Novaina Ireo Fototry Ny Finoana Silamo Ny Faminaniana Sy Ny Mpaminany Mohammed Terrorisme Ireo Fototry Ny Finoana Silamo Ny Faminaniana Sy Ny Mpaminany Mohammed Ny fitsanganan-kovelona sy ny fiainana aorian'ny Fahafatesana

Sary 1

Asa, fitondran-tena ary toerana fandraisam-peo

(A) Famintinana tsotsotra momba ny maodely Lisman-Grace.

(B) Ny asa. Ambony: efijery aseho amin'ny lohahevitra mandritra ny fitsarana ohatra. Ambany: ny halavan'ny fotoana nanehoana ny efijery tsirairay.

(C) Fitondran-tena. Aseho ny fahamarinan'ny fanekena ny fotoam-pivoriana rehetra, ny laharana voalamina. Ny bara maitso dia manondro fotoam-pivoriana amin'ny fotoana mety; ny bara mavo dia manondro fotoam-pivoriana miaraka amin'ny firaketana an-toerana ivelan'ny SN.

(D sy E) Toerana misy toerana firaketana microelectrode ao amin'ny habaka Talairach amin'ny Y = −16 (D) ary Y = −17.2 (E). Ny contours dia manondro ny sisintany avy amin'ny atlas an'ny SN sy STN [21]. Miloko mena ny fifandraisana raha misy neuron mifantina fahatsiarovana iray farafahakeliny (jereo Ny SN Neurons dia manavaka ny Noveles sy ny Familiar Stimuli ary Famakafakana karazana sela) dia voarakitra amin'ity toerana ity ary manga raha tsy izany.

(F) Toerana misy firaketana kortika. Aseho ny toerana medianina misy ny fifandraisana ECoG voarakitra mandritra ny fotoam-panoratana enina izay nahitana sary X-ray intraoperative (jereo STAR Methods). jereo Sary S2D ohatra avy amin'ny taranja tsirairay. Ny atidoha namboarina naseho dia atidoha môdely [22].

Jereo ny sary lehibe | Hizaha Sary Hi-Res | Download PowerPoint Slide

Zava-nisongadina

• Ny neurons substantia nigra (SN) olombelona dia novaina tamin'ny alàlan'ny stimulus novelty

• Ny neurônina mifantina fahatsiarovana ao amin'ny substantia nigra dia dopaminergika

• Ny fanidiana ny neurons SN mankany amin'ny oscillations frontal dia maminavina ny fananganana fahatsiarovana

• Manamarina ny faminanian'i Lisman sy Grace's VTA/SN-hippocampus loop model amin'ny olombelona

famintinana

Ny fametahana ny fampahalalam-baovao ho fahatsiarovana fanambarana maharitra dia manamora ny dopamine. Ity dingana ity dia miankina amin'ny famantarana vaovao momba ny hippocampal, saingy mbola tsy fantatra hoe ahoana ny fomba fiasan'ny neuron dopaminergic midbrain amin'ny alàlan'ny fampahalalana mifototra amin'ny fitadidiana. Noraketinay ny neurons substantia nigra (SN) tsirairay sy ny tanjaky ny kortika amin'ny marary olombelona manao asa fitadidiana. Hitanay fa ny 25% amin'ny neurons SN dia novolavolain'ny zava-baovao stimulus. Ny endriky ny onjam-pandrefesana extracellular sy ny toerana anatomika dia nanondro fa ireo neon-n'ny fahatsiarovan-tena ireo dia dopaminergic. Ny valin'ny neurônina mifantina fahatsiarovana dia niseho 527 ms taorian'ny nanombohan'ny fanentanana, niova taorian'ny fitsapana tokana, ary nanondro ny fahamarinan'ny fanekena. Ny dingana neurons SN dia mihidy amin'ny oscillations theta-frequency frontal cortical, ary ny haben'ity fandrindrana ity dia naminavina ny fananganana fahatsiarovana mahomby. Ireo angon-drakitra ireo dia manambara fa ny neurons dopaminergic ao amin'ny SN olombelona dia novaina amin'ny famantarana fahatsiarovana ary mampiseho ny fivoaran'ny fampahalalam-baovao ao amin'ny hippocampal-basal ganglia-frontal cortex loop ho an'ny fahatsiarovan-tena.

Fampidirana

Ny fananganana fahatsiarovana fanambarana dia miankina amin'ny fahafahan'ny synapses hippocampal hanova haingana ny tanjany amin'ny alàlan'ny potentiation sy ny fahaketrahana maharitra [1]. Ny tanjaka sy ny faharetan'ny plastika synaptic dia miankina amin'ny haavon'ny dopamine extracellular [2, 3], neuromodulator izay navoaka tao amin'ny hippocampus avy amin'ny terminal axonal mipoitra avy amin'ny neurons dopaminergika ao amin'ny substantia nigra (SN) sy ny faritra tegmental ventral (VTA) [4]. Ny tanjaky ny fahatsiarovana fanambarana hippocampal dia novaina tamin'ny famoahana dopamine: na ny haben'ny SN / VTA activation [5, 6] ary ny haavon'ny dopamine ao anatin'ny hippocampus [2, 7] manova ny fahombiazan'ny famandrihana. Rehefa tratran'ny tontolo vaovao ny biby dia miakatra ny haavon'ny dopamine ary manamora ny fampandehanana maharitra ao amin'ny hippocampus. Io fitadidiana nohatsaraina ho an'ny tontolo vaovao io, na izany aza, dia very rehefa voasakana ireo mpandray dopamine hippocampal [8]. Na dia ireo fanamarihana ireo sy ny hafa aza dia manolotra anjara toerana lehibe ho an'ny dopamine navoakan'ny neurons SN / VTA amin'ny fitadidiana fanambarana [9, 10, 11], tsy takatry ny saina ny rafitra fototra mifehy an'io valinteny io.

Fandalinana ny fomba SN / VTA dopaminergic neurons manome valisoa sy ny fahadisoana miandry valisoa [12, 13, 14] dia nanambara ny fahatakarana mekanika momba ny andraikitry ny SN/VTA amin'ny fifehezana klasika sy ny fianarana fanamafisana [15]. Ankoatr'izay, amin'ny olombelona, ​​​​ny neurons SN dia mamaly feo tsy fahita firy amin'ny paradigma baolina hafahafa [16] ary amboary ny vokatry ny fanapahan-kevitra [17]. Mifanohitra amin'izany, kely no fantatra momba ny anjara asan'ny SN/VTA amin'ny fahazoana fahatsiarovana fanambarana. Na dia mamaly aza ny neurons SN dopaminergic amin'ny fanentanana vaovao mandritra ny fanamafisana [13, 18, 19, 20], tsy misy firaketana ny neurons SN mandritra ny asa fitadidiana fanambarana. Noho izany dia mbola tsy fantatra raha manavaka ny mahazatra amin'ny fanentanana vaovao ny neurons SN ary raha misy ifandraisany amin'ny fahombiazan'ny fametahana fahatsiarovana.

