Optogenetic dissection o le matagaluega muamua o le cornex (2014)

Faʻamatalaga o le Neurosci. 2014; 8: 230.

Lomia i luga o le initaneti 2014 Dec 9. Tui:  10.3389 / fnsys.2014.00230

PMCID: PMC4260491

Danai Riga, Mariana R. Matos, Annet Glas, Aokuso B. Smit, Sabine Spijker, ma Michel C. Van den Oever*

O lenei tusiga ua taua e isi tusiga i le PMC.

lē faʻatino

O le medial frontfront cortex (mPFC) e matua aʻafia i le tele o galuega faʻatino, e aofia ai le vaʻaia, pule faʻatagaina, faʻavaeina masani, manatuaina o mafaufauga ma mafaufauga umi. E le gata i lea, e ala i le tele o fesoʻotaʻiga vavave faʻatasi ma vaega eleele laiti (eg, thalamus, striatum, amygdala ma le hippocampus), o le manatu o le mPFC e faʻaaogaina le puleaina sili o le vaʻaia o mea faʻavevesi ma le malosi. Talu ai o le MPFC ua aʻafia i le gasologa o le tele o faʻamalosi o le mafaufau ma lagona, ua manatu e avea o se nofoaga tutotonu i le va o le faiʻai e faʻasalalau ai faʻamaoniga o le maʻi o le mafaufau. O le tekinolosi fou o le optogenetics e mafai ai ona faʻataunuʻuina le faʻavaomalo ma le gaioiga o le circuit mPFC faatasi ai ma se tulaga le mafaamatalaina faʻavaomalo ma le faaletino. O lenei mea e maua ai manatu taua i le saofaʻi o faʻamatalaga faʻapitoa a le neuronal ma lo latou fesoʻotaʻiga i le galuega a le MPFC i tulaga tau soifua maloloina ma faʻamaʻi. I lenei iloiloga, matou te tuʻuina atu le malamalamaaga o loʻo maua i metotia optogenetic e faʻatatau i galuega a le MPFC ma le faʻaleagaina ma faʻapipiʻiina lenei mea ma faʻamaumauga mai auala masani faʻaaogā masani e faʻaaogaina e suʻesuʻe ai le mPFC i le faʻaaogaina o manu feʻaloiga o le gaioiga o mafaufauga ma le mafaufau.

uputatala: optogenetics, cortex muamua, cognition, atuatuvalega, vaisu, fefe, manatua

faʻatomuaga

O faʻamatalaga auʻiliʻili i le fesoʻotaʻiga ma le faʻatinoina o le tino o le tino, e taua tele mo le malamalama pe faapefea ona galue le faiʻai ile soifua maloloina ma maʻi. O le medie frontline cortex (mPFC) o le faiʻai o le faiʻai na aʻafia i se plethora o faʻafitauli o le neurological ma psychiatric. Ae ui i lea, mo se taimi umi, o lona faʻalavelave faʻaanatura ua taofia ai le suʻesuʻeina maeʻaeʻa o le sao o ituaiga eseese o le mPFC ma o latou faʻafeiloaiga alofa ma le faʻaleleia, i le atinaʻe ma le faʻaalia o amio e fesoʻotaʻi ma le faʻaleagaina o le neura. E ala i le tele o fesoʻotaʻiga faʻatasi ai ma isi vailaʻau faʻasolosolo ma lalo ifo (Groenewegen et al., ), e mafai e le mPFC ona avea o se laupapa e pulea, faʻapipiʻi faʻamatalaga e maua mai le tele o fausaga faʻaoga ma le faʻafouina o faʻamatalaga fou i fausaga faʻapitoa (Miller ma Cohen, ). O nisi o tagata soifua, e aofia ai le atuatuvale, faʻaleagaina ma le faʻaaogaina o vailaau faʻasaina, ua fesootaʻi atu i le suiga i le mPFC (Tzschentke, ; Heidbreder ma Groenewegen, ; Van den Oever et al., ). O lenei mea e lagolagoina e se numera tele o suʻesuʻega o meaola manu lea na faʻaaogaina ai leona, faʻaogaina o vailaʻau faʻasolosolo ma metotia o le electrophysiological e fuafua ai pe o aafia le mPFC i faiga o le mafaufau ma faailoga o le faʻafitauli o le mafaufau (e pei ona faʻamatalaina i lalo). Ae ui i lea, o le faʻasalalauga saʻo o le faʻalavelave faʻapitoa o le MPFC e manaʻomia ai le faʻagasolosolo i le maualuga o le cell-specificity ma le faʻanoanoa faaletino i se taimi faʻapitoa. I tausaga talu ai nei, o le televave o numera o suʻesuʻega na faʻaaogaina ai le optogenetic auala e faʻatalanoa ai lenei mataupu, lea na faʻaleleia atili ai lo matou malamalama i le matagaluega a le MPFC. O le a tatou faʻalauiloa faʻapuupuu atu le faʻamatalaga faatekinolosi ma le faʻaogaina o mea faigaluega o le optogenetic ma o le a toe iloilo ai tusi o loʻo iai nei e faʻaaoga ai le optogenetics e faʻasoa ai le saofaga o ituaiga mPFC eseese, ma o latou sootaga i totonu o le mPFC ma isi iʻai mafaufau, i le cognition ma le psychiatric faaletonu.

Optogenetics tekinolosi

O tekinolosi o le Optogenetics e faʻaaogaina ai le puipuiga o meaola faʻapitoa, e pei ole opsin microbial, lea e faʻafeiloaʻi i ni meaola mamanu o meaola mamanu, e mafai ai ona faʻaogaina le gaioiga o le tino i vitro ma i vivo (Boyden et al., ; O Deeserota, ). O le auala o loʻo faʻamatalaina i le mafai ona faʻataʻitaʻiina le paina o le uila i luga o le telefoni taimi faʻatasi ai ma le tele o le telefoni feaveaʻi i le ala ala ma le felafoaʻi (Gradinaru et al., ). O le opsin e masani ona faʻaaogaina o le Channelrhodopsin-2 (ChR2; ma fesuiaiga o genetically variation), o se laina o le cation lea e faʻaosofia ai le gaioiga o le gaioiga i luga o faʻamalamalamaga ma pulupulu o le lanumoana (Matis et al., ). I le eseesega, o le chloride pump Halorhodopsin (NpHR) poʻo le pamu proton Archaerhodopsin (Arch poʻo le ArchT) e masani ona faʻaaogaina e hyperpolarize membranes membranes (Mattis et al., ). O se talanoaga auiliili e uiga i le faaaogaina ma le talafeagai o eseese eseese opsin ma mea faigaluega o le optogenetic o le a le gata i le lautele o lenei iloiloga, ae ua sili ona iloiloina e isi (Zhang et al., ; Yizhar et al., ). I se aotelega, e mafai ona ausia le faʻamatalaga faapitoa o le telefoni i luga o le opsins e faʻaaogaina ai taʻiala taufaʻatatau (Geneva, Zhang et al., ). O manu feʻaveaʻi ma meaola viral e tauaveina le opsin genes i lalo o le pulea tuusao o faʻasologa o mea patino e faʻasalalau ai tagata e mafai ai ona faʻaalia le opsin i ituaiga genetically defining cell-types (silasila i le S1 Ripoti faaopoopo mo se vaaiga lautele o manipoto optogenetic o loʻo talanoaina i lenei iloiloga). I se isi itu, e mafai ona maua le faʻamatalaga filifilia i le cell e faʻaaoga ai laina o avetaavale po o rat Cre-recombinase (Cre) e tuʻufaʻatasia ma vailaʻau opsin viral dependent. E faʻafeiloaʻi i le faʻaaogaina o neu pyramidal o loʻo i ai i le mPFC, e mafai ona faʻaogaina le CaMKIIα poʻo Lou Promotional TE1 e faʻaali ai opsins i totonu o nei siama (Gradinaru et al., ; Van den Oever et al., ). Talu ai ona o nei mea e malosi tele le faalauiloa, ua talafeagai i latou e ave le faʻaaliga o se gene opsin ua tuʻuina i lalo o le faʻalauiloa. O loʻo faʻaaogaina e le GVAergic cell promoter le faʻaaliga o le Cre (Zhang et al., E pei o le GAPAergic cell promoter). ). Mo se faʻataʻitaʻiga, e faʻaaogaina le televave o GABAergic internurons, pavalbumin (PV) :: Cre oice e masani ona faʻaaogaina (Sohal et al., ; Sparta et al., ). A maua e nei manu feʻaveaʻi se vevela vevela lea e faʻapipiʻiina ai le opsin gene i luga o le faʻaauau o le faʻaaogaina o le opsin genes, o le a faʻaalia e le Cre le iai o nila e faʻafefeteina ai le faʻailoga matala e mafai ai ona faʻauluina le upu opsin e le malosi o le faʻatupulaia o galuega (faʻataʻitaʻiga, 1A; Promotional EF1A) (Zhang et al., ).

mo i vivo suʻega, malamalama e mafai ona tuʻuina i totonu o le faiʻai e se masini eletise poʻo se uila faʻapipiʻi e fesoʻotaʻi i se filati matagofie (~ 100-300 μm) o loʻo totoina i totonu o le mafaufau ma faʻaaoga i le opsin e faʻaalia ai sela (Sparta et al., ). O le ituaiga opsin na faʻaaogaina ma le loloto o le tino na faʻamalamalamaina le fuafuaina o le uʻumi ma le malamalama talafeagai talafeagai. I le faaopoopo atu i le faʻaogaina o le opsin e faʻamatalaina ai le somata, e mafai ona mafai ona faʻataʻitaʻiina le faʻataʻitaʻiga e ala i le faʻamalamalamaina opsin e faʻaalia ai faʻataʻitaʻiga faʻaleleia i totonu o se vāega taʻutaʻua e leʻo galue (Zhang et al., ). O isi mea lelei e aofia ai le vave vave ma le toe faʻaaogaina o le photostimulation, faʻatasi ai ma faamaumauga o le electrophysiological ma le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga e faʻaaoga ai protein o le tusitala o le fluorescent fused to opsins (Gradinaru et al., ). O tapulaa taua e tatau ona mafaufau i ai o le aʻafiaga o vailaʻau vevela ma le faʻaleagaina o le neu i le taimi o le photostimulation. E ui lava i ni nai tapulaa, o le optogenetic approaches ei ai se tulaga le mafaamatalaina i le filifilia ma le malosi o le fesuiaiga o le mPFC i le faatinoga o le mPFC i le amio ma ata o sauniuniga tetele (Yizhar et al., ). E pei o le toʻatele o loʻo faʻasalalau nei optogenetic faʻataʻitaʻiga na faia i ni masini ma ni fusi, o le a tatou taulaʻi muamua i le anatomy ma galuega a le kovana mPFC circuitry.

Anatomy

I totonu o le mPFC, e fa vaega maʻoti ua faʻamatalaina i luga o le taʻavale i le pito i luma, o lona uiga, o le vaega o le pito i luma o le medial (PrCm, o loʻo taʻua foi o le faletua lona lua (Fr2)), le coringx cingulate tua (ACC), le cortex muamua ( PLC) ma le infiltimbic cortex (ILC; Heidbreder ma Groenewegen, ). I le faʻaopoopoga i lenei vaevaega, lea e masani ona faʻavae i eseesega o le cytoarchitectural, o le mPFC e masani lava ona vaevaeina i se vaega o le fale (dmPFC), e aofia ai le ACC ma le teritori o le PLC, ma le vialia (vmPFC), e aofia ai le PLC, ILC ma le cortex pedalcular cortex (DPC), e tusa ai ma tulaga faʻatinoina ma fesoʻotaʻiga ma isi vaega o faiʻai (Heidbreder ma Groenewegen, ). Mo le faʻamoemoe o lenei iloiloga, i vaega o loʻo taua i lalo, o le a tatou taulaʻi atu i faʻamatalaga faʻataʻitaʻi e maua mai i mea faigaluega optogenetic, ma taʻua le sousregiona tonu a le MPFC pe a maua lenei faʻamatalaga, pe vaʻai i le dmPFC ma le vmPFC.

