音刺激，以及恐惧记忆（建立和提取）。

图3 厌恶刺激可以诱发前岛叶VIP+INs活动
在建立好行为范式和记录系统之后，作者首先对小鼠在恐惧记忆范式中VIP+INs的活动规律进行了分析。在这个巴甫洛夫条件性恐惧记忆范式下，小鼠首先听到一段白噪音作为条件性刺激，然后接受足底电击（一种伤害性刺激）作为非条件性刺激。钙离子成像的结果表明前岛叶皮层的VIP+INs对非条件性刺激表现出了强烈的反应（图 3E-3G）。这说明在该范式下VIP+INs活动主要受到厌恶刺激（比如电击这种伤害性刺激）而不是中性刺激（白噪音是中性刺激）的诱发。
接下来作者继续分析VIP+INs在听觉测试下的活动规律。在听觉测试范式下，动物会分别接受两种频率相同但是响度不同的声音刺激（图4A）。分析结果表明更高分贝的声音刺激更能够出触发VIP+INs的反应（图 4B-4D）。
社交偏好范式利用了小鼠的社交天性，在三箱社交笼中的左右分别设置一只用于交互的小鼠和一个无生命的物体，24 h后交换位置并且更换用于交互的小鼠（图 4E）。不出意外地，在两天的测试过程中，实验鼠均表现出对小鼠而不是物体更高的注意力（图 4F）。钙离子成像的结果显示，在第一天无论是接近小鼠还是物体，VIP+INs的活动都表现出缓慢上升的趋势，而且VIP+INs对小鼠的反应显著高于对物体的反应（图4H-4I）。而在第二天，无论是对物体还是小鼠，VIP+INs都显示出了相似的反应强度（图 4K-4L）。作者认为这一现象可能是VIP+INs不仅可以对刺激出现做出反应，也可以对刺激消失作出反应的原因所导致的。

 图4 声音和社交刺激可以激活VIP+INs活动
经过了示踪-记录之后，最后到了三部曲的结尾即操纵。作者将抑制性光蛋白ArchT表达在aIC的VIP+INs中从而可以利用光照抑制VIP+INs的活动。在社交范式中，光刺激可以改变动物的社交偏好（图 5E-5I）；而在恐惧记忆范式中光刺激可以破坏条件性刺激和非条件性刺激的偶联（图 5K、5L）。

图5 岛叶皮层VIP+INs在社交软件爱好和看不惯学习成绩环节中是一定要的
 
 
 
方始这篇文的常见做的工作以经解绍再次。一般来这篇文的笔者一般应遵循了示踪-記錄-控制的非常经典方式，对前岛叶皮层VIP+INs在满足型性情形中的活動周期做些描诉，并对抽象方式面神经元控制满足型性情形的因果关联做了分析。一般还有着必须的失望，如图是2的示踪报告单和后文的调查却少连接，相应做的工作未涉及到大量微环路机制化各种相关的解析视频等。有时候这篇文所选择的枝术方式具有先进性，阐明专业问题的方式三十分清楚，照样毫无疑问非常有必要课外阅读仿效的名家名作。
 
参看论文 ：
[1]Krabbe S, Paradiso E, d’Aquin S, et al. Adaptive disinhibitory gating by VIP interneurons permits associative learning[J]. Nature neuroscience, 2019, 22(11): 183
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