Natolotra fa ny rafitra dopaminergic sy ny hippocampus dia mamorona loop multisynaptic izay manomboka amin'ny famantarana vaovao hippocampal izay mampientanentana ny neurons dopaminergika ao amin'ny SN / VTA, izay mitarika ho amin'ny fanamafisana ny plastika hippocampal amin'ny alàlan'ny fampahavitrihana ny hippocampal dopamine receptors (Sary 1A) [9, 23]. Na dia mahakasika ny SN sy ny VTA aza ny vinavina tany am-boalohany, dia ny SN ihany no ifantohantsika eto, ka mametra ny dinika manaraka amin'ny faminaniana mifandraika amin'ny SN isika. Ary koa, tsy mametra ny fifanakalozan-kevitra amin'ny neurons SN dopaminergic izahay, satria ny neurons GABAergic dia manakana ny neurons dopaminergic (DA).24], ka mahatonga ny valintenin'izy ireo hifanaraka amin'ny petra-kevitra. The hippocampus-SN/VTA loop hypothesis [9, 23] dia manao faminaniana telo manokana momba ny fahatsiarovana fanambarana: voalohany, maminany fa ny asan'ny neuron SN dia novaina tamin'ny alàlan'ny zava-baovao stimulus mandritra ny asa fitadidiana fanambarana. Faharoa, maminavina fa miseho io modulation io, mifandraika amin'ny fanombohan'ny fanentanana, voalohany ao amin'ny hippocampus arahin'ny SN. Fahatelo, raha ilaina amin'ny fitadidiana fanambarana, ny hetsika SN mandritra ny fanentanana vaovao dia tokony haminavina ny fahombiazana na ny tsy fahombiazan'ny fananganana fahatsiarovana araka ny fanombanana ny fitondran-tena taty aoriana. Eto dia andramana ireo faminaniana telo ireo mivantana amin'ny olombelona amin'ny alàlan'ny firaketana ny asan'ny neuron SN tsirairay ary mampifandray ny asany amin'ny tanjaky ny fitadidiana amin'ny fitondran-tena.

Ny olom-pehezinay dia nanao asa fitadidiana fankasitrahana izay namariparitanay sy ny hafa ny neuron vaovao famantarana ao amin'ny hippocampus olombelona [25]. Ny halehiben'ireo neurons mifantina fahatsiarovana ireo dia miova amin'ny alàlan'ny oscillations theta mitohy dia maminavina ny fahombiazana na ny tsy fahombiazan'ny fananganana fahatsiarovana [26]. Dopamine dia heverina ho tena ilaina amin'ny fahombiazan'ny fananganana fahatsiarovana amin'ity asa ity, mampametra-panontaniana raha toa ka ampifandraisina amin'ny oscillations theta ny asan'ny neurons SN na tsia. Theta-frequency sy ny hafa matetika oscillations ambany dia tena ilaina amin'ny fandrindrana ny fikorianan'ny vaovao eo amin'ny cortical sy subcortical faritra [27, 28, 29], anisan'izany ny SN/VTA, ny hippocampus, ary ny cortex. Na izany aza, mbola tsy fantatra raha ny fandrindrana ny hetsika neural eo amin'ny neuron SN sy ny cortex dia mitana anjara toerana amin'ny fananganana fahatsiarovana fanambarana. Eto isika dia nandrakitra ny asan'ny neurons SN miaraka amin'ny tanjaky ny kortika eo amin'ny lobe eo anoloana mba hanombanana raha mifanaraka amin'ny hetsika cortical ny asan'ny neurons SN ary raha toa ka maminavina ny fahombiazan'ny fananganana fahatsiarovana ny fandrindrana toy izany.

Results

Asa sy fitondran-tena

Lohahevitra 23 (fivoriana 28; jereo Table S1) mandalo ny fametrahana fitaovana famporisihana ny ati-doha lalina (DBS) ao amin'ny nucleus subthalamic (STN) ho fitsaboana ny aretin'i Parkinson (PD) na ny fihovitrovitra ilaina dia nanao asa fitadidiana tsy tapaka. Fivoriana fandraisam-peo roa no nesorina satria ny foto-kevitra natao tamin'ny sehatra kisendrasendra, ary ny fivoriana telo dia nesorina satria ny fandraisam-peo dia natao ivelan'ny SN (jereo Sary 1D sy 1E). Araka izany, fivoriana 23 sisa no hanaovana fanadihadiana.

Nasaina nijery ny filaharan'ny sary sy ny hamantatra ny sary tsirairay ho tantara vaovao na mahazatra (Sary 1B). Nanindry ny bokotra “vaovao” na “taloha” ireo lohahevitra mba hanomezana ny valinteniny (nivadika teo afovoan'ny andrana ny mombamomba ny bokotra). Naseho in-telo ny sary tsirairay. Ny famelabelarana voalohany dia antsoina hoe "novel" ary ny fampisehoana roa ambiny dia "familiana". Nahavita tsara ny lohahevitra, miaraka amin'ny salan'isan'ny fankatoavana 82% (± 8%, ± SD; Sary 1C). Ary koa, ny lohahevitra dia nanohy ny fianarana araka ny nasehon'ny fitomboana lehibe nandritra ny fampisehoana mahazatra faharoa (87% ± 13%) raha oharina amin'ny voalohany (74% ± 12%, t [22] = 5.62, p = 0.0005, permutation nifanaraka t fitsapana). Fitsapana marina ihany no nampiasaina tamin'ny famakafakana raha tsy misy filazana hafa. Ny fotoana medianina eo anelanelan'ny fanombohan'ny efijery fanontaniana sy ny bokotra bokotra dia 0.69 ± 0.99 s, tsy misy fahasamihafana lehibe eo amin'ny fotoana fanehoan-kevitra eo amin'ny tantara (1.12 ± 1.06 s) sy ny valiny mahazatra (1.05 ± 0.90 s, t [22] = 1.17, p = 0.26, permutation paired t test). Ny sary nampiasainay tsirairay dia an'ny iray amin'ireo sokajy hita maso telo samy hafa (biby, tany, ary voankazo). Tsy nisy fahasamihafana lehibe teo amin'ny fotoana fanehoan-kevitra ho toy ny asan'ny sokajy hita maso (anova permutation tokana: F [2,44] = 2, p = 0.13). Ireo angon-drakitra momba ny fitondran-tena ireo dia samy mampiseho fa nanao ny asa araka ny tokony ho izy ny marary. Ny fitsapana fanombanana ny neuropsychological mialoha ny fandidiana dia nifanaraka tamin'io fandinihana io (jereo Table S1).

