Koordinácia dynamiky aktivity mozgu pomocou dopaminergných neurónov (2016)

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

Dekódujte HK1,2, Namboodiri VM2,3, Gao W.4,5, 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.

abstraktné

Niekoľko neuropsychiatrických stavov, ako je závislosť a schizofrénia, môže vzniknúť čiastočne z deregulovanej aktivity dopaminergnej ventrálnej tegmentálnej oblasti (TH).VTA) neurónov, ako aj z globálnejšej maladaptácie v neurocirkuitovej funkcii.

Avšak, či THVTA aktivita ovplyvňuje rozsiahle mozgové funkcie zostáva neznáme. Tu sme selektívne aktivovali THVTA neurónov u transgénnych potkanov a zmerali výsledné zmeny v aktivite celého mozgu pomocou zobrazovania funkčnej magnetickej rezonancie vyvolanej stimulom (fMRI). Pri použití prístupu analýzy štandardizovaného zovšeobecneného lineárneho modelu (GLM) naše výsledky naznačujú, že selektívna optogenetická stimulácia THVTA neuróny zosilnili signály objemu mozgovej krvi (CBV) v striatálnych cieľových oblastiach spôsobom závislým od dopamínového receptora.

Avšak analýza hlavných komponentov na báze voxelu na celom mozgu (PCA) toho istého súboru údajov odhalila, že dopamínergická modulácia aktivuje niekoľko ďalších anatomicky odlišných oblastí v mozgu, ktoré sa typicky nespájajú s udalosťami uvoľňovania dopamínu. Ďalej, explicitné párovanie THVTA neuronálna aktivácia stimulačnou prednou labkou s konkrétnou frekvenciou rozšírila zmyslovú reprezentáciu tohto stimulu, a to nielen v somatosenzorických kortexoch, ale v celom mozgu.

TTieto údaje naznačujú, že modulácia THVTA Neuróny môžu ovplyvniť dynamiku mozgu v mnohých distribuovaných anatomicky odlišných oblastiach, dokonca aj v tých, ktoré dostávajú málo alebo vôbec žiadny priamy THVTA input.

PMID:

27515791

DOI:

10.1038 / npp.2016.151