Cytoarchitecture o le mPFC

O le fesoʻotaʻiga mPFC i le lotoifale e aofia ai tumutumu o pyramid excitatory (80-90% o le aofaʻi o tagata) ma inhibitors GABAergic internalurons (10-20% of the total population), o ia mea uma e mafai ona vaevaeina i ituaiga eseese o ituaiga e faavae i le morphological, meatotino o le physiological ma molemole (Ascoli et al., ; DeFelipe et al., ). O suʻesuʻega GABAergic internaltyron subtypes e aofia ai le faʻasalaga faʻapitoa e faʻatatau ai le faʻataunuʻuina o vailaau vavave (PV), ma le dendritic e taulai i le somatostatin (SOM). PV internurons e faapitoa le fiafia i le falemaʻi, ona o lo latou fuainumera ua iloa o le a faaitiitia i tagata o le schizophrenia (talanoaina i lalo) (Beasley ma Reynolds, ; Lewis et al., ). O ituaiga uma o le internaluron e faʻaaogaina malosi le matagaluega i le lotoifale, aua e mafai ona latou faʻamaopoopoina le gaioiga o gaioiga pyramidal e maua ai ososofaʻau o le neuronal (Kvitsiani et al., ). O ata vitio filifilia o le ChR2-faʻaaliga PV ma le SOM internurons i le mPFC o mio na faʻaalia e faia ai ni tali vaʻaia ese (Kvitsiani et al., ). Na maua ai ni neurons o le vavao e taofiofi ai galuega faatino o le tele o neurons, ao latou taumafai malosi, mamana ma le laigaina i luga o le telefoni feaveaʻi (Kvitsiani et al., ; Sparta et al., ). O ni neurons o le somatostatin i le isi lima na faʻaaogaina ai le mea na maua e le neʻau maualuluga o le pyramidal ma le aʻafiaga o le faʻataʻitaʻiina o ata o nei neurons e vaivai, sili atu ona fesuisuiaʻi ma faʻalautele mo se taimi uumi (Kvitsiani et al., ). O faʻatonuga o le optogenetic faʻamaonia ai le taua tele o le GABAergic faʻapipiʻiina i totonu o gaioiga i gamma oscillations ma amioga faʻalagona (Vertes, ; Cruikshank et al., ; Itira, ; Little ma Carter, ). O le pyramidal neurons i le faʻavae V (silasila i lalo) o le mPFC e mafai ona faʻailoaina o le gaogao mafiafia, sosoʻo faʻasolosolo i lalo ma pei o le vevela, lapopoa o polotini (Dembrow ma Johnston, ). O le faʻataʻitaʻiga o le optogenetic na faʻaalia ai o sitaili e fesuisuiai ai siama e ese lava le innervate i lalo uma o vaʻa ma faʻaalia ai o PV internalurons e sili ona aloaʻia le taofiofia o le faʻaaogaina o neu pyramidal (Lee et al., ). E mafai foi ona iloagofie vaega laiti o le pyramidal e faavae i luga o faʻamatalaga o le dopamine D1 poʻo le dopamine D2 (D1-R ma le D2-R), lea na aofia ai le D1-R le neurons i le puleaina o mea taumafa e ala i le filifilia o le optogenetic activation of this population ( Fanua ma al., ).

Lafoaʻi ma le fesoʻotaiga o le mPFC

O le laminar organization of rodent mPFC is slightly different from that of other regional cortical, which have a distinct entry entry IV (Uylings et al., ). O faʻataʻitaʻiga faʻapitoa o vailaʻau maʻalaʻau i nofoaga faʻapitoa e tulaʻi mai i le loloto o le V ma le VI, ma fesoʻotaʻiga tele cortico-cortico e masani lava ona faia e neurons i luga ole laulau II ma le III (Douglas ma Martin, ). O le tootoo mPFC e ui lava e le o iai le pepa faʻavae masani IV (Uylings et al., ). E le gata i lea, o laupepa mPFC loloto ma le papaʻu e maua ai le tele o fesoʻotaʻiga mai i vailaau faʻatafuna ma lalo ifo i lalo ma isi galuega (limbic) (Sesack et al., ; Gabbott et al., ; Hoover and Vertes, ).

O le laminar mamanu o loʻo i ai ni mea taua mo le faʻatulagaina o faailo i le mPFC. O fuafaʻatau taufaasese e mafua mai i le limbic and cortical regions e masani lava ona taulai i luga o le palapala I ma II / III (Romaki et al., ). Mo se taimi umi, o faʻalavelave faʻapitoa na faʻafaigofieina ai le faʻaogaina o fesoʻotaiga, e pei o le naʻo le vevela ma le varicosity axonal e le o faʻaalia ai se fesoʻotaʻiga o galuega ma o faʻamaumauga tuʻufaatasi e le talafeagai mo le suʻesuʻeina o fesoʻotaʻiga umi (Petreanu et al., ). E le gata i lea, o le tele o mea e faʻaogaina ai le tele o meaʻai e vavaeina i ni fasi moa, e taofia ai fuataga ma le faʻaleleia o le eletise. O le faʻamalosia o le ADM o le ChR2 na faʻaalia ai le faʻamavaeina o le eletise na faʻaalia ai o le eleʻele II PLC pyramidal neurons na maua ai galuega faatino mai i le mPFC contralate, midline thalamic nucleus (MTN), amygdala (BLA) faʻamaonia, ma le hippocampus venture (HPC; Little and Carter, ). O nei faʻamaufaʻailoga na fesuiaʻi i nofoaga eseese o le dendritic, lea e masani ona leaga le valoia e le anatomy na o ia lava, ma o fesoʻotaʻiga na faʻaalia ai le le fiafia i le faitau aofaʻi o vailaʻau vaʻaia (Little and Carter, ). E pei ona fautuaina le volumine e faʻamaopoopo faʻatasi ma le malosi o le faʻamalosia o le postsynaptic current (EPSC; Humeau et al., ), o lenei fesoʻotaʻiga faʻatekonolosi ma faʻatinoga lelei o loʻo faʻatulagaina ai le mPFC e faʻapipiʻi ma faʻasalalau faʻamatalaga mai punaoa aloaʻia talafeagai. O le dmPFC ma le vmPFC e fesoʻotaʻi ma le thalamus (Gabbott et al., ; Vertes, ). O fesoʻotaʻiga faʻasalalalata e taua tele mo le faʻatalanoaina o faigamalo, lagona, ma le mafaufau (John, ; Alitto ma Usrey, ). I le faaopoopo atu i le faʻalauiloaina o mea na maua e le layer II neurons (Little and Carter, ), neo mumū o le sinasina i luga o le mPFC Layer I uaina ua iʻu i le optogenetics (Cruikshank et al., ). O le faʻataʻitaʻiina o fua o le thalamocortical e mafua mai i le midline ma le paralamanic nuclei, na mafua ai le tali vave ma le malosi o tali i luga o le papaʻu. ). O nei inisinia na mafai ona faʻanatinatiina le faʻailogaina o sela II / III cell pyramidal (Cruikshank et al., ). I le eseesega, o le faʻamalosia o le faʻaaogaina o le laʻau o loʻo i totonu o fuainumera i totonu o le initaneti e faʻaaogaina ai le kullinergic agonists e leʻi faʻalavelaveina ai le faʻailoga fafaga-Christophe et al., ). E le gata i lea, o tali faʻasalalauga a le initaneti mPFC na lagolagoina i luga o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga o faʻasalaga thalamocortical (Cruikshank et al., ). O nei suʻesuʻega o le optogenetic o loʻo faʻamaonia ai e mafai e le alo o le thalamocortical projection neurons ona faʻataʻavaleina le televave taimi (minute), e manaʻomia mo le galuega galue manatuaina (talanoaina i lalo).

O isi tulafono laiti a le MPFC e fesoʻotaʻi fesoʻotai atu (Heidbreder ma Groenewegen, ). O le fesoʻotaiga i le va o le ILC ma le PLC ua faʻatautaia e ala i metotia o le suʻeina ma lata mai nei e ala i mea faigaluega optogenetic (Vertes, ; Ji ma Neugebauer, ). Na faaalia e Ji ma Neugebauer o le ataina o sela o le pyramidal ILC na faʻaitiitia ai le faʻaogaina ma le faʻaalia o gaoioiga i le PLC pyramidal, atonu o le aufaasālalau e ala ile faʻailoga o meaʻai (Ji ma Neugebauer, ). I le eseesega, o gaoioiga e le faʻaalia ma faʻaalia i le ChR2 o loʻo faʻaalia ai le loloto o le ILC pyramidal neurons na faʻalauteleina i luga o le faʻaaogaina o lenei fuainumera o tagata, e aunoa ma le aʻafiaina o le faʻaaogaina o le tui o le ILC (Ji ma Neugebauer, ). I le eseesega o le ILC ma le PLC i luga o le faiʻai ma i ai le eseesega o matafaioi i le tele o faagasologa, e aofia ai amio masani, faʻamatalaga o amioga-fefe ma faʻafeusuai (Killcross ma Coutureau, ; Vertes, ; Van den Oever et al., ; Sierra-Mercado et al., ), o lenei masini e ono mafai ai e le ILC ona taofiofia le gaosiga o le PLC, aʻo faʻamalosia ai le taimi e tasi o ona taʻaloga faʻatatau.

O le MPFC o loʻo galue malosi i isi vaega o le faiʻai i le faiʻai, ma e mafai ai ona faʻaaogaina le vaavaaia o le visceral, otometi, galuega faʻamalosi ma le mafaufau (Miller ma Cohen, ; Hoover and Vertes, ). O le suʻesuʻeina o suʻesuʻega ua faʻaalia ai se suiga i luga o le mPFC mai le tele o senitimotor o loʻo faʻatatau i le dmPFC i vāega o le vmPFC (Sesack et al., ; Hoover and Vertes, ). O faʻamatalaga Glutamatical o le mPFC i le tumutumu o le tumutumu (NAc) ma le atigi 'oloʻo lelei ona faʻamatalaina ma faʻamaonia e ala i optogenetic approaches (Britt et al., ; Suska et al., ). O le mea e mataʻina ai, e ala i le tuiina o se vevela a le ChR2 AAV i Cre-faalagolago i le Dlxi12b :: Cre mice, Lee et al. () tuʻuina atu faʻamaoniga mo le i ai o ni mūtini MPFC GABAeric e iai faʻafitauli mamao i le NAc. O loʻo faʻamaonia ai e le o laupega GABAeric uma o loʻo nonofo i le mPFC o ni lotoifale i le lotoifale. I le faʻaopoopoga, o suʻesuʻega a le PLC faʻamalosi i le BLA na suʻesuʻeina e faʻaaoga ai le tekonolosi optogenetics. O lenei auala e manatu e taua tele mo le faʻafesoʻotaʻiina o le gaioiga maualuga ma le tali atu i lagona faʻaletonu (Yizhar, ), o se faagasologa o le dysregulated i faaletonu o le mafaufau (ua aofia ai i auiliiliga auiliili i lalo ifo). Little ma Carter () o loʻo faʻatatau i le PLC Layer II ma faʻamaonia ai le lua motu o tagata i totonu o lenei vaega lea e faʻavae i le mPFC faʻasalalau poʻo le BLA. O nei launiva o le PLC e tutusa lelei ma mea faʻaleagaina ma faʻaleagaga o meaola, faʻamalosi suʻesuʻega o la latou matagaluega femalagaaʻi. Faʻaaogaina o le mPFC poʻo le BLA ChR2-faʻamalamalamaina o faʻamamafa eletise ua fetaui ma faʻamaumauga atoa o le mPFC poʻo le BLA o loʻo faʻatinoina ai le televave o neurons na faʻaalia ai o le BLA i BLA-projecting PLC o loʻo faʻaalia ai le fesootaiga sili ona malolosi o synaptic. O le faʻaleleia o le gagana synaptic i lenei auala na fesoʻotaʻi ma le maualuga o le vaʻaia, le tele o le vela ma le faʻatautaia o synaptic. E le gata i lea, o galuega faatino a le BLA na faʻatatau i vavalalata lata ane i le amataina o neu o le PLC-BLA, lea na mafai ai ona faʻaalia le malosi o le EPSC nai lo faʻataʻitaʻiga e taulai i le dendrite (Little and Carter, ). O suʻesuʻega o le PLC-BLA e faʻatatau ai foi le vaega ole GABAergic internalurons i le BLA, lea na faʻateleina ai le faʻailoga i luma o le GABAergic (Hübner et al., ). O lenei fesoʻotaʻiga vavalalata i le va o le PLC ma le BLA e mafai ona faʻatautaia ai fesoʻotaiga-faʻatautaia, lea e mafai ona taua mo le puleaina pito i lalo e tali atu ai i lagona faʻaleleia.