Electrophysiology

Fantatray fa 66 ny neurons tokana voarakitra an-tsoratra avy amin'ny SN. Sary 1D sy 1E dia mampiseho ny toerana misy ny toerana fandraisam-peo rehetra ao amin'ny habaka Talairach araka ny voafaritra avy amin'ny fandrindrana stereotactic (jereo koa STAR Methods ary Sary S2E sy S2F). Ny neurons dia voatokana tsara araka ny fanombanana amin'ny alàlan'ny fampiasana metrika kalitao spike (Sary S1). Manerana ny sora-tanana dia mampiasa ny teny hoe neuron, unit, ary sela isika mba hilazana ny neuron tokana. Avy amin'ny microelectrode tsirairay dia noraketinay ihany koa ny tanjaky ny saha amin'ny alàlan'ny fifandraisana electrode impedance ambany izay misy 3 mm eo ambonin'ny tendron'ny microelectrode (Sary S2A). Ankoatr'izay, dia nandrakitra ny mari-pamantarana cortical surface (electrocorticography [ECoG]) izahay tamin'ny fampiasana electrode strip subdural napetraka teo amin'ny faritry ny atidoha dorsal fronto-parietal, manitatra aloha sy aoriana mankany amin'ny sulcus afovoany (Sary S2B–S2D). Napetrakay teo an-toerana ny toeran'ny electrodes ECoG sy ny faritra kortika mifandraika amin'izy ireo amin'ny alàlan'ny fampifangaroana sary mihetsika intraoperative sy fanentanana nerve median (jereo STAR Methods ary Sary S2C sy S2D). Ny toerana median'ny firaketana ECoG rehetra dia aseho ao Sary 1F.

Ny SN Neurons dia mamaly ny fanentanana hita maso

Nosedrainay aloha raha nanova ny taham-pitifirany ny neurons ho setrin'ny fanombohan'ny sary rehefa mandinika ny fitsapana rehetra miaraka, na inona na inona zava-baovao / mahazatra (jereo STAR Methods). Hitanay fa 14/66 (21.2%, p = 0.002, raha oharina amin'ny fizarana null; Sary 2A) ny neurons dia nanova ny tahan'ny tifitra ho setrin'ny fanombohan'ny sary (fampitahana ny spikes amin'ny varavarankely 0-1.5 s taorian'ny fanombohana fanentanana miaraka amin'ny varavarankely −0.5-0 s mialoha ny fanombohana fanentanana). Amin'ireo neurons "mandray sary" ireo, dimy no nampitombo ny tahan'ny tifitra raha oharina amin'ny baseline (ohatra neuron aseho ao amin'ny Sary 2C) ary ny 9 dia nampihena ny tahan'ny tifitra azy (ohatra neuron aseho ao amin'ny Sary 2D). Ny neurons izay nampitombo ny taham-pitifirany dia namaly haingana kokoa noho ireo izay nampihena ny tahan'ny tifitra (224.8 ± 138.5 ms versus 426 ± 141.9 ms, t [12] = 2.58, p = 0.03, permuted t test; jereo Sary 2B).

Any amin'ny faritra maro ao amin'ny atidohan'olombelona, ​​ny neurons dia manavaka ny sokajy hita maso [30]. Nanontany izahay avy eo raha ny valin'ny SN neurons dia samy hafa amin'ireo sokajy telo samihafa (biby, tany ary voankazo) amin'ny sary. Tsy nahita porofo ho an'ny neurons sokajy SN izahay: ny ANOVA permutation tokana dia tsy nanambara ny isan'ny neurons nifandona tamin'ny sokajy hita maso (N = 6, 9.1%, p = 0.16; Sary 2A). Mifanohitra amin'ny lobe medial temporal (MTL) [30], tsy nahita famantarana sokajy hita maso tao amin'ny SN izahay.

Ny SN Neurons dia manavaka ny Noveles sy ny Familiar Stimuli

Nosedrainay avy eo raha nanamarika ny neurons SN fa ny fanentanana dia tantara (naseho voalohany) na mahazatra (aseho fanindroany na fanintelony). Eto, antsoina hoe neurons toy ny neurons memory-selective (MS) [25]. Nosedrainay raha naneho an'io lamina io ny valin'ny neurons SN tamin'ny fampitahana ny valin'ny neurons taorian'ny fanombohan'ny fanentanana teo amin'ny fitsapana vaovao sy mahazatra. Nifantoka voalohany tamin'ny vondrona izahay izay manana taham-tifitra lehibe kokoa ho an'ny tantara mifandraika amin'ny fanentanana mahazatra (jereo STAR Methods). Nahita neurons 11 izahay (Sary 3A–3C; 16.6%, p = 0.002, raha oharina amin'ny fizarana tsy misy; Jereo ihany koa Sary S3A). Ity ampahany amin'ny MS neurons ity dia antsoina hoe neurons "vaovao". Io fahasamihafana eo amin'ny valim-panentanana vaovao sy mahazatra io dia efa hita rehefa hita fanindroany ilay sary (Sary 3D, afovoany). Ny valiny dia nijanona fa tsy nanamafy bebe kokoa rehefa nampitaha ny fampisehoana faharoa sy fahatelo amin'ny sary mitovy (t [10] = 1.36, p = 0.21, permuted paired t test; jereo Sary 3D, havanana). Ankoatr'izay, ny fahasamihafan'ny valinteny misy eo amin'ny tantara sy ny fanentanana mahazatra dia tsy miankina amin'ny fahatarana eo amin'ny fampisehoana roa mifanesy amin'ny sary mitovy (F [3,30] = 0.22, p = 0.88, ANOVA permutation tokana; jereo Sary 3E).

Nosedrainay avy eo raha toa ka mampitombo ny tahan'ny tifitra ny neurons SN hafa ho setrin'ny sary mahazatra. Hitanay fa 6 neurons (9%, p = 0.01, raha oharina amin'ny fizarana null; jereo koa Sary S3B) dia nampiseho fitomboana lehibe ho an'ny mahazatra raha oharina amin'ny sary vaovao. Tahaka ny neurons vaovao, ny valin'ny neurons "fahalalana" toy izany dia tsy niova bebe kokoa teo anelanelan'ny fampisehoana faharoa sy fahatelo amin'ny sary mitovy (t [5] = 0.7, p = 0.06; Sary 3D) ary tsy novolavolaina tamin'ny halavan'ny fanemorana teo anelanelan'ny fampisehoana mifanesy amin'ny sary mitovy (F [3,15] = 2.12, p = 0.14; Sary 3E). Ireo angon-drakitra ireo dia nanaporofo fa ny tahan'ny tifitra amin'ny ampahany betsaka amin'ny neurons SN (16.6% sy 9.0%; Sary 3A) dia novolavolain'ny zava-baovao na mahazatra ny sary amin'ny asa fitadidiana fanambarana. Ny tena zava-dehibe dia hita taorian'ny fitsapana fianarana tokana (Sary 3D) ho an'ny neuron vaovao sy mahazatra.

