Koordynacja dynamiki aktywności mózgu za pomocą neuronów dopaminergicznych (2016)

Neuropsychopharmacology. 2016 Aug 12. doi: 10.1038 / npp.2016.151.

Decot HK1,2, VM Namboodiri2,3, Gao W4,5, McHenry JA2, Jennings JH1,2, Lee SH5,6, Kantak PA2, Kao YC5,6, Das M5,6, Witten IB7, Deisseroth K8, Shih YY1,5,6,9, Stuber GD1,2,3.

Abstrakcyjny

Kilka stanów neuropsychiatrycznych, takich jak uzależnienie i schizofrenia, może wynikać częściowo z rozregulowanej aktywności brzusznej strefy nakrywkowej dopaminergicznej (THVTA) neurony, a także z bardziej globalnego nieprzystosowania w funkcji układu nerwowego.

Jednak czy THVTA aktywność wpływa na funkcje mózgu na dużą skalę pozostaje nieznana. Tutaj wybiórczo aktywowaliśmy THVTA neurony u transgenicznych szczurów i zmierzone zmiany w aktywności całego mózgu przy użyciu wywołanego bodźcem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Stosując standardowe podejście do analizy uogólnionego modelu liniowego (GLM), nasze wyniki wskazują, że selektywna stymulacja optogenetyczna THVTA neurony wzmacniały sygnały objętości krwi mózgowej (CBV) w docelowych regionach prążkowia w sposób zależny od receptora dopaminy.

Jednakże analiza składowych głównych oparta na wokselach w całym mózgu (PCA) tego samego zbioru danych ujawniła, że ​​modulacja dopaminergiczna aktywuje kilka dodatkowych anatomicznie odrębnych regionów w mózgu, zazwyczaj nie związanych z przypadkami uwalniania dopaminy. Ponadto wyraźne powiązanie THVTA aktywacja neuronalna z bodźcem przedniej łapy o określonej częstotliwości rozszerzyła reprezentację sensoryczną tego bodźca, nie tylko w obrębie kory somatosensorycznej, ale w całym mózgu.

These dane sugerują, że modulacja THVTA neurony mogą wpływać na dynamikę mózgu w wielu rozproszonych anatomicznie różnych regionach, nawet tych, które otrzymują niewiele lub nie mają bezpośredniego THVTA wkład.

PMID:

27515791

DOI:

10.1038 / npp.2016.151