O nei suʻesuʻega muamua o loʻo faʻaalia ai avanoa tulaga ese o optogenetics e suʻe ai le matagaluega a le mPFC i le maualuga o siama taʻitasi, fesoʻotaʻiga i intra-mPFC ma faʻaaliga mamao ma faʻafefeteina. O le faʻaaogaina o ata i totonu o le vaʻaia o se auala e sili ona talafeagai e faʻafesoʻotaʻi faʻatautaia ai fesoʻotaʻiga faʻatino ma ia fuaina mea faʻapitoa i le va o tagata eseese o le neuronal. Ae ui i lea, ia fuafua pe o se fesoʻotaʻiga patino e afaina ai le aofia ai i se faʻamalamalamaga faʻamalamalamaga, i vivo faʻaogaina o gaioiga e manaʻomia. I vaega o loʻo taua i lalo, o le a tatou talanoaina faʻamatalaga e mafua mai i faʻasologa o optogenetic i manu felelei solo.

Cognition

O togafitiga faʻaleaganuʻu faʻapitoa na aʻafia ai le MPFC i le tele o ituaiga o galuega felagolagomaʻi, lea o galuega ma mafaufauga umi mo le manatuaina o le mafaufau, mataala ma amioga masani ua oʻo mai nei i le tekinolosi optogenetics.

Gaioioiga o galuega galue, mataala ma le puleaina faaletino

Manatua o galuega o se faʻalavelave faigata ole faiʻai lea e faasino i le le tumau le teuina o faʻamatalaga (taimi o le sekone i minute) e talafeagai mo faʻatinoga faʻamaoni (Baddeley, ). O le MPFC ua faʻalavelaveina i lenei faagasologa talu ai na maua ai o le faʻaaogaina o le falemaʻi o le PLC na faʻaleagaina ai le gaioiga galue (Gilmartin ma Helmstetter, ). E mafai ona suʻesuʻeina le gaioiga o le galue galue e faʻaaogaina ai le tulaga o le fefefe, lea e faʻamalosia ai le faʻaosofiaina o se faʻamalosi e aunoa ma se faʻatulagaina pe a uma le tuai o ni nai sekone. O laina muamua e iloa e faʻaalia ai le faʻamalosi pea i le taimi o le tuai (Gilmartin ma McEchron, ), o loʻo fautua mai ai se matafaioi mo le MPFC i le tausisia o se faʻamatalaga o le faʻaosofiaina o le taimi i le taimi o le tuai. Ae ui i lea, o le faʻamaoniga o faʻamaoniga mo le manaʻomia o le mPFC faʻavaveina o le gaioiga faʻataʻitaʻiina le tolopoina na faatoa maua talu ai nei e ala i le faʻaaogaina o le optogenetic intervention. Gilmartin et al. () faʻaalia le ArchT i le PLC neurons (faʻaaogaina o se tagata e le o filifilia le Promotional CAG) e faʻatagaina ai le faʻamalo faapitoa i le taimi o le tuai o le faʻatulagaina o le matata fefefe. O le mea moni, o le faʻataʻitaʻiga i le taimi o le tuai ona aʻoaʻoina le fesoʻotaiga i le va o le faʻalauteleina ma le le faʻasalaina o mea, e faʻamaonia ai o le faʻaogaina o neu laʻau PLC e manaʻomia mo le manatuaina o galuega i taimi o le fefefe. O se isi galuega e fuaina ai le galue o le manatuaina o galuega o le galuega faʻatulagaina o le suia o le galuega, lea e faʻafeiloaʻi ai e manu mea faʻasolosolo masini ma se taimi faʻatuai e maua ai se taui (Dunnett et al., ). O faʻamaʻi faʻamaʻi ma le faʻaaogaina o vailaau mo le mPFC e faʻapitoa ai le mauaina ma le faʻaalia o le faʻatulagaina o le toe faʻatulagaina o galuega ma le umi o le faʻatuai, e faʻamaonia ai le taua tele o le gaoioiga a le MPFC pe a maualuga mea e manaomia e galue ai (Rossi et al., ). Liona o le telefoni feaveaʻi poʻo le hippocampus i tua, o vaega e matua fesootaʻi ma le mPFC, e leʻi faʻaitiitia ai le faʻatuaiina o le faʻatinoina o suiga. O le mea taua tele, o le ChR2-faʻasalalauga faʻasalalauga o PV internalurons i le PLC ma le filifilia i le taimi o le tuai ona o le faʻatonuina o le faatinoga i lenei galuega (Rossi et al., ). Faʻatasi, o nei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina o le polokalame PLC mo le galue i le manatuaga o galuega ma faʻaali atu o le faʻamaonia o le PV internalurons e mafai ona faʻaalia ai aafiaga o le gasegase tumau ma le faʻaaogaina o vailaau faʻamalosi i se tulaga faʻavaomalo ma le faaletino.

O le galuega mo le manatuaina o le mPFC e faʻaogaina e le tele o polokalama monoamine, e aofia ai le noradrenaline ma le dopamine (DA) (Rossetti ma Carboni, ; Robbins ma Roberts, ). I le taimi e mafaufau ai le mafaufau, o loʻo maualuga le maualuga o le noradrenaline i le mPFC ma le faʻamalosia o le alpha-2A adrenoreceptors i le PLC faʻamalosia le galue manatuaina o galuega (Rossetti ma Carboni, ; Ramos et al., ). I le faaaogaina o optogenetics, na maua ai o le photoactivation o ChR2-o le faailoaina o fuainumera noradrenergic mai le locus coeruleus na faʻaalia ai le faia pea o le faʻamaoni, se faʻamaopoopo o le manatuaina o galuega, i le PLC ma ACC pyramidal neurons, lea na faʻatalanoaina e ala i le faʻamalosia o le alpha1 presbynaptic ma postsynaptic alpha2 adrenoreceptors (Zhang et al., ). O le cortical noradrenaline e le gata ina aʻafia i le galue o le manatuaina o galuega, ae ua talitonu e faʻateleina faʻateleina faʻatasi ma tulaga o le gauai atu, faʻavevesi ma le fiafia (Berridge, ). Carter et al. () faʻaaogaina optogenetic faʻalavelave e faʻatupuina saʻo le feʻaveaʻi o le noradrenaline ma ia suʻesuʻeina lona aʻafiaga ile mataala i isumu. Faʻamalamalamaina o NpHR-faʻaalia locus coeruleus noradrenergic neurons faʻaititia ala mai i le taimi o le manu vaitaimi malosi ma mafua ai le faʻaititia o extracellular noradrenaline tulaga i le mPFC. I le ogatusa ma lenei, tonic ma phasic photostimulation o ChR2-faʻaalia locus coeruleus neurons na fausia vave moe-i-ala fesuiaiga. O le mea e malie ai, o le tonic activation na faʻateleina ai le gaioiga masani a le locomotor, ae o le faʻagaoioiga o le phasic na i ai le isi aʻafiaga. E le gata i lea, o le lagolagoina o le maualuga o taimi (> 5 Hz) o le faʻagaoioia o le locus coeruleus neurons na faʻatupuina se setete o amioga puʻeina. Carter et al. () faʻaalia o lenei mea mulimuli e ono aʻafia e ala i le faʻaaogaina o fale mPFC noradrenaline, ona o le umi o le photostimulation na faʻaitiitia ai le extracellular noradrenaline levels i le mPFC, ma o le faʻamalosiina o amioga na faʻaaogaina e le inradors o le reradupine noradrenaline. O lenei suʻesuʻega atamamai e faʻaalia ai o le muaʻi faʻatoʻaina o le noradrenaline ua faʻalogo lelei e faʻaosofia ai le mataʻutia, e oʻo lava i feeseeseaiga faʻagasolosolo ei ai aʻafiaga taua i luga o le feʻaveaʻi moe ma le fiafia.

O le manatuaina o galuega e masani ona faʻatusa e fai ma sui o le manatuaina o fualaau faʻamalosi e lua e mafua ai le tuai. O le taimi e faʻasolo ai poʻo le manatuaina o se taimi ua faʻamalamalamaina-o le vaeluaga i se taimi o sekone e manatu e aofia ai se faʻalapotopotoga i le lotoifale, lea na aʻafia ai le circuit mPFC (Kim et al., ). Ae maise lava, o le lafoina atu o le DA i totonu o le mPFC ua aafia i le taimi o se vaitau ua maeʻa e faʻaaoga ai le galuega faatulagaina taimi (Drew et al., ). I se suʻesuʻega talu ai nei, na faʻaalia i le mPFC le telefoni a le D1-R i le faʻatinoga faaletino o le agai i se sini (taui) i le taimi o le taimi faatulagaina (Narayanan et al., ). Faʻataʻitaʻiina o le D1-R, ae le o le D2-R i totonu o le ILC ma le PLC na le mafai ona faʻafoeina le tino i le tali atu i le taimi faʻatulagaina-taimi. I le lagolagoina o le matafaioi faapitoa a le D1-Rs, o le NPHR-faʻapipiʻiina le vaʻaia o le mPFC D1-R e faʻaaogaina ai neu na faʻaleagaina ai le taimi faʻatulagaina taimi (Narayanan et al., ). O le mea e ofo ai, o ChR2-faʻasalalauga le faʻaosofiaina o neu o le D1-R i le 10 s mulimuli o se 20-s faʻaleleia atili le tali atu i 20 s. E faavae i luga o lenei faʻamaoniga, ua finau mai tusitala o le polokalama mPFC D1 e faʻafoeina ai le pule faaletino o amioga e faʻatatau i sini, nai lo le fesuiaiga o le taimi.

E ui lava i le tele o le alualu i luma i tausaga talu ai nei, ae o le tele lava o totoe o le a aʻoaʻoina e uiga i le sui o le neurobiology o le manatuaina o galuega ma galuega e tutusa ai e ala i le faʻatusatusaina o faʻasologa o le optogenetic mPFC i galuega eseese i totonu o le manu lava e tasi. O lenei mea e talafeagai ma, mo se faʻataʻitaʻiga, iloilo mea masani ma feeseeseaiga i maketi femalagaaʻi a le MPFC e faʻatautaia ai le taimi o le vaitaimi ma le gaioiga o galuega. O le faʻalogoina lelei o le mPFC D1 neurons e faʻatautaia ai le puleaina faaletino o le taliina o le faʻatonuga faʻatonutonu, ae pe o le (lagolagoina) gaoioiga o lenei faitau aofaʻi e manaʻomia foi mo le lelei o galuega manatuaga galue e tumau pea ona suʻesuʻeina (Narayanan et al., ; Gilmartin et al., ). E le gata i lea, e ui lava o faʻasalalauga faʻasolosolo masani e taʻu mai ai o le mlinite cholinergic system ei ai lona taua tele i le manatuaina o galuega (Chudasama et al., ), i totonu o le mPFC, o lenei faiga o le neurotransmitter e leʻi faʻapipiʻiina faʻapitoa e tekinolosi optogenetics.