Ny neuron 17 vaovao sy mahazatra dia antsoina hoe MS neurons (Sary 3A). Ny neuron MS 4 dia mahafeno fepetra ihany koa ho neurons mandray sary (izany hoe, naneho fiovana teo amin'ny tahan'ny tifitra ho an'ny fitsapana rehetra nodinihina izy ireo; jereo Sary 2). Ny anton'ity fifanintonana kely ity dia ny tsy fisian'ny valiny amin'ny sokajy fanentanana tsy tiana. Mba hampisehoana izany dia nampitahainay ny tahan'ny tifitra amin'ny tantara na ny fitsapana mahazatra (miankina amin'ny karazana fitsapana izay saro-pady amin'ny neuron) miaraka amin'ny tahan'ny tifitra fototra. Izany dia nanambara fa ny sela MS dia manana taham-tifitra avo kokoa nandritra ny fampisehoana sary (0-1.5 s, 7.23 ± 17.9 Hz) raha oharina amin'ny baseline (-0.5-0 s, 6.2 ± 20.9 Hz, t [16] = 1.38, p = 0.042 , Permuted paired t test), fa ho an'ny karazana fitsapana tiany (novel na mahazatra; mariho fa tsy amin'ny alalan'ny fisafidianana izany satria tsy raisina ny tahan'ny tifitra fototra rehefa mifidy MS neurons).

Nanao famakafakana fanaraha-maso fanampiny izahay mba hanamarinana fa tsy noho ny antony hafa io famantarana fahatsiarovana io, toy ny fifindran'ny electrode na ny fiovaovan'ny tifitra miadana. Voalohany, nohamarininay fa tsy nisy fahasamihafana mitovy amin'izany nandritra ny vanim-potoana fototra: na ny neurons MS vaovao na mahazatra dia tsy nahitana fahasamihafana toy izany (Sary 3D, ankavia; tsy mitovy amin'ny 0 ho an'ny neuron vaovao [t [10] = 0.07, p = 0.94] ary ny neurons mahazatra [t [5] = 0.58; p = 0.54]). Nosedrainay ihany koa ny isan'ny MS neurons ho voafantina raha mampiasa ny vanim-potoana fototra (−0.5-0 s) fa tsy ny vanim-potoana fanombohana aorian'ny stimulus ho an'ny fifantenana. Ity famakafakana ity dia tsy nahitana afa-tsy 1 (1.5%) tamin'ny singa 66 izay misy fahasamihafana lehibe eo amin'ny sary vaovao sy mahazatra. Farany, nampiasa modelim-pandrefesana mifangaro izahay mba hamantarana ireo antony manazava ny fahasamihafana amin'ny tahan'ny tifitra MS neurons. Amin'ny maha-mpaminany azy dia nampiasa sary mahazatra sy laharan'ny fitsapana izahay (miampy ny ID cluster neuron dia nampiasaina ho vokatra kisendrasendra). Ity fanadihadiana ity dia nanambara fa ny regressor mahazatra sary dia manan-danja na dia taorian'ny nitanisany ny vokatry ny laharan'ny fitsapana ary matanjaka kokoa noho ny regressor isa fitsapana ho an'ny karazana MS neuron (neuron vaovao: t [864] = 8.95, p <1e−30 ho an'ny vaovao. / Old regressor versus t [864] = 1.67; p = 0.09 ho an'ny fitsapana isa regressor; neurons mahazatra: t [501] = 7.24, p <1e−12 ho an'ny regressor vaovao / taloha versus t [501] = 3.67, p = 0.0002 ho an'ny regressor laharana fitsarana). Farany, mariho fa nampifangaro tsindraindray ny vaovao sy ny fanentanana mahazatra nandritra ny fanandramana. Miara-manamarina ireo famakafakana fanaraha-maso ireo fa ny fahasamihafan'ny valinteny dia tsy azo lazaina amin'ny fifindran'ny electrode.

SN MS Neurons Maminavina ny fitondran-tena

Nanadihady avy eo izahay raha mifandray amin'ny fitadidiana ny valin'ny MS neurons (nosedraina manokana ho an'ny neurons vaovao sy mahazatra) amin'ny fanombantombanana raha mifanaraka amin'ny fihetsik'ilay lohahevitra ny valintenin'izy ireo. Amin'ny ankapobeny, nampitahainay ny valin'ny neural tamin'ny fanentanana mahazatra (ireo izay naseho farafaharatsiny indray mandeha teo aloha) izay tsaroan'ny marary (valiny "antitra") amin'ireo hadinony diso (valiny "vaovao"). Amin'ny fitondran-tena, ny marary dia naneho fampisehoana tsara: nahatsiaro (tena tsara taham-pahavitrihana) 74% ny sary nandritra ny famerenana voalohany ("familiar 1") ary 87% taorian'ny famerenana faharoa ("familiar 2"). Hitanay fa ny valin'ny sela vaovao dia nihena be nandritra ny fitsapana izay nahitana ireo sary mahazatra noheverina ho toy ny tantara raha oharina amin'ny fotoana nomena azy ireo ho mahazatra, miaraka amin'ny fahasamihafan'ny tifitra 0.36 ± 0.36 Hz noho ny tsy mety ary ny 0.60 ± 0.24 Hz. ho an'ny fitsapana marina (jereo Sary 3F; t [11] = 2.72, p = 0.02, fitsapam-pahaizana t mampiaraka; Ny metrika nampiasaina dia ny fahasamihafan'ny tahan'ny tifitra teo amin'ny sary iray vaovao sy mahazatra amin'ny alàlan'ny tahan'ny tifitra fototra). Ho an'ity fampitahana ity, dia nesorinay ny fitsapana izay tsy nety ny fampisehoana tantara voalohany (positif diso), ka ny tsy fitoviana hita dia tsy azo lazaina afa-tsy amin'ny sary adino (tsy marina). Na izany aza, na dia kely kokoa aza, ny valin'ny fanentanana mahazatra hadino dia mbola tsy mitovy amin'ny aotra (Sary 3F; t [11] = 3.98, p = 0.002, fitsapam-pahaizana t azo avela). Miaraka, ity fanadihadiana ity dia mampiseho fa ny valin'ny neuron vaovao dia manondro raha ho tsaroana na hadino ny fanentanana mahazatra. Ho an'ny neurons izay mampitombo ny taham-pitifirany (n = 6) amin'ny sary mahazatra, io fifandraisana amin'ny hetsika neuronal io dia mitovy amin'ny mitovy, fa tsy manan-danja (Sary 3F; t [5] = 2.31, p = 0.056).

Faharetan'ny famaliana

Haingana ve taorian'ny nanombohan'ny fanentanana no nanavaka ny valin'ny MS SN neurons eo amin'ny sary vaovao sy mahazatra? Mba hamaliana io fanontaniana io, dia nanombatombana ny teboka voalohany tamin'ny fotoana nahasamihafa ny valiny teo amin'ny sary vaovao sy mahazatra. Nampitahainay ny fitambaran'ny fiaran-dalamby spike, fomba iray izay manome tombantombana ny fahasamihafan'ny fahasamihafan'ny neuron iray manana mari-pahaizana ambony [31]. Hitanay fa 527 ms ny salan'isan'ny differential latency taorian'ny nanombohan'ny sary (Sary 3G). Nampitahainay io fahatarana io amin'ny fahatapahan'ny MS neurons (n ​​= 122) naverina naverina tao amin'ny MTL nandritra ny asa fanekena vaovao / taloha mitovy amin'ny olona marary hafa [32, 33]. Ny MS neurons ao amin'ny MTL dia manana fahasamihafan'ny fahasamihafana eo amin'ny 311 ms, izay haingana kokoa raha oharina amin'ny SN (p = 0.013, tombanana mifototra amin'ny fizarana tsy misy dikany amin'ny empirika izay naverina naverina indray ny marika faritra). Izany vokatra izany dia marina ihany koa rehefa mandinika ny MS neurons izay nampitombo ny taham-pifamoivoizan'izy ireo amin'ny zava-baovao sy ny fanentanana mahazatra (p = 0.002 sy p = 0.002, neurons, raha oharina amin'ny n = 64 vaovao sy n = 58 mahazatra neurons amin'ny MTL). Ity filaharan'ny valinteny ity dia mifanaraka amin'ny modely Lisman sy Grace amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny hippocampus sy ny VTA/SN [9].

Famakafakana karazana sela

Ny SN dia misy karazana neuron roa: ny neuron GABAergic manakana sy ny neuron dopaminergika izay mikendry tanjona lavitra, ao anatin'izany ny striatum, amygdala, ary hippocampus [4, 34, 35, 36]. Amin'ny fampiasana firaketana extracellular, dia azo avahana matetika ireo karazana sela samihafa mifototra amin'ny fitambaran'ny sakan'ny onjam-pamokarana extracellular sy ny tahan'ny tifitra [37]. Indrindra indrindra, ao amin'ny SN, fantatra fa ny neurons dopaminergic dia manana onjam-peo midadasika kokoa ary ambany kokoa ny tahan'ny tifitra raha oharina amin'ny neurons GABAergic [38, 39], izay miteraka fizarana bimodal ny sakan'ny onjam-peo manerana ny neurons rehetra. Hitanay fa, manerana ny neurons rehetra voarakitra (N = 66), ny fizarana ny sakan'ny spike dia bimodal (statistika dip an'i Hartigan: 0.0717, p = 0.006 [40]; JEREO NY Sary 3H sy 3I). Avy eo dia nanadihady izahay raha ny MS neurons dia tian'ny karazana sela sasany. Hitanay fa ny MS neurons dia salan'isa miavaka amin'ny onjam-peo lava kokoa raha oharina amin'ny neurons tsy MS (1.15 ± 0.23 ms mifanohitra amin'ny 0.96 ± 0.32 ms; Ny halavan'ny onjam-peo dia norefesina amin'ny fotoana nifandimby teo anelanelan'ny tampon'isa roa.14] ny onjam-peo; t [65] = 2.65, p = 0.012, permutation t test; Sary 3H sy 3I). Ankoatr'izay, ny MS neurons dia nahafa-po ny fepetra ho an'ny neurons DA naorin'ny asa teo aloha: 15/17 MS neurons dia manana onjam-peo lava kokoa noho ny 0.8 ms ary ny tahan'ny tifitra ambany noho ny 15 Hz [14, 41]. Hitanay ihany koa fa ny toerana fandraketana izay nahitana ny neurons MS dia ny ankamaroan'ny faritra dorsal amin'ny SN (Sary 1D sy 1E). Ireo vokatra ireo dia mifanaraka amin'ny toerana misy ny pars compacta, izay misy ny ankamaroan'ny neurons dopaminergika [42, 43]. Ireo famakafakana ireo dia manohana ny fiheverana fa ny neurons MS hitanay dia dopaminergic.

SN-Cortex Fifandraisana

Moa ve ny asan'ny neurons SN mifandraika amin'ny hetsika mety ho an'ny saha voarakitra avy amin'ny ganglia basal sy / na ny cortical surface? Nohararaotinay ny fifaneraserana amin'ny spike-field amin'ny fampiasana spike field coherence (SFC) ho metrika hamaliana io fanontaniana io. Voalohany, ny SFC eo anelanelan'ny neurons SN sy ny tanjaky ny saha voarakitra ao amin'ny basal ganglia (STN) dia ambony lavitra noho ny kisendrasendra ao amin'ny tarika theta-frequency (Sary 4A, tontonana havia; manan-danja amin'ny p <0.05 amin'ny 2-5 Hz manerana ny N = 56 neurons misy spikes ampy). Mariho fa eto ny mety ho an'ny saha dia azo inoana fa voarakitra avy amin'ny STN fa tsy ny SN noho ny toerana misy ny fifandraisana fandraisam-peo 3 mm eo ambonin'ny tendron'ny microelectrode (jereo STAR Methods ary Sary S2A). Faharoa, ny asan'ny neuron SN dia nifandrindra ihany koa tamin'ny tanjaky ny kortika: Ny neuron SN dia nisafidy ny handrehitra bebe kokoa nandritra ny dingana sasany amin'ny theta sy alpha frequency bands amin'ny ECoG famantarana voarakitra avy amin'ny cortical surface (SFC dia samy hafa be amin'ny 6-12 Hz. tarika matetika, N = 61, p <0.05; Sary 4A, tontonana havanana; jereo angano ho an'ny antontan'isa; Jereo ihany koa Sary S4 ho an'ny electrodes rehetra). Marina izany raha tsy ho an'ny fifandraisana ECoG iray izay eo anoloan'ny sulcus afovoany (voalaza ho +2; tsy misy dikany ny fifandraisana hafa; jereo Sary S4). Ny fifandraisana +2 ECoG dia hita eo amin'ny gyrus frontal ambony ao amin'ny faritra Brodmann 6 (cortex premotor). Ity fikarohana ity dia manondro fa ny hetsika neuronal SN dia mifandray amin'ny faritra misy ny lobe frontal (jereo Discussion). Nosedrainay avy eo raha mifanaraka amin'ny fitondran-tena io fifandraisana miasa io amin'ny fampitahana ny tanjany eo amin'ireo fitsapana vaovao izay nahatsiaro taty aoriana tamin'ny fitsapana vaovao izay adino taty aoriana.