Aoaoina, manatua ma faʻaumatia

O le manatu o le MPFC e faʻaaogaina le pulea o le mafaufau i luga o le faʻatulagaina o le tali atu i faʻaosofiaga ma le tauia o fuamalie e ala i le tuʻufaʻatasia o faʻamatalaga e uiga i nofoaga faʻapitoa ma mea tutupu (Euston et al., ). O le mea e faʻafefe ai le fefe o se faʻataʻitaʻiga masani a manu e suʻesuʻe ai le aʻoaʻoina ma le manatuaina o galuega, faʻapea foʻi ma le faʻaumatia o manatuaga fefe (LeDoux, ; Milad ma Quirk, ; Maren et al., ). O matafaioi faapitoa mo vaega ole mPFC ua faʻamautuina i le faʻaalia o le mafaufau faʻatatau i le fefe, faʻatasi ai ma nofoaga faʻasalalau e faʻasalalau ai le fesuiaiga ma le faʻaaliga o le manatuaina o le fefe ma vaega ole vaʻaia e fesoasoani i le faʻamalosia ma le faʻaalia o le faʻaumatiaga manatua (Peters et al., ; Courtin et al., ). O nei sailiiliga e lagolagoina e le mai, faʻaaogaina o vailaʻau ma i vivo lipine puʻe (Morgan ma LeDoux, ; Milad ma Quirk, ; Courtin et al., ). Ae ui i lea, o suʻesuʻega i le saofaga faʻaletupe o vaega faapitoa a le MPFC ua maeʻa ona amatalia talu ai nei. Faaaogaina optogenetics, Courtin et al. () faʻamautuina o le faʻamaina o vailaau o le folasia o le VPP PV e mulimulitaia ai le faʻaalia o le fefe, e pei ona suʻesuʻeina e le amio mama i le mea e faʻafefe ai le fefe. Na latou muai faaalia mai o le gaioiga o se faʻamalosi faapitoa o GABAergic internalurons e faʻasaina i le taimi o le tuʻuina atu o se faʻaosofiaga faʻapitoa e fesoʻotaʻi ma se fetoʻi vae. O le isi, o lenei puʻupuʻu na faʻaalia o PV internalurons, talu mai le ChR2- ma le ArchT-faʻataʻitaʻiina le faʻaogaina o vailaʻau o le PV, faʻasalalau, faʻasalalau pe faʻaalia le faʻamatalaga o le fefefe-fefe. O le mea e maofa ai, o le faʻaaogaina o nei neu na faʻaalia ai foi le amio lemu aʻo leʻi fefefe-faʻamalosia ma toe faʻaleleia le faʻaalia o le fefe ina ua maeʻa aʻoaʻoga (Courtin et al., ). Na latou iloa o le PV neuron na pulea le tali atu i le fefe na vavalalata e ala i le toe faʻatuina o le vaega o le oseta i le mPFC ma le faʻasaina o sela pyramidal e faʻalauiloa i le BLA, faʻaauau le lagolagoina o le matafaioi a le mPFC-BLA i le faʻalagona lagona. O lenei suʻesuʻega na faʻamaonia ai foi le lua o le faitau aofaʻi o atigipusa inhibitory lea na faʻaalia ai le siitia o le gaioiga i taimi o fefe. Fai mai le tusitala e mafai e lenei puʻupuʻu ona taofiofi le PV internalurons ma maua mai le sao mai i vaega o faiʻai (faʻataʻitaʻiga, hippocampus, BLA) e faʻailoa ai le faʻaaliga o le fefe (Courtin et al., ), o se vaʻaiga manaia e tumau pea e faʻapitoa e suʻesuʻega i le lumanaʻi. O le faʻaumatia o le faʻalagolago-fefefe e fesoʻotaʻi ma le faʻaitiitia o le faʻamalosia o le synaptic telefoni feaveaia o mPFC i le NOA, ma e le afaina ai le gaioiga i le GABAergic BLA internalurons ma le vaeluaina, pei o le faʻaaogaina o optogenetics (Cho et al., ). O le iʻuga, e ono suia le paleni / faʻasaina (E / I) i lenei ala, faʻafeiloaʻi le faʻafefe ma mafua ai le taofiofia o le tali atu-fefe (Cho et al., ). O nei suʻesuʻega o le optogenetic ua faʻamaonia ai le matafaioi a le dmPFC i le faʻataʻitaʻiina o tali fefe ma faʻamaeʻaina le saofaga faaletino o faʻafitauli a le GABAergic internalurons i lenei amio. O se suʻesuʻega manaia a Lee et al. () na faʻaalia ai o le faʻamalosia o faʻataʻitaʻiga mamao o le GABAergic mPFC i le NAc na faʻaaogaina le taimi moni, aloese ai, ma fautua mai ai o lenei auala auala e mafai ai foi ona faʻafoisia le tali atu i faʻaosoosoga faʻafuaseʻi.

Tausiga masani

O uiga masani e faʻamatalaina o mamanu amio e le mafuatiaina i suiga i le tau aogā. O amioga masani e masani ona faʻatulaga e le vaega ole mPFC; ae o le PLC e faʻaleleia ai le fetuʻutuʻunaiga, o le activation o le ILC e taofia ai le gafatia ma faʻamalosia ai le amio pulea (Killcross ma Coutureau, ). O suʻesuʻega muamua na faʻamaonia ai e le mafai e le Lions ona faʻaaogaina se fesuiaiga mai le tumau i se tali faigofie (Coutureau ma Killcross, ). O le pulea faaletino o laina o le ILC i amioga masani ua faʻamaonia ma faamamaina e ala i suiga faifaipea o le optogenetic modulation. O le faʻataunuʻuina puupuu o sela o le ILC o loʻo taofia ai le faʻavaeina ma le faʻaalia o amio masani, ae o le mulimuli atu o tali na faʻalagolago i le taimi o le faʻasaina (Smith et al., ; Samita ma Kolielu, ). I nei suʻesuʻega, o amioga masani masani na suʻesuʻeina e ala i le aʻoaʻoina o rato ina ia maua se taui i se galuega T-maze. I le maea ai o le faʻasolosolo, na le mafai ai e le kiona ona faʻavaivaia le tau. O manu na faaauau pea ona faʻaaogaina le sini aʻo gaioioina le tele o siama pyramidal i le taimi o le gaosia o amioga, ae o le taimi na faʻamaonia atoatoa ai le masani, o le faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai se mamanu masani. E le gata i lea, pe a toe faia le ata i le taimi o le faʻaaogaina o le masani fou, e toe faʻaalia mai e manu le uluaʻi masani (Smith & al., ). O lenei suiga vave i le va o amioga masani e faʻaalia ai e tusa lava pe oʻo lava i amioga faʻasalaga e i lalo o le faʻaogaina o le tino ao latou faia. O le vaega o le ILC o loʻo faʻatalanoaina le fesuiaiga i le va o masaniga e leʻo faʻaalia, ae o vaʻaia i le telefoni e sili ona fiafia i ai, e pei foi ona faia se mamanu masani i vaega uma e lua pe a uma ona faʻavae se masani (Smith ma Greybiel, ). E faavae i luga o lenei faʻamaoniga, na fautua mai tusitala e faapea o le atinaʻega o faʻatinoga masani e fuafua i le paleni o le malosi o le sensorimotor ma le faʻatinoina o le amio ile ILC. O le mea e malie ai, na o papalagi papalagi o le ILC na faʻaaogaina ai le gaioiga o gaioiga i totonu o le telefoni (Smith and Graybiel, ), faʻamalosia le manaʻomia ona faʻaaogaina le lagolagosua-ma le auala faapitoa faapitoa o le optogenetic e suʻesuʻe ai le vaʻaia masani i faʻamatalaga.

Faʻafitauli o le mafaufau

Optogenetics na maua ai malamalamaga taua i le galuega a le MPFC i le faiʻai maloloina, ae na faʻaaogaina foi e faʻavasegaina elemene elemene eletise e aʻafia ai i faʻafitauli faʻapitoa o faʻamaʻi (Steinberg et al., ). I vaega o loʻo taua i lalo, o le a tatou talanoaina pe faʻafefea ona faʻamaonia le faʻaogaina o le optogenetic, ma i nisi tulaga faʻafouina aʻoaʻoga o loʻo i ai nei e fuafua e faʻamatala le saofaga a le komiti a le MPFC i faʻafitauli eseese o le psychiatric, e aofia ai le atuatuvale, faʻasolosolo ma le tagofia o fualaau faasaina.

tūlaga faigatā

O le tele o le faʻafitauli o le faʻafitauli (psychiatric disorders), o loʻo aʻafia ai le 5% o le faitau aofaʻi o le faitau aofaʻi o tagata ma o lea ua manatu ai o se mafuaʻaga autu o le le atoatoa i le lalolagi atoa (Faalapotopotoga o le Soifua Maloloina, ). Mafuaʻaga Tele Faʻafitauli Faʻafitauli Faʻafitauli e aofia ai le atuatuvale o le mafaufau ma le anhedonia (faaitiitia le tomai e maua ai le fiafia) e tumau pea i le taimi ma aafia ai aso uma o le olaga (American Psychiatric Association, ). E le gata i lea, o le siakiina o le UN e aofia ai aʻafiaga, e pei o le faʻalavelave i le taumafa o mea taumafa (faʻaletonu o le mamafa poʻo le maua), i le moe (le mautonu pe o le tino), faʻapea foi i tulaga o le mafaufau psychomotor (faʻalavelave poʻo le tuai). O le paʻu o le mafaufau e mafua mai i le faaletonu i le manatuaina o le mafaufau ma le faia o faaiuga, o le leai o se faʻalogo ma le vaʻaia o le mafaufau o loʻo avea ma vaega autu i le faʻaauau pea o le tulaga faʻavaivai (Murrough et al., ). O faʻamatalaga o le phenotypic multifaceted eo loʻo faʻatasi ma le atuatuvale e mafua mai i le le faʻaaogaina o gaioiga i le tele o vaega o faiʻai ma le matagaluega, e aofia ai le taui o le faiʻai, nofoaga faʻapitoa ma le puleaina.

I le avea ai o le mPFC ma nofoaga faʻapitoa o loʻo faʻamalosia ai galuega sili ona maualuga ma faʻatautaia le tele o faʻataʻitaʻiga (Clark et al., ; Murisha et al., ; Treadway ma Zald, ), ua fautuaina ina ia i ai se matafaioi taua i le afaina ma le faaletonu o mafaufauga e fesootai ma le atuatuvale. I totonu o tagata, o faʻalavelave faʻavaivai e fesoʻotaʻi ma le faʻalavelaveina o galuega i luma (hyper- or hypo-activation) ma le morphology, lea e manatu e fesoasoani i le vaivai o le mafaufau, tulafono faatonutonu o lagona (apetonia, aʻafiaga), Southwick et al., ; Fales et al., ; Beefs et al., ; Disner et al., ). O le faʻalavelave faʻalavelave, e fesoʻotaʻi ma le amataina ma le atinaʻeina o le tulaga faʻavaivai, ua manatu e le afaina mo le galuega a le MPFC. E tatau ona talafeagai le faatinoga o le mPFC mo le faʻafetauiina o faʻafefegaiga o amioga ma le faʻaaogaina o le puleaina o le vaʻaialalo o vaipanoa laiti (Amat et al., ; Czéh et al., ; Arnsten, ; Dias-Ferreira et al., ; Treadway et al., ). I tausaga talu ai nei, ua faʻalauteleina ai le meafaigaluega mo le togafitiga o le atuatuvale i le loloto o le faia o le faiai (DBS) o le PFC. O nei suʻesuʻega talu ai nei na faʻaalia ai o le faʻateleina o le gaosiga o le cingulate cortex (Cg25), o le tagata e tutusa ma le tootoo vmPFC (Hamani et al., ; Chang et al., ), faʻafitia le faʻavaivai o le faʻaogaina o le faʻaaogaina o le tino ma faʻaitiitia ai faʻamaoniga i togafitiga faʻamaʻi faʻaleagaina (Mayberg et al., ). O suʻesuʻega faʻasolosolo mulimuli ane na faʻamaonia ai le auai o le MPFC i tali e pei o le antidepressant-like, e pei o le faʻateleina o le eletise eletise o le keneleleleleleleleleleleleleleleleleleleleleina faʻavae le faʻalavelave faʻafitauli na faʻaalia i le suʻega faʻamalosi malosi (FST; Hamani et al., ), lea e fetaui ma le faʻamalosia, faʻafetaui lelei i faʻafitauli faʻafitauli. E pei foi o le mulimuli i le le mafaamatalaina o le le mautonu, o le vmPFC DBS masani na faaitiitia le faapaleniina o le atuatuvale, e pei ona iloiloina e se suʻega sili ona fiafia i togi, ma ua faʻamalieina mai le aloese mai le va o tagata e ono aʻafia ai le faʻavaivai masani (Hamani et al., ; Veerakumar et al., ). Na tuʻufaʻatasia, i le gasologa o tausaga o suʻesuʻega faʻataʻitaʻi ma suʻesuʻega faʻapitoa sa aʻafia ai le mPFC o se tagata faufautua taua o faʻafitauli o le faʻavaivai (Koenigs ma Grafman, ), lea na mafua ai se sailiga mo le mafuaʻaga ma se faʻamalamalamaga o saofaga sao o le tulafono a le MPFC ma a latou vaʻai manino ma le lelei i le atinaʻeina o le maʻi ma le tali atu i le antidepressant.