Miorina amin'ny fikarohana teo aloha sy ny faminaniana modely [26], noheverinay fa ny halehiben'ny firindran'ny spike-field mandritra ny fametahana sary vaovao dia maminavina raha mety hahomby amin'ny famadihana fahatsiarovana vaovao ny lohahevitra na tsia. Mba hitsapana an'io petra-kevitra io, dia nampitahainay ny SFC nandritra ny fijerena sary vaovao teo anelanelan'ny fitsapana izay nahatsiaro tsara taty aoriana tamin'ny fitsapana izay adino taty aoriana (izany hoe, fantatra ho tantara). Ity fampitahana fitadidiana fahasamihafàna ity dia nampiseho fa ny sary izay tsaroana taty aoriana dia niaraka tamin'ny SFC avo kokoa ao amin'ny elanelan'ny theta frequency ho an'ny ECoGs norefesina teo anoloan'ny sulcus afovoany nandritra ny fanodinana (N = 58 neurons, 3-9 Hz, p <0.05; Sary 4B, tontonana havanana; jereo angano ho an'ny antontan'isa). Mariho fa io kajy io dia tsy ahitana afa-tsy fitsapana izay nahitana ilay sary sambany (nouvelle) ary nantsoiny hoe “vaovao” ilay lohahevitra. Noho izany, ny valiny dia mitovy foana ("vaovao"), tsy tafiditra ao ny mety ho tsy fitovizan'ny fandrindrana ny maotera. Mitovy amin'ny SFC amin'ny fandinihana ny fitsapana rehetra, io fahasamihafana io dia manan-danja ihany ho an'ny mety ho an'ny saha voarakitra avy amin'ny fifandraisana anterior +2 hita ao amin'ny cortex premotor (sulcus central +2; Sary 4B; Sary 4C sy 4D dia mampiseho ohatra ny SFC an'ny neuron sy ny salan'isan'ny spike). Tsy nahita fifandraisana mitovitovy amin'ny firaketana an-tsoratra avy amin'ny basal ganglia (STN; Sary 4B, tontonana havia; rehetra p > 0.05). Amin'ny maha-fifehezana azy dia nampitahainay ihany koa ny herin'ny ECoG eo amin'ireo fepetra roa ireo saingy tsy nahitana fahasamihafana lehibe (Sary 4E; rehetra p > 0.05). Izany dia mampiseho fa ny haben'ny SFC lavitra eo anelanelan'ny hetsika neuronal SN sy ny hetsika mety hitranga amin'ny sehatry ny cortical frontal voarakitra avy amin'ny cortex premotor dia maminavina ny fananganana fahatsiarovana mahomby.

Ahoana no hahatanterahan'io fandrindrana spike/field lavitr'ezaka io? Mba hamaliana an'io fanontaniana io, dia nanao famakafakana firindrana eo amin'ny sehatry ny firaketana an-tsoratra ao amin'ny basal ganglia (STN) sy ny firaketana ECoG avy amin'ny cortex azo avy amin'ny cortex ny marary raha nijery ny sary vaovao ny marary (0-1.5 s mifandraika amin'ny fanombohana fanentanana; jereo STAR Methods). Ity famakafakana ity dia naneho fa ny fanovàna mahomby amin'ny fahatsiarovana vaovao dia mifandray amin'ny firindran'ny dingana avo kokoa amin'ny elanelana matetika amin'ny theta (5-10 Hz; Sary 4F; p < 0.05; jereo angano ho an'ny antontan'isa). Mitovy amin'ny fikarohana SFC, io vokatra io dia tsy hita afa-tsy amin'ny electrode sulcus +2 afovoany (Sary 4G). Ny herin'ny famantarana ECoG voarakitra avy amin'ny electrode sulcus +2 afovoany dia nampiseho fihenam-bidy be dia be nanomboka tamin'ny 500 ms taorian'ny nanombohan'ny stimulus, izay azo inoana fa mifandraika amin'ny fanomanana hetsika (Sary 4H). Ity fihenan'ny beta ity dia nialohavan'ny fampiakarana ny herin'ny frequence theta (Sary 4H), izay nanomboka taoriana kelin'ny nanombohan'ny fanentanana. Ity lamina ity dia mampiseho fa ny fanodinana sary dia mampitombo ny herin'ny oscillations theta amin'ny cortex frontal, izay manome mekanika mety ahafahan'ny neuron SN manova ny halehiben'ny fandrindrana eo amin'ny asany sy ny theta cortical frontal. Eto, asehontsika fa ny halehiben'ny fanidiana dingana toy izany dia maminavina ny fahombiazan'ny famandrihana fahatsiarovana, izay manoro hevitra fa ny oscillations isan-karazany theta dia mandrindra ny famindrana fampahalalana eo amin'ny faritra mandritra ny fanodinana fahatsiarovana.

Discussion

Hitanay fa ny asan'ny neurons tsirairay ao amin'ny substantia nigra olombelona dia manavaka ny sary vaovao sy mahazatra amin'ny asa fitadidiana miankin-doha amin'ny hippocampal. Fanampin'izany, hitanay fa ny haavon'ny fandrindrana ny asan'ny neuron SN miaraka amin'ny oscillations matetika theta frontal dia maminavina ny fananganana fahatsiarovana mahomby. Na dia asehon'ny asa teo aloha aza fa ny neuron SN olombelona dia mamaly ny fahadisoana amin'ny faminaniana valisoa [14] ary feo tsy fahita firy amin'ny paradigma baolina hafahafa [16], ny angon-drakitray dia, araka ny fahalalantsika, ny fandalinana voalohany mamaritra ny asan'ny neuronal SN mandritra ny fananganana fitadidiana fanambarana amin'ny olombelona.

Ny toetran'ny electrophysiologique amin'ny sela mifantina fahatsiarovana izay lazaintsika dia manondro fa mety ho dopaminergika ireo sela ireo. Ity fehin-kevitra ity dia mifototra amin'ny angon-drakitra roa: ny sakan'ny onjan'izy ireo sy ny toerana anatomika. Ny neurons dopaminergic dia manana onjam-peo extracellular lehibe kokoa raha oharina amin'ny neurons GABAergic izay hita ao amin'ny SN [38, 39, 44]. Ary koa, na dia misy neuron dopaminergika manerana ny SN aza, ny ankamaroany dia ao amin'ny faritra pars compacta amin'ny SN [42, 43]. Ny ankamaroan'ny neurons dopaminergika dia tokony ho hita ao amin'ny faritra dorsal-medial amin'ny SN, izay faritra nahitanay ny ankamaroan'ny MS neurons. Miaraka, ireo fepetra ireo dia naseho mba hanavahana ny dopaminergic sy GABAergic neurons ao amin'ny SN mifototra amin'ny endri-javatra electrophysiological irery [38, 39, 44, 45, 46]. Ny fanamafisana farany an'io fanambarana io dia mitaky fanadihadiana histolojika [47] na fikendrena fototarazo [38]. Eto isika dia manondro ireo neurons ireo ho dopaminergic putatively mba hanondroana fa io fehin-kevitra io dia miankina amin'ny firaketana extracellular irery.