O suʻesuʻega muamua o le optogenetic na faʻatautaia saʻo le matafaioi a le mPFC i le faʻatonuga o le faʻaosoosoga na faʻamaonia ai o le faʻamalosia o vmPFC e faʻaaogaina ai le faʻavaivai-pei o faʻamaʻiloga i se faʻalavelave faʻavaivai-faʻalavelave vaivai o fuamoa (Covington et al., ; Ata Figure1) .1). I lenei suʻesuʻega, na faʻaaogaina ai e le au tusitala le faʻalauteleina o le faʻaleagaina o tagata lautele, o se faʻafitauli o le atuatuvale ma foliga maualuga, vaʻaia ma le faʻamalosia o le aoga (Nestler ma Hyman, ) e iloagofie ai fua i lo latou gafatia / faʻafitauli i popolega faʻalapotopotoga. Na maua le faʻataʻitaʻiga o le vmPFC i le faʻaaogaina o le vailaʻau vevela o le herpes simplex virus (HSV) mo le ChR2 na faʻatautaia e le Promoter IE4 / 5, lea na faʻamoemoeina le ChR2 i laina mPFC i se faiga e le filifilia (Covington et al., ). Aemaise lava, o le ILC ma le PLC o fualaau e ono faʻavaivaia na faʻaosofia i se mamanu e tutusa lelei ma parakalafa a le DBS lea na faʻaitiitia ai faʻafitauli o le atuatuvale, faʻamaonia ai le sasaina o le paʻu (Hamani et al., ). O le faʻataʻitaʻiga ua maeʻa ona faʻaleleia le tele o fegalegaleaiga faʻafefealoai ma ua faʻaitiitia le anedonia, e pei ona faʻamatalaina i le mea e sili ona lelei mo le inu i se vaifofo o le suauu, e aunoa ma le suia o le popolega poʻo le faʻamanatuina o mea faʻapitoa (Covington et al., ). E le gata i lea, o manulauti a le MPFC masani na taʻitaʻia ai le vaʻavaʻai. Mo se faʻataʻitaʻiga, o faʻamaʻi mPFC lautele na taʻitaʻia ai le faʻaalia o amioga faʻaletonu, e aofia ai le leai o se aoga (Klein et al., ), ae o le le faʻaaogaina o vailaʻau faʻasaina o le ILC na mafua ai le tali atu i le antidepressant, e pei ona iloiloina e le FST (Slattery et al., ). O nei tetee tetee atonu e mafua mai i le eseesega o tulaga faaletino o auala ma / poo le eseese (sub) itulagi na suesueina, faataitaiga, mPFC atoa (Klein et al., ) vs. vmPFC (Covington et al., ) poʻo le ILC (Slattery et al., ). I le amataina o le vmPFC e Covington et al. () e le o faʻamaonia mo se inisiua o le neuronal patino, o le itu o le aʻafiaga aʻafiaga o le faʻamalosia i le matagaluega o loʻo tumau pea le le foiaina. O nei faʻamatalaga e mafai ona atagia ai le fesuisuiai o le auai a le MPFC i suʻesuʻega a le tagata, lea e lagolagoina pe faʻaititia pe faʻaopoopoina le gaioiga o vaega pito i luma i le faʻaalia o le tulaga faʻavaivai.

Ata 1  

O faʻamatalaga o le optogenetic mo le aafia o le mPFC i amioga faʻavaivai ma le popole. Lanu samasama: ata pue; lanumoana: photoactivation; ↑ = aʻafiaga-depressive / popolega; ↓ = aʻafiaga o aʻafiaga / popolega. 1Covington ...

I se suʻesuʻega mulimuli ane, o Kumar et al. () faʻaaogaina V V pyramidal cell-specific photostimulation o le PLC e suʻe ai saofaga o lenei vaega ole mPFC i faʻafitauli faʻapitoa-faʻapitoa. O le mea lea, o Thy1 :: Chr2 mice e faʻaalia ai le ChR2 i totonu o vela pyramidal e faʻatautaia ai fausaga limbic, e aofia ai le faʻalauteleina o le vasa (VTA), BLA ma le NAc. O le gasegase o le PLC i manu feʻai na mafua ai se tali malosi-tali tutusa, e pei ona faʻaalia i le faʻaitiitia o le le tumau i le FST. E tusa ai ma lea, i manu ua faʻaaogaina i le faʻataʻitaʻiga o le faʻaleagaina o le agavaʻa, faʻalauteleina o foliga o le cell PLC o pyramidal na faʻaosoina ai se aafiaga tumau i le suega maualuga ma le vaʻaia (EPM), o se suʻega masani e iloilo ai le popole. I le faaopoopo atu i aafiaga o amioga a le PLC, na lipotia mai ai e le au tusitala le gasologa o gaioiga e faia i luga o le PLC faatapulaaina o limul (VTA, BLA ma le NAc), ma tuuina atu ai faamaoniga mo aafiaga i lalo o le PLC pyramidal cell modulation i luga o eria laiti e nafa ma gaioiga aafia ma taui . O le taua tele, o siaki tutusa i galuega o le neuronal i lenei matagaluega ua matauina i tagata mamaʻi (Sheline et al., ) ma atonu e ono aʻafia ai aʻafiaga e pei o le mPFC DBS i tagata (Mayberg et al., ). O le mea e mataʻina ai, e ese mai i le faʻamalosia o le vmPFC, o le PLC pyramidal cell stimulation e lei faʻaaogaina le vaʻaia o le faʻaleagaina o mea faʻapitoa ole aloese (Alo et al., ). O nei feeseeseaiga atonu e mafua mai i le eseesega o taimi e faʻamalosia ai le faʻaaogaina o laʻau ma ituaiga mPFC eseese. O le mea taua tele, ona o le telefoni i totonu o nei suʻega na faʻatatau i le ChR2 + i totonu o le mPFC, o faʻamatalaga tonu na faʻaaogaina ai aʻafiaga e pei o antidepressant e tumau pea ona fuafuaina e ala i le tulimataʻi faapitoa o le tulimataʻiga.

Warden et al. na suʻesuʻeina le matafaioi a sui o le MPFC i amioga faʻavaivai, faʻatasi ai ma le taulaʻi atu i luga o faʻasologa i le pito i tua o le DNAL (DRN) ma le pito i tua (LHb, Warden et al., ), itulagi o loʻo mamafa tele i le UN (Sartorius et al., ; Willner et al., ; Albert et al., ; Mahar et al., ). O le suʻesuʻeina o le mPFC-DRN o se mea e sili ona taua, ona o le aafiaga antidepressant o vmPFC DBS i kio faʻatasi ma suiga faʻavae ma galuega i serotonineric DRN neurons (Veerakumar et al., ) ma ua uma ona faʻamavaeina ina ua mavae le faʻamavaeina o le serotoninergic i le DRN (Hamani et al., ). I manu feʻai, o le faʻatoʻateleina o le optogenetic o le mPFC-DRN faʻataʻitaʻiga e ala i le faʻamalamalamaina o mPFC i le DRN faʻaleleia le faʻatinoina o amio i le FST (Warden et al., ). I le eseesega, o le photoactivation o mPFC i le LHb na mafua ai le le tumau i le FST, ae o le faʻamalamalamaina o vmPFC pyramidal cell bodies e leai se aoga. Talu ai nei, o le auala vmPFC-DRN o loʻo saofaga i se tulaga faʻavaivai-pei o le faʻafitauli na suʻesuʻeina e ala i le faʻaaogaina o le tulaga masani o le faʻaleagaina o tagata (Challis et al., ). I manu feai, toe faʻaauau le faʻamalosia o le vmPFC-DRN i le faʻamalosia o le faʻaaogaina o vmPFC-DRN sikola faʻateleina, e faʻasino atu ai i se foliga faʻapitoa-faʻapitoa. E tusa ai ma lenei mea, o le faʻataʻitaʻiga o Arch-mediated o le ala lava lea e tasi na taofia ai le atinaʻeina o le vaʻaia o tagata i manu na mafua mai i le faʻaleagaina faʻaletonu (Challis et al., ). O tusitala o loʻo tuʻuina atu faʻamaoniga o vmPFC e masani ona faʻatatau i neusini GABAeric i le DRN, lea e ono aʻafia ai ni nero serotonergic, faʻamatalaina ai aafiaga faʻapitoa na latou matauina. Ae ui i lea, o latou faʻamatalaga e le ogatusa ma le faʻaaogaina o le faʻafitauli, faʻafitauli na maua i le FST ina ua faʻamalosia le ala vmPFC-DRN (Warden et al., ). O loʻo taʻu mai ai o le auala mPFC-DRN e mafai ona ese le aafia i le faatonutonuina o fegalegaleaiga lautele ma amioga le fiafia, o nei amioga e lua o nei suʻesuʻega o iloiloga. I le isi itu, o le eseesega o faʻamatalaga e ono mafai ona faʻamatalaina e ala i le eseesega o aafiaga o le tino (Warden et al., ) faʻatasi ai ma le toe faʻaaogaina o le photoactivation o le vmPFC-DRN auala (Challis et al., ) i luga o le faʻaalia o amioga faʻaletonu. E ui lava i lea, o nei suʻega e faʻaalia ai saofaga a le MPFC i le gafatia faʻafesoʻotaʻi i lalo o le tino (faʻamalositino ma le faʻavevelaina o aʻafiaga) poʻo lagona (faʻafefaʻasaga filifiliga) tulaga faʻafitauli, lea e matua afaina i le atuatuvale (Gotlib et al., ; Derntl et al., ; Volman et al., ; Cruwys et al., ). Vialou et al. () na faʻaalia ai faʻafitauli eseese o PLC-NAc ma PLC-BLA o loʻo aʻafia ai i le atuatuvale le faʻaleagaina ma le popolega. Na latou iloaina o le masani ona masani ona faʻavaivaia le faʻavaivaia-faʻatonutonuina le ΔFosB i le PLC, lea na fesootaʻi atu i le faʻateleina o le cholecystokinin B (CCKB) faʻamatalaga ma le faʻailogaina o se faʻalavelave-faʻapitoa faʻapitoa i manu o loʻo faʻaalia i lalo ifo o le faʻailoga (Vialou et al. , ). I le lagolago ai i lenei mea, o le talosaga a le CCK-agusist (CCK-8) i totonu o le PLC na faʻavaeina ai se faʻafitauli faʻapitoa ma le ChR2-faʻasalalauga faʻamalosi o le PLC glutamatergic terminals i le NAC na taofia ai le faʻagasoloina o tupe a le CCK-8 (Vialou et al. , ). O le CCK-8 i totonu o le PLC na maua ai foi se aafiaga popole i le EPM ma o lenei aafiaga na fesuiaʻi e ala i le ataina o le PLC-BLA, ae le o le PLC-NAc, auala. I le tuufaatasia, o nei faʻamaumauga o loʻo faʻamaonia ai le taua o le vaʻavaʻaveina o le faʻataʻitaʻiina o faʻataʻitaʻiga faapitoa a le MPFC e fuafua ai a latou matafaioi i le puleaina pito i lalo o le faʻaogaina o tulaga i amioga le faʻavaivai ma le (mal) tali faʻafetaui i tagata faʻamalosi (Lobo et al., ; Itira, ; Shenhav ma Botvinick, ).

I le faaopoopo atu i le faʻaogaina o faʻataʻitaʻiga lelei, ua faʻaogaina foi optogenetics e faʻalavelave ai i le mPFC faʻalauiloa aloaʻia o le DA (Chaudhury et al., ; Friedman et al., ; Gunaydin et al., ). Ina ia faʻaaogaina le VTA-mPFC DA faʻasolosolo, Chaudhury et al. () microinjected se siama o le pseudorabies femalagaai e faʻataʻitaʻiina mo le Foafoaga i le mPFC ma le ChR2 poo le NpHR VV. O le faʻasaina o le auala VTA-mPFC na faʻaititia ai fegalegaleaiga faʻaagafesoʻotai i mumiti na maua ai lalo ifo o le faʻasologa o faʻauluuluga o tagata (Chaudhury et al., ). O le mea e mataʻina ai, na latou iloa foi o le fua o le televave o VTA DA neurons o loʻo faʻatinoina i le MPFC na matuā faʻaitiitia lava i fuamalie na mafai ona faʻaogaina lea na maua ai le faʻaleagaina faʻaleagaga. Faʻatasi, o loʻo faʻamaonia ai le tatalaina e le ATM i le mPFC le puipuia o le atinaʻeina o se faʻalavelave faʻaleagaina. Channelrhodopsin-2-faʻasalalauga faʻavavevaveina o le ala VTA-mPFC e leʻi afaina ai le atinaʻeina o se faʻataʻitaʻiga faʻapitoa e mulimuli i lalo ifo o le faʻavaeina o faʻavae faʻale-agavaʻa (Chaudhury et al., ). Ae ui i lea, o le faʻaosofia pea o le ChR2-faʻaalia o le VTA-mPFC e faʻaaogaina ai le aloese o tagata lautele i se faʻalavelave faʻavaivai - faʻalauiloa le faitau aofaʻi ina ua mavae le faʻasolosolo faʻaletonu masani (Friedman et al., ). O loʻo faʻaalia i le ChR2 le faʻaosofiaina o le auala o le VTA-mPFC DA i ni naiva, e leai se suiga i fegalegaleaiga faʻaagafesoʻotaʻi, ae na faʻaalia ai le faateleina o le popolega-pei o le amio ma le tulaga tuʻufaʻatasia (Gunaydin et al., ). Faʻatasi, o nei suʻesuʻega e faʻaalia ai o le taʻiala o aʻafiaga o amioga e faʻalagolago i le tulaga amio o se meaola. I le faʻaleagaina o manu, suiga i le gaoioiga a le mPFC faʻalelei tele faʻataʻitaʻiga DA e lava e faʻaleleia ai le tulaga lamatia e atiaʻe ai se faʻafitauli o le atuatuvale poʻo le toe faʻaaogaina o amioga faʻapitoa.