Ny fiheverana faharoa dia ny fiantraikan'ny neurodegeneration mitohy amin'ny valiny. Ny ankamaroan'ny lohahevitra tao amin'ny fianarana dia nanana PD ary noho izany dia nijaly noho ny fahaverezan'ny sela dopaminergika tao amin'ny SN. Na izany aza, ny firaketanay dia niditra tao amin'ny faritra anatomika izay misy mponina ampy amin'ny neurons dopaminergika mbola miasa na dia ao amin'ny PD aza. Ny fahaverezan'ny dopaminergika amin'ny PD dia mandroso tsy mitongilana [48, 49], mikendry faritra sasany henjana kokoa noho ny hafa. Ny famakafakana ny tavy aorian'ny mortem amin'ny marary PD dia matetika mampiseho fahaverezan'ny neurons dopaminergika amin'ny ampahany amin'ny caudal amin'ny SN, ary manodidina ny 90% ny sela very. Mifanohitra amin'izany, ny fahaverezan'ny sela any amin'ny faritra dorsal kokoa dia antonony kokoa (50% na latsaka) amin'ny ambaratonga azo ampitahaina amin'ny zavatra hita amin'ny fahanterana ara-dalàna [49]. Eny tokoa, fanadihadiana maromaro no nahomby tamin'ny firaketana avy amin'ny neurons dopaminergic putative amin'ny marary amin'ny PD mandalo fandidiana STN DBS [14, 41]. Miaraka amin'ny lasibatra fandidiana ao amin'ny STN, dia mety ny manantena fa ny firaketana SN dia hita indrindra ao amin'ny faritra dorsal ny SN. Io fiheverana io dia nohamafisin'ny famakafakana ny toeran'ny electrode, izay mampiseho ny ankamaroan'ny firaketana ao amin'ny faritra dorsal amin'ny SN, izay heverina ho kely ny fiantraikan'ny aretina [49]. Mbola tsy fantatra, na izany aza, raha mety hisy fiantraikany amin'ny onjan'ireo neurons DA sisa noraketinay ny PD. Na dia tsy hitanay aza ny fifandraisan'ny hamafin'ny aretina amin'ny faharetan'ny onjam-peo (jereo STAR Methods), ity olana ity dia mbola fanontaniana misokatra. Farany, ireo marary nisoratra anarana tamin'ny fianaranay dia tao anatin'ny dingana PD taloha kokoa noho ireo izay tafiditra ao amin'ny fanadihadiana post mortem [48, 49], noho izany dia mitahiry ny haavon'ny dopaminergika avo kokoa amin'ny faritra dorsal amin'ny SN.

Natolotra fa ny anjara asan'ny modulation dopaminergika amin'ny fizotran'ny fitadidiana hippocampal dia ny fanatsarana ny plastika synaptic ho an'ny hetsika manan-danja, toy ireo izay mahafa-po, mifanaraka amin'ny tanjon'ny lohahevitra, na manintona ny saina [9, 23]. Ny lalana natolotra ho an'ity famantarana ity mba hahatongavana amin'ny SN / VTA dia amin'ny alàlan'ny afferent avy amin'ny nucleus accumbens (NA) sy ny pedunculopontine tegmental nucleus (PPTg), izay samy rafitra tafiditra amin'ny fanelanelanana ny fizotran'ny fanentanana sy ny fifantohana.50, 51]. Na ny NA na ny PPTg dia samy mahazo fidirana avy amin'ny cortex prefrontal (PFC) sy ny hippocampus, ahafahan'izy ireo mampiditra famantarana momba ny tanjona ankehitriny sy ny zava-baovao fanentanana [23, 50, 51]. Noheverina fa ny famantarana vaovao hippocampal dia miteraka dopamine ao amin'ny hippocampus amin'ny alàlan'ity lalana multisynaptic ity [9, 23]. Eto izahay dia namantatra ny neurons dopaminergic putative ao amin'ny SN izay mifanaraka amin'ity petra-kevitra ity satria mamaly amin'ny fitomboan'ny taham-pifamoivoizana amin'ny fanentanana vaovao. Mahaliana fa ankoatry ny neuron vaovao, dia namantatra ihany koa ny vondrona kely kokoa amin'ny neurons dopaminergic putative izay namaly tamin'ny fitomboan'ny tahan'ny tifitra tamin'ny fanentanana mahazatra. Ny toetran'ny valintenin'ity vondrona neuron ity dia mitovy amin'ny neuron vaovao (Sary 3D, 3E, ary 3H), afa-tsy ny tsy nanondro azy ireo raha ho tsaroana na hadino ny fanentanana mahazatra (saingy mariho fa mety ho noho ny tsy fahampian'ny hery statistika izany). Na dia tsy voambara mivantana amin'ny modelin'i Lisman sy Grace aza ireo neurons ireo, dia azo inoana fa manana anjara toerana amin'ny fianarana ihany koa izy ireo. Ohatra, ny fifantohana samihafa amin'ny DA dia mety hitarika amin'ny fahaketrahana synaptic na potentiation [52] ary ny haavon'ny DA dia afaka mifehy ny fetran'ny potentiation maharitra (LTP) / fahaketrahana maharitra (LTD) [53]. Izany dia manondro fa ny neuron izay mampitombo ny haavon'ny DA ho an'ny fanentanana mahazatra dia mety handray anjara amin'ny fitazonana ity homeostasis ity. Fanampin'izany, ireo karazana receptors dopamine samy hafa dia manana fahatsapan-tena sy fetran'ny fampahavitrihana ary manelanelana amin'ny lafiny samihafa amin'ny plastika, ao anatin'izany ny fanodinana sy ny fanamafisana ny fahatsiarovana [54, 55]. Miaraka, ity literatiora ity miaraka amin'ny fikarohanay dia manohana ny fiheverana fa ny neuron mahazatra dia manana anjara toerana amin'ny mekanika plastika izay manamafy ny fahatsiarovana efa voafehy. Ilaina ny asa ho avy mba hitsapana mivantana io vinavina io.

Mifanaraka amin'ny modely Lisman sy Grace ihany koa ny fahatarana ny valin'ny SN, izany hoe ny valin'ny SN MS dia nipoitra be taty aoriana raha oharina amin'ireo hita ao amin'ny MTL [33]. Eto izahay dia nahita fa ny valin'ny SN dia hita voalohany tamin'ny 527 ms taorian'ny nanombohan'ny fanentanana, fotoana iray lehibe kokoa noho ny elanelan'ny 311 ms hita tao amin'ny MTL [32]. Ny fampitandremana amin'ity fampitahana ity dia avy amin'ny olona marary roa samihafa (PD sy epilepsy, tsirairay avy). Miaraka, ny valiny dia manohana ny hevitra fa avy amin'ny MTL ny fampahalalana momba ny zava-baovao momba ny fanentanana hita ao amin'ny SN. Ny tena zava-dehibe, ny halehiben'ny fanovana ny sela SN dia manondro raha misy lohahevitra iray hahafantatra tsara ny fanentanana mahazatra. Ity valiny ity dia manondro fa ny valin'ny sela SN dia mifandraika amin'ny fitondran-tena ho an'ny asa fitadidiana fanambarana izay nataon'ny taranjantsika. Ity fikarohana ity koa dia mifanaraka amin'ny fanadihadiana nataon'olombelona izay mampiseho fa ny hetsika SN fMRI-ra-oksizenina-miankina (BOLD) dia maminavina ny fananganana fahatsiarovana mahomby [5, 6]. Na izany aza, mbola tsy fantatra ny fifandraisana misy eo amin'ny asan'ny karazana sela samihafa ao amin'ny SN sy ny famantarana BOLD (fa jereo [56]). Mifanohitra amin'izany kosa, eto dia fantatray ny karazana sela SN manokana amin'ny electrophysiologically ary nasehonay fa ny hetsika phasic an'ny neurons DA putative taoriana kelin'ny nanombohan'ny fanentanana izay maminavina ny fananganana fahatsiarovana.

Hitanay fa ny asan'ny neuron SN dia mifandraika amin'ny fizotran'ny oscillations theta mitohy ao amin'ny cortex frontal (refesina amin'ny cortex premotor). Nifanentana tamin'ny fitondran-tena io fandrindrana io satria ny halehiben'ny fanidy dingana dia maminavina ny fahombiazan'ny fananganana fahatsiarovana. Ny oscillations ao amin'ny theta frequency range dia heverina fa mandrindra ny fikorianan'ny vaovao eo amin'ny MTL, basal ganglia, ary cortex frontal [27, 28, 29]. Eto, asehontsika izao fa, amin'ny olombelona, ​​ny tifitra neuronal SN dia mifandray amin'ny oscillations matetika amin'ny cortical theta ary ny fandrindrana toy izany dia mifandraika amin'ny fananganana fahatsiarovana. Ny maha-zava-dehibe ny fampifanarahana theta eo amin'ny ganglia basal sy ny cortex frontal dia naorina tamin'ny alàlan'ny firaketana an-tsoratra teo aloha ny marary olombelona manao asa kognitika [57, 58]. Mahaliana fa ny fanentanana miadana 4 Hz an'ny STN dia manatsara ny fahombiazan'ny asa kognitika [58]. Ny fanontaniana lehibe tsy fantatra dia ny hoe mifandray na mifanaraka amin'ny theta hippocampal ny oscillations theta nofaritanay.27, 28, 29].

Ny fanentanana antidromic amin'ny STN dia miteraka valiny fohy amin'ny cortex premotor, izay mifanaraka amin'ny lalana "hyperdirect" amin'ny olombelona [59]. Noho izany dia misy lalana telo farafahakeliny ahafahan'ny fampahalalana avy amin'ny MTL mankany amin'ny SN: (1) amin'ny alàlan'ny NA sy PPTg; (2) amin'ny alàlan'ny lalana hyperdirect; ary (3) amin'ny alalan'ny striatum, izay mifandray amin'ny ankamaroan'ny cortex frontal [60]. Ity innervation manankarena ity dia mety miteraka ny fiankinan-doha amin'ny SN sy ny cortex frontal araka ny hita amin'ny fampiasana BOLD-fMRI [61, 62]. Ary koa, ny hetsika BOLD ao amin'ny cortex frontal dia maminavina famandrihana mahomby amin'ny fahatsiarovana vaovao [63], famantarana izay heverina ho taratry ny anjara asan'ny cortex frontal (anisan'izany ny faritra premotor) amin'ny fanamorana ny fandrafetana ny fampahalalana mifandraika amin'ny tanjona sy amin'ny fandaminana ny fampahalalana marobe ho fahatsiarovana tsirairay [63]. Eto izahay dia mampiseho mekanika azo atao izay ahafahan'ny fampahalalana toy izany hisy fiantraikany amin'ny tanjaky ny fahatsiarovan-tena amin'ny alàlan'ny fanovana ny hetsika SN dopaminergic. Ny fanandramana manan-danja amin'ny ho avy dia ny hamaritana raha mifanaraka amin'ny oscillations theta hippocampal sy ny fomba ifandraisan'ireo oscillations theta ireo amin'ny oscillations theta cortical frontal refesina eto ny hetsika neuronal SN.

Fankasitrahana

Mankasitraka ny fahavononan'ny marary handray anjara amin'ity fianarana ity izahay. Misaotra ny mpiasan'ny efitrano fandidiana Cedars-Sinai izahay noho ny fanampiany, Robert Zelaya sy Lori Scheinost ho fanohanana ara-teknika momba ny neurophysiology, ary Jeffrey Wertheimer ho an'ny fanombanana ny neuropsychological ny marary. Misaotra an'i Ralph Adolphs sy ny mpikambana rehetra ao amin'ny Rutishauser Laboratory izahay tamin'ny fifanakalozan-kevitra. Ity fandalinana ity dia natao tamin'ny famatsiam-bola avy amin'ny Pfeiffer Foundation ary taty aoriana dia notohanan'ny NIH NINDS (U01NS098961), ny NSF CAREER Award (BCS-1554105), ary ny McKnight Endowment Fund for Neuroscience (rehetra ho an'ny UR).

Mpanonta mpamorona

UR sy JK no nanamboatra ny andrana. Nanao andrana i JK, UR, KB, ary CPM. Nanao fanadihadiana i JK sy UR. Nanao fandidiana ny ANM sy KB. Nanome fikarakarana marary ny MT. JK, ANM, ary UR no nanoratra ilay taratasy. Ny mpanoratra rehetra dia niresaka momba ny vokatra tamin'ny dingana rehetra tamin'ny tetikasa.

Fanambarana ny tombontsoa

Ny mpanoratra dia manambara fa tsy mahaliana ny mifaninana.

Fampahalalana fanampiny

Taratasy S1. Sary S1–S4 sy tabilao S1