O le pulea o le optogenetic o le mPFC ma le sootaga o le faiʻai fesootai ua tele naua lo tatou malamalamaaga i le neurobiological underpinnings of depression (Lammel et al., ). Aemaise lava, o laasaga tāua ua faia i le vavaeesega o le saofaga o faʻataʻitaʻiga faʻapitoa a le MPFC i vaega patino o amioga o le faʻafitauli o faʻamaoniga, e pei o agafesootai, popolega ma taui e aʻafia ai. O le mea e mataʻina ai, o nei suʻesuʻega ua faʻaalia ai foʻi le faʻaaogaina o auala, e aofia ai faʻataʻitaʻiga (VTA-mPFC DA) ma alalaupapa molecula (CCK), lea e mafai ona faʻamaonia tele le faʻaaogaina i le taua e faʻateteleina ai lenei maʻi faʻavaivai. I le lumanaʻi, o le faʻalauiloaina o le gene ma le protein o le suiga i le mPFC i luga o le faʻamalosia o le optogenetic e mafai ona maua ai se malamalamaaga i mea mole mole masini e mafai ai ona faʻamalosia ma faʻafetaui le amio faʻavaivai ma mafai ona tatala avanoa fou mo togafitiga faafomaʻi (Lobo et al., ).

E ui lava i nei faʻalautele ua mafai ona maua e ala i mea faigaluega a le optogenetic, e tele mataupu faʻaletino e leʻo faʻatalanoaina. Aʻo faʻaalia le atuatuvale e uiga i le faʻavaeina o le tino o le tino, ma le tele o fuainumera, o le suʻesuʻeina e le tasi-o le amioga e faʻavaivai ma le atuatuvale e ala i le faigofie o faʻataʻitaʻiga faʻale-tino (FST, EPM, masini faʻasolosolo) atonu e faʻatapulaaina ai le tau faaliliuga o nei suʻesuʻega (Belzung et al., ), finau mo le atinaʻe ma le faʻaaogaina o faʻataʻitaʻiga ma le faʻamalosia atili o le suʻesuʻeina o se tulaga faʻavaivai. O le mea taua, o le faʻaogaina o faʻamalosi e aafia ai fegalegaleaiga faʻasalalau i meaola e le o se mea e faʻaalia ai se foliga faʻapitoa-faʻapitoa, peitaʻi e mafai ona faʻaalia ni auala e lagolagoina ai amioga lautele i le lautele. O lea la, o vaega o le MPFC e mafai foi ona i ai se vaega i isi tulaga faʻafomaʻi e faʻaalia i tulaga faʻaletonu faʻalapotopotoga, e pei o faʻalavelave autism-spectrum, faʻalavelave popole ma le faʻataunuʻuina (vaai i lalo; Yizhar, ; Allsop et al., ). I le faaopoopo atu, faʻalagolago i le faitauga o amioga (faʻataʻitaʻiga, sosaiete poʻo le praetonia), o le gasegase o le optogenetic e mafai ona i ai se eseesega aafiaga (Albert, ), atili faʻasalalau le faʻamatalaina o le matafaioi o elemene faapitoa eletise i se tulaga ogaoga o amio. O le mea e gata ai, o le faʻalavelaveina o faʻatalatalanoaga o loʻo faʻasalalau le pa'ū o le mafaufau, o se mea e sili ona leaga mo le tutumau o le maʻi, ua tumau pea se vaega e le o faamatalaina e uiga i togafiti o le optogenetic, ae o loʻo i ai le maualuga o folafolaga mo le maualuga o faʻamatalaga tala e mafai ona faʻaaogaina mo togafitiga o lenei maʻi faʻanatura faʻaleagafesa.

Schizophrenia

O le Schizophrenia e faʻaalia e le mafaufau loloto (manatuaina o galuega, maitauina), lelei (faʻasalaga, faʻafeiloaʻiga) ma aʻafiaga leaga (faʻamaʻaloga afaina), faʻapea foi ma le le faatulagaina o tautalaga ma amioga le talafeagai (American Psychiatric Association, ). O vailaau mo togafitiga o loʻo iai nei na o sina vaega itiiti o faʻamaoniga, faʻatasi ai ma le tele o togafitiga e faʻamapulaʻaina i le pulea o le le atoatoa o le mafaufau ma le mafai ona auai i le mafuaʻaga autu o le le atoʻatoa, e pei o le pa'ū o le mafaufau (Ross et al., ; Cho ma Sohal, ). Talu ai e le o manino lelei le faanatinati o le gasegase ma atonu e aofia ai se alatele eletise faigata, o le optogenetic dissection o faavae autu o le neura ma le neuroadaptations o le a avea ma mea faigaluega mo le malamalama i lenei maʻi le mautonu ma le le mafai ona foia (mafaufau, ; Cho ma Sohal, ).

O le tele o le faaletonu o le mafaufau e fesoʻotaʻi ma le schizophrenia, e pei o le le lelei o le galue ma le mafaufau i le mafaufau ma le faʻaleagaina o le pulea o le galuega PFC, e mafua ai le fesoʻotaʻi vavalalata ma vaega o loʻo i lalo, e pei o le amygdala, striatum ma le hippocampus ( Ross et al., ; Meyer-Lindenberg, ; Arnsten et al., ). E tele ni aʻoaʻoga e iai e uiga i suiga mPFC e mafua ai faʻamaʻi schizophrenia, e aofia ai le suia suiga o dopaminergic, suiga i le paleni I / I ma le faʻalavelave oscillatory activity i le gamma frequency (Meyer-Lindenberg, ; Lisman, ). Ua amata nei ona faʻatautaia le faʻaogaina o nei aʻoaʻoga e ala i le tuʻuina mai o faʻamalamalamaga o le mafuaʻaga i le faʻavaeina o le faʻaogaina o faʻamatalaga eseese o le schizophrenia, aemaise lava o le faaletonu o le mafaufau ma le faʻaaogaina faʻamatalaga o faʻamatalaga e fesootaʻi ma lenei maʻi (Wang ma Carlén, ; Touriño et al., ).

O se lua vaega o le dopamine ua faʻamaonia e saofagā i le atinaʻeina o le schizophrenia. Aemaise lava, e manatu o le faateleina o le faasalalauina o le AT i le mesolimbic system ma le tutusa o le DNA i le mPFC mo le faʻamatalaga o faʻataʻitaʻiga faʻapitoa (Brisch et al., ; Cho ma Sohal, ). E le gata i lea, o le amataina o le faʻaaogaina o le D1-Rs ma le D2-Rs, o loʻo i ai ni aʻafiaga faʻafeagai i luga o le faʻasalaga o le neuronal (Beaulieu ma Gainetdinov, ), e taua tele mo le le atoatoa o faʻamatalaga faʻamatalaga ma le faʻaalia o uiga lelei ma leaga i le schizophrenia (Seamans ma Yang, ; Faʻasauā ma tagata Sanu, ; Brisch et al., ). O le aʻafiaga o D2-Rs e lagolagoina e le mea moni o antipsychotics uma o loʻo faʻaaoga e togafitia ai faʻamaoniga lelei o le schizophrenia, poloka le D2-R (Cho ma Sohal, ). E le gata i lea, o le pito i luma o le D2-Rs e matua taua lava i faiga o le mafaufau lea e faʻalavelaveina i le mafaufau, e aofia ai le manatuaina o le mafaufau ma le gaioiga o le leo, e pei ona faʻamoemoeina i manulele mutanti ma faʻasalalauga faʻapitoa (Ralph et al., ; Seamans ma Yang, ; Faʻasauā ma tagata Sanu, ). O le faʻaogaina o le optogenetic o le D2-R o le faʻamatalaina o neurons i le mPFC na maua ai se malamalama fou i le galuega a D2-Rs ma o latou saofaga i gaioiga o le schizophrenia. Folasaga Intra-mPFC o se vemuta ChR2 i Cre-faalagolago i le D2-R :: Cre maunu na mafai ai ona faʻamalosia le faʻaalia o le ChR2 i se faʻapopolega o sela o pyramidal V, o loʻo faʻalauiloa i le thalamus (Gee et al., ). O le tele o faamaumauga na faaalia ai, o le D2-R aginist quinpirole e itiiti lava sona aafiaga i inisiua o loo i ai i le D2-R, ae peitai, na tupu se mea taua tele ina ua uma ona faaaoga le quinpirole talosaga i le optogenetic activation of contraletral D2-R- faʻamalamalamaina mita o le mPFC, vaʻaia o fesuiaiga eletise ma le totoina mo le fiaselau o milliseconds (Gee et al., ). Talu ai ona o le faʻamaoni o le faʻamatalaga D2-R i le cortico-thalamic projecting layer V uaua, D2-R-faʻasalalau ina ua maeʻa le faʻamalosiaga e mafai ona faʻaleleia atili galuega i lalo o le fausaga. I lalo o tulaga faʻaleagaina, e pei o le D2-R o loʻo faʻamatalaina i le schizophrenia (Seeman ma Kapur, ), o lenei faʻamaumauga o faʻamaumauga e mafai ona faʻaleleia ai le maualuga o le pisa i le mPFC, o lea e faʻasese ai le telefoni o faʻamatalaga i vaega laiti ma mafai ai ona faʻaleleia le faʻavalea i le mafaufau. E pei o le maualuga o le pisa i totonu o le MPFC ua manatu o le a faateleina i tagata gasegase (talanoaina i lalo), o le faaitiitia o le D2-R-i le maea ai o le vevelaisation atonu o se faavae o le neurofysiological mo le aoga aoga o antipsychotics i faailoga schizophrenia. Isi suʻesuʻega e faʻaaoga i vivo faʻataʻitaʻiga e tatau ona faʻamautinoa pe aʻafia le D2-R pe a maeʻa le faʻamaloioina i le gasegase o le mafaufau e matauina i le schizophrenia.

O le talitonuga o le paleni I / I e mafua ai le maualuga o le fua o le I / I, e ala i le hyperexcitability o sel pyramidal poo le hypoactivity o inuitory internalurons, e mulimulitaia ai amioga ma le mafaufau o faailoga o le schizophrenia, e aofia ai le faaletonu lautele (Lisman, ; Wang ma Carlén, ). O fesoʻotaiga vaʻaia ma le amio a le faʻaogaina o le paleni I / I i le mPFC ua faʻataʻitaʻiina e ala i le faaaogaina o le opsin function step o SSIN, o le Chm2 mutant ma le taimi e faʻaitiitia ai le taimi e faʻaumatia ai (~ 30 min) (Yizhar et al., ; Itira, ) i luga o le faʻafiafiaina i se tasi o pulupulu lanumoana, ma faʻaitiitia ai le tapunia mo gaioiga gaioiga e mafai ona faʻapipiʻi i le SSFO-faʻamalamalamaina o laina. O le puupuu o le photoactivation o le SSFO-o le faʻaalia o mPFC pyramidal neurons na faʻateleina ai le paleni I / I, le faʻaaogaina o faʻamatalaga faʻamatalaga i le telefoni feaveaʻi ma le faʻatupulaia o le maualuga ole taimi, e pei o faʻamatalaga faʻapitoa o le schizophrenia (Yizhar et al., ) (silasila ile vaega o loʻo i lalo). I se tulaga amio, o nei manipasi na lava e faʻaaoga atoatoa ai fegalegaleaiga faʻafefealoai ma le toe faʻaleagaina le mauaina o le mafaufauga-fefe. Faʻaleleia le E / I paleni i le kenera vaaia muamua e leʻi suia ai amioga faʻale-agafesoʻotaʻi, lea e faatatau i le tulaga faapitoa o le MPFC i le faʻasalalauina o nei faaletonu amio. O le mea e maofa ai, o le faʻaaogaina o le SSFO-o le faʻaalia o mPFC GABAergic PV e leʻi afaina ai fegalegaleaiga faʻafefealoai ma tulaga faʻatatau-fefe (Yizhar et al., ), e ui lava i le mea moni e faʻaitiitia ai le faʻaaogaina o le totoina ma le faʻamalosi. Ae ui i lea, o siakiina o tagata lautele na matauina ina ua maeʻa le photoactivation o le SSFO-o le faʻaalia o sela pyramidal na laveaʻiina i nisi vaega e ala i le faʻamalosia o le ChR2 - faʻaaliga o le PV neurons (Yizhar et al., ). E pei ona faʻamatalaina muamua, o le puipuia o neo mPFC PV e mafai ona mafua ai le le lelei o mea e manatua ai le mafaufau (Rossi et al., ), atili faʻamalosia le taua o le faʻaleleia lelei o le faʻaogaina o le faʻasalaga faʻatau. E le gata i lea, o le maualuga o le I / I paleni i totonu o le mPFC ua manatu foi e saofagā i le faʻalavelave faʻaagafesoʻotaʻi e fesoʻotai ma faalavelave autism (Yizhar et al., ), o le mea lea, o nei sailiiliga e mafai ona faasino atu i se faʻaaogaina o le pathophyiology lea e faʻafesoʻotaʻi ai faʻafitauli lautele i amioga faʻalapotopotoga. E ui lava o le faʻaaogaina o SSFO e fesoasoani i le faʻamatalaina o taunuuga o le mPFC E / I paleni i le tulaga o le telefoni ma luga o fegalegaleaiga faʻaagafesoʻotaʻi, o le suia o le E / I paleni i le schizophrenia ma le autism atonu o le taunuuga o se faiga o le neurodevelopment aberrant. O le mea lea, i tagata gasegase, o le paleni o le I / I e maualuga mo se taimi taimi e sili atu nai lo le taimi e le toe faʻaaogaina ai le SSFO o loʻo iai nei. O aʻafiaga "gaogao" o se suiga i le E / I paleni i manu masani faʻaleleia e tatau ona faʻamatalaina ma le faʻaeteete. I le faapeaina, o le faaaogaina o le optogenetic i le faaaogaina o SSFO, mo le taimi muamua na faaalia ai le malosi o aafiaga eseese o se suiga i le mPFC E / I paleni i luga o gaoioiga ma amioga. E le gata i lea, o SSFO e mafai ona faʻaaoga e iloilo ai pe o le paleni o le I / O e faʻalavelave i isi faʻamaʻi faʻapitoa, e aofia ai le autism, atuatuvale ma le tagofia o mea ua fai ma vaisu, e mafai ona faʻalauteleina le natuiology o nei faaletonu (Tye ma Deisseroth, ).

O se auala lona tolu e faʻamoemoe e faʻamatalaina ai le faaletonu o mafaufauga o tagata gasegase e aofia ai le gamma rhythms, o le 30-80 Hz oscillations o loʻo faia ai se galuega taua i le faʻafetauiina o galuega i totonu ma le va o vaega, lea e iloa e manaʻomia mo le manatuaina o le mafaufau, malamalama ma le gauai (Lewis et al., ; Wang ma Carlén, ), ma atonu e taua mo le tele o isi galuega faiai. I faʻataʻitaʻiga o tagata gasegase, o siama gamma oscillations e masani lava ona matauina, ma e latou te fesuiaʻi ma suiga ile manatuaina o galuega ma le pulea o le mafaufau (Uhlhaas et al., ; Uhlhaas ma Singer, ). Afai o le PV neuron function is deficient, o le inoperimal drive drive e tau atu ai i le deynchronization, e saofaga ai i le suiga o le gamma rhythm ma e ono tau i mafaufauga faaletonu o le mafaufau e fesootai ma le schizophrenia (Lewis et al., ). E tusa ai ma lenei manatu, o le GABA faʻapitoa ma le toe faʻaleleia o loʻo faʻaitiitia pea i le PFC o tagata faʻataʻitaʻi o le schizophrenia ma o lenei suiga ua faʻatalanoaina faapitoa e le PV neurons, e faʻaalia ai le gaioiga o le faʻatinoina o lenei tagata internaluron population (Lewis et al., ). I se tulaga tutusa, o le faʻaitiitia o le tui puipuia o le PV i totonu o le PFC o tagata faʻataʻitaʻi faʻataʻitaʻiga ua lipotia (Beasley ma Reynolds, ). O suʻesuʻega o le optogenetic ua faʻamaonia ai le taua tele o le vaʻaia o le PV i totonu o le avega o gamma oscillations (Cardin et al., ; Sohal et al., ). Sohal et al. () na faaalia ai o le vailaauina o vela pyramidal PFC i le ChR2 na mafua ai gamma oscillations i vivo, ae ui i lea, o le NPHR-faʻafefeteina le puipuia o PV + internalurons na faʻatapulaʻaina ai le gamma malosiaga, ma fautua mai ai o pyramidal cell stimulation activated downstream PV neurons. O le taua tele, pe a faʻapipiʻiina laina uʻamea i le gamma-frequency input, faʻaleleia le faʻasalalauga elemene eletise e ala i le faʻaitiitia o le alaleʻaleʻaleʻa ma faailoilo eletise, e aofia ai faailoilo i totonu o internalurons (Sohal et al., ). O le fesuiaiga o le gamma i totonu o le initaneti, o le gamma-mediated synchrony e faalagolago i le activation o le NMDA, e pei ona faʻamoemoeina le aveesea o le NMDA i neusini PV na faʻaleagaina ai le optogenetic induction o gamma oscillations ma mafua ai le pa'ū o le mafaufau, e pei o le schizophrenic deficits (Carlén et al., ). Faʻatasi, faʻatasi ai ma le filifilia o le optogenetic modulation o le PV internaluron activity na faʻamaonia e faʻapea o lenei subtype e faʻaaogaina ai le gamma oscillations, lea e faʻateleina ai le faʻavaveina o le faʻamatalaga o faʻamatalaga; o se "faʻamalosi" o tali faʻaogafesootai i mea faʻapitoa (Wang ma Carlén, ). O suiga ile fesuiaʻiina o le tino e manatu foi e afaina ai isi togafitiga faafomaʻi, e aofia ai le maʻi pipisi ma le autism, faapea foi ma epilepsy (Uhlhaas ma Singer, ; Sheline et al., ). O le mea lea, o taumafaiga e faʻatatau i le faʻateleina o faʻasalalauga o le femalagaaʻi ma le faʻasolosolo sikolasipi lea e fesoasoani i le faʻaosoosoina o le faʻaogaina o osigavaga o le neuronal e sili ona taua.

I le tuufaatasiga, o le muamua togafiti o optogenetic o le circuit mo le mPFC ua i lalo ifo o le vaega ua faamaonia ia aʻoaʻoga o loo i ai nei e fuafua e faamalamalama ai ni mea e le o le natura o togafitiga o loo i lalo o le schizophrenia. Faʻalauteleina le tietie taavale, atonu o se taunuuga o le le mafaamatalaina o le D2-R, e mafua ai le feʻaveaʻiina o le neuronal transmissions ma le faʻaaogaina o faʻamatalaga faʻasalalau faʻasalalau e fesoasoani i faʻamaoniga e fesootaʻi atu i lenei maʻi. Ona o le telefaceted ma faigata o le natura o le schizophrenia, o le a le mafai ona faʻaaogaina le fusi o le pusa faʻasolo i le mamanu. E ui lava o le malosi o le optogenetic i le uʻamea e taua tele mo le tuʻuina atu o taʻiala fou i totonu o lenei vaega o suʻesuʻega, o le faʻaliliuga o le faʻaaogaina o auala o loʻo tumau pea le luʻitau lea e manaʻomia ona folasia i le lumanaʻi.

onāga i vailāʻau

O tagata ua fai ma vaisu e faʻaalia se faʻasologa o amioga e faʻatapulaʻaina i taimi faifai pea o le faʻatau fualaau faʻatau, faʻaaogaina ma le toe faʻaleleia mai le faʻaaogaina o fualaau faasaina e ui lava i taimi ogaoga leaga (Hyman, ). O le tagofiaina o fualaau oona o le pito sili lea o le faasologa o suiga mai le muamua, o le faaaogaina o fualaau faasaina i le masani ma iu lava ina faaaoga fualaau faasaina, lea e ogatasi ma le umi o le fetuutuunaiga i alalaupapa i totonu (Robinson ma Berridge, ; Kalivas ma Volkow, ). O le maualuga o le maualuga o le toe faʻaleleia o le faafitauli tele o le togafitiga o mea ua fai ma vaisu, ona o tagata ua fai ma vaisu e tumau pea le ono mafai ona toe faʻafoʻi e tusa lava pe a mavae ni vaitau umi (masina i tausaga) o le faʻamalosi (Kalivas ma O'Brien, ). O lenei faʻafitauli vaivai e manatu o le a faatumauina e ala i le malosi ma le faifai pea o fegalegaleaiga a le vaʻaia o fualaau oona ma le faʻaogaina o le siosiomaga (Hyman et al., ). O le faila o le faiʻai e lagolagoina le tagofia o mea ua fai ma vaisu e faigata tele, ae o le tele o molimau e taʻu mai ai o le mPFC ei ai sona sao taua i le atinaʻeina ma le faʻamausali o amio o mea ua fai ma vaisu (Kalivas, ). Aemaise lava, o le mPFC na mafua ona o le faʻaalia o le faʻalogo i fua o meaʻai, faʻamalosia o fualaau faʻatau, o faʻamatalaga o faʻamanatuga e fesoʻotaʻi ma fualaau faʻasaina ma toe faʻafoʻi atu i fualaau faʻasaina (Van den Oever et al., ; Hogarth et al., ; Peters et al., ). Optogenetic approaches na faʻamaonia ai le taua o le galuega a le MPFC i mamanu o amioga faʻafefete ma tuʻuina mai ni manatu fou fou i le saofaga faaletino a le tulafono a le MPPP ma faʻasologa i le NAc i le faʻamalosiina o fualaau faʻatau ma le faʻatau fualaau faʻatau.

O faʻamaoniga mai suʻesuʻega e faʻaogaina ai le tino e taʻu mai ai o le faʻaaogaina o le mPFC e fesoasoani i le le lava o le puleaina o le faatapulaaina o le taumafa i tagata ua fai ma vaisu (Goldstein ma Volkow, ). O lenei manatu na faatoa taua talu ai nei e ala i le faaaogaina o optogenetics i kio na faaauau pea ona faia e le tagata lava ia le cocaine e ui lava i le tuufaatasi o le koko o le cocaine ma le aumaia o se mea e oso ai le leaga. Chen et al. () na faʻaalia ai le pulea e le cocaine o le taimi umi le faʻaogaina o le pulupulu o le PLC, faʻatasi ai ma le malosi sili ona malosi i ni fusi faʻamalosi. Toe faʻafoʻiina o le PLC pyramidal galuega e ala i le faʻamalosia o le optogenetic o le faʻaaogaina o le koko o le koko i totonu o kusi faʻasao (Ata (Figure2A) .2A). I le eseesega, a faʻalogo le toto o le PLC i le optogenetically, o rato e le aʻafia i totonu o le siakiina o le cocaine e faʻafefiloi faʻatasi ma se paʻu-ova. O lenei suʻesuʻega e faʻamaonia ai pe a faʻaogaina le cocaine faʻatasi ma se aʻafiaga leaga, o le vaʻavaʻavega o le PLC pyramidal sela e fesoasoani i le le maua o le pule puipuia i le malosi o le koko.

Ata 2  

O faʻamatalaga o le optogenetic mo le aafia o le mPFC i amioga faʻafeusuai. Lanu samasama: ata pue; lanumoana: photoactivation. ↑ = faʻamalosia togafitiga fualaau faʻatau / saili; ↓ = faʻaitiitia le fuaina o fualaau faʻatau / saili. O gaioiga o le optogenetic e faʻaalia ...

Faʻataʻitaʻiga o vailaʻau faʻataʻitaʻi i faʻataʻitaʻiga o manu o fualaau o fualaau faasaina o loʻo faailoa mai ai o le dmPFC ma le vmPFC o loʻo saofagā i le faʻaaliga o lenei amio patino (Peters et al., ; Van den Oever et al., ). E ui o le fuafuaga a le dmPFC e faʻataʻitaʻi le sailia o fualaau faasaina, o le vmPFC e faʻamalosia pe faʻalavelave i tali o fualaau e faʻatatau i luga o le ituaiga o vailaau faʻasaina muamua na faʻatulagaina ma le faʻatinoga o faʻaumatiaga aʻo leʻi faia se suʻega o fualaau oona.t (McLaughlin ma See, ; Peters et al., ; Rogers et al., ; Koya et al., ; Willcocks ma McNally, ; Lubbers et al., ). O le mea moni, o le tele o laina o faʻamaoniga ua fautua mai ai o le ILC e faʻasalalau le faʻamalosia ma le faʻamaoniga o le faʻaumatiaga manatua (Peters et al., ; LaLumiere et al., ), ma o lea, o le puipuia o lenei itulagi pe a maeʻa le aʻoga e faʻaalia ai le faʻamatalaga muamua o le cocaine e sailia ai le tali. O le togafiti o le vmPFC na maua ai nei suʻesuʻega e ala i le faʻaalia o vmPFC o tino o le vmPFC e saofagā i le faʻaalia ma le faʻaaogaina o le cocaine e sailia, ae i se taimi e faalagolago ai le taimi (Van den Oever et al., ; Ata Figure2B) .2B). Channelrhodopsin-2-faʻamalosia le faʻamalosia o sel vmPFC pyramidal faafaigofieina le faʻaaogaina o le mafaufauina o le cocaine (CPP) pe a faʻaaogaina le photostimulation 3 vaiaso mulimuli ane, ae le o le 1 aso pe a maeʻa. E tusa ai ma lenei faʻamatalaga, o le NPHR-faʻasalaina le puipuia o nei neu na taofia ai le faʻaumatia o le CPP manatua 3 vaiaso pe a maeʻa. O le mea e faateʻia ai, o le ataina o se ata filifilia o le 1 aso-cocaine manatua. Faʻatasi, o le togafiti o le tino o le siama o siama e faasino i le toe faatulagaina o le eletise e faʻataʻitaʻiina ai manatuaina o cocaine ma le vaʻaia o le vmPFC i le faʻatonutonuina o cocaine fomaʻi e saili i le taimi.

O suʻesuʻega o le optogenetic na faʻamaonia ai le manaʻomia o le PLC mo le toe faʻaleleia o le koko i le sailia o manu ua uma ona tape. E tutusa lelei ma le faʻamalosia o mea tau vailaʻau, faʻamalamalamaina o neu PLC (faʻaaogaina o se tagata e le filifilia) na faʻaitiitia le cocaine-toe amataina o le suʻesuʻeina o le koko (Stefanik et al., ). E le gata i lea, o le vaega lava e tasi o loʻo faʻamaonia e faapea o le BLA-PLC auala e matua aafia tele i le toe faʻaleleia o sailiga o cocaine e ala i le faʻamaloina o le faʻamamaina o terminal presinnaptic BLA i le PLC (Stefanik ma Kalivas, ). O le faʻamaina o le optogenetic o le pyramidal pyramidal dmPFC ua faʻaaogaina foi le toe faʻafouina o le faʻamalosia o mea taumafa e maua i kioti (Calu et al., ), ma fautua mai e eseese auala e faʻamalosia ai le komiti a le dmPFC e faʻaosofia le toe faʻaleleia o le taui o loʻo sailia. E le gata i lea, o lenei mea e faʻaalia ai o le polokalame PLC e toe faʻaleleia ai cocaine ma taui masani, ae o le faʻateleina o gaioiga o le neurons e taofiofi ai le malosi o cocaine e ave (Chen et al., ). O le galuega tetee e mafai e le PLC ona faʻalagolago i le i ai poʻo le leai o cocaine ile suʻega ole suʻega. E lagolagoina lenei mea e ala i le matauina o le ataina o vela pyramidal PLC e faʻaleleia ai le siakiina o le cocaine ma le toe faʻaleleiaina o le cocaine e saili i tamaʻi na maualalo i le taimi o le taimi e faʻaaoga ai cocaine (Martín-García et al., ). GABAergic internalurons e le o togafitiina i totonu o vailaau o mea ua fai ma vaisu, ae o le matafaioi a le PV internurons i le taui faalenatura (sucrose) aoao ma le faʻaumatiaga na faatoa suʻesuʻeina. Channelrhodopsin-2-faʻasalalauga faʻavavevaveina o vailaau o le PLC PV e leʻi aafia ai le mauaina o le self-administration, ). Pe o aafia foi le PLC PV galuega e afaina ai le muta o le sailia o fualaau faasaina o se autu mo suesuega i le lumanai.

E ala i le tuufaatasia o mea e aofia ai le BLA, VTA ma le HPC ma le faʻatautaia o gaioiga faʻapitoa mo le NAc, ua manatu le mPFC e faʻaaogaina le puleaina o le eletise afi e faʻatonutonu ai le tali atu i fualaau faʻasaina (Kalivas et al., ). O vaega o le mPFC e masani lava o le poloketi i le telefoni ma le NAc, ae o le vaega o le vasa e sili ona taulai i le ogatotonu o le striatum ma le NAc shell (Voorn et al., ). PO suʻesuʻega faʻamalosi o le vaʻaia o le mea moni na afaina ai le auala o le dmPFC-NAc ma le vmPFC-NAc i le fualaau faʻasaina ma le faʻaaogaina o cocaine ma le heroin e sailia (McFarland et al., ; LaLumiere ma Kalivas, ; Peters et al., ; Bossert et al., ), ae faʻatasi ai ma lenei metotia, o aʻafiaga i luga o auala le tuusaʻo e le mafai ona faʻamalofia. Photoinhibiton o le PLC faʻamalolo faʻapitoa i le NAc o loʻo faʻaaogaina cocaine-toe amataina o le suʻesuʻeina o cocaine (Stefanik et al., ), ma faʻamaonia ai o se faʻamatalaga monosynaptic glutamatergic mai le PLC i le NAc core e matua taua tele i lenei tali o amio. O faʻamatalaga o le optogenetic mo le aafia ai o le auala mPFC-NAc na saunia e ala i le faʻaogaina o sela o le ILC i apa o le NAc na maua mai manu na faʻaalia i le koko (Suska et al., ). O lenei mea na faʻaalia ai le faʻamalosia o fesoʻotaiga vavave o mPFC i le NAc shell i le lua (short days) - (1 aso) ma aso umi (45 aso) faʻamalologa mai le leai o se faʻalavelave ma le faʻaauau i cocaine, ova taimi. O le faʻaleleia o le puletini na mafua mai i le faateleina o le faʻaaogaina o le glutamate, nai lo le faateleina o le aofaʻi o le faʻataina o le glutamatergic po o le numera o nofoaga faʻasao faʻasao (Suska et al., ). O le mea e maofa ai, o le faʻamaʻiina o le coina e le afaina ai le faasalalauga i le suʻesuʻega o le shell BLA-NAc (Suska et al., ), ma fai mai o le faʻaogaina mai le mPFC e sili atu ona fiafia ile fatuina o le BLA pe a maeʻa le pule o le koko. I se suesuega matagofie a Ma et al. () na faaalia ai o le cocaine self-administration na faʻaauau ai le faʻalogoina o le synapses i le auala mPFC-NAc. O le mea e mataʻina ai, faʻalogo lemu i le auala i le ILC-NAc ua matua i le suʻeina o le GluA2-leai AMPA-Rs (ua matauina i le aso 45 o le faʻamalosi), ao le siʻufofoga lemu i le auala autu PLC-NAc na faʻaaogaina GluA2-e aofia ai AMPA-Rs. α-amino-3-hydroxy-X-NUXX-methyl-5-isoxazolepropionic acids e le maua ai le GluA4 vaega o le calcium permeable, sili atu le amio ole laina, faaalia ai le vave faʻavaveina o kinetics kinetics ma saofagā ai i le vave faʻamaonia o synaptic, faʻasologa o synaptic homeostatic ma faʻapitoa puupuu pupuu ma le umi o le palasititi (mo se iloiloga sili ona lelei ile Isaako ma al., ). O le faʻalavelave faʻafuaseʻi (1 Hz mo 10 min) na toe faʻaaogaina le faʻalogoina o leo i auala uma, ae o lenei mea e faʻaleleia atili (ILC-NAc shell) poʻo le faʻaitiitia (PLC-NAc core) faʻatasi ai ma le mulimuli atu i le cocaine (Ma et al., ), faʻaauau le lagolagoina o vaega eseese o le dmPFC ma le vmPFC i lenei amio.

O le tumutumu autu o le masini i le NAc e aofia ai le GABAergic medium spiny neurons (MSNs) e mafai ona vaevaeina i le faitau aofaʻi o le D1-R ma le D2-R, e aofia ai le 90-95% o fua uma NAc (Lobo et al., ). O le filifiliga filifilia o le ChR2 i totonu o le numera o le MSN o le NAC na faʻaalia ai o le faʻamalosia o le D1-R o neu na faʻaleleia ai le aʻoina o le cocaine taui i le parakalafa CPP, ae o le faʻamalosia o le D2-R na i ai le faʻafeagai (Lobo et al., ). O le faʻataʻitaʻiina o mPFC i le NAc autu na faʻaaogaina ai le ΔFosB expression i le D1-R neurons, ae i totonu o le shell NAc, o le ΔFosB expression na faʻaaogaina i D1-R ma D2-R subtypes (Lobo et al., ). E taʻu mai ai i lenei mea o le tufatufa atu o mPFC i luga o neo Neu eseese e ese mai le atigi ma le autu (Lobo et al., ). Ae ui i lea, o lenei mea o le a manaʻomia ai le faʻamaoniga e ala i lipine puʻupuʻu atoa. O le faʻatinoga talafeagai o mPFC i le NAc D1-R MSN na faʻataʻitaʻiina e Pascoli et al. () o ai na faaalia o le faʻasolosolo malie o le (1 Hz) faʻataʻitaʻiina o le auala ILC-NAc e faʻaaogaina ai le malosi o synaptic i le cocaine e le o faʻaaogaina i le D1-R leʻo ma le faʻaogaina o le locomotor. E leʻi leva talu ai nei, na faʻaaoga e le kulupu e tasi le optogenetics e faʻaalia ai le i ai o GluA2-leai AMPA-R i le ILC-NAc D1-R MSN faʻasolosolo 1 masina ina ua maeʻa le puleaina o cocaine (Pascoli et al., ). O le ataina o lenei auala i le 13 Hz, ae le o le 1 Hz, o le suiga o fetuunaiga synaptic pe a maeʻa le puleaina o le cocaine ma faʻaumatia ai le sailiga o cocaine. Na taʻua e tusitala e manaʻomia le osofia o le 13-Hz mo lenei aafiaga ona o lenei mea e faʻaalia ai le faʻavaivai o le MGluR mo le taimi umi, o se auala lelei e aveese ai le synaptic GluA2-leai AMPA-Rs (Lüscher ma Huber, ). Peitai, o lenei sailiga e feteenai ma le maitau a Ma et al. (); (talanoaina i luga). Eseesega i le tulaga faʻapitoa o le matagaluega (faʻasologa o le optogenetic o faʻasologa i le neo D1-R vs. faʻataʻitaʻiga i le NAC shell MSN neurons) ma i totonu o le pulega o le self-administration e mafai ona faʻamatalaina ai aʻafiaga faʻafeagai o loʻo matauina i nei suʻesuʻega.

I le faaopoopo atu i le aafia i le toe faʻafoʻi i le faʻamalositisi, o le auala mPFC-NAc na aʻafia i le malosi malosi o le ava malosi. O le faʻasaina o le faʻataʻitaʻiga o le dmPFC-NAc na faʻaititia ai le ava malosi e faʻafesoʻotaʻi faatasi ma faʻalauteleina o fua o fua eseese ma auala eseese o meaʻai (Seif et al., ). O le ava malosi e le afaina i le ataina pe afai e lei fetaui ma se taunuuga leaga, e taʻu mai ai o lenei auala e sili ona taua i le tuufaatasia o le tetee, tetee malosi o le ava malosi, lea e masani ona oo mai faatasi ma le feteenaiga po o le luitau (Tiffany ma Conklin, ). Ae ui i lea, o nei taunuuga e feteenai ma le sailia o le ataina o le PLC e faʻaleleia ai le faʻaaogaina o cocaine (Chen et al., ), ma fautua mai e ono ese le faatonutonuina e le PLC o le malosi malosi o le ava ma le koko.

O le aʻafiaga o le auala mPFC-NAc i le mauaina o le taui ma le puleaina o fualaau faasaina na suʻesuʻeina foi i auala optogenetic. Stuber et al. () na maua ai le amataina o le mPFC-NAc shell projection (20 Hz) e le lagolagoina le mauaina o le amio-faaosoosoina o le amio (tali malosi na faʻaalia ai le malosi o pulupulu na tuʻuina atu i mnFCpt terminals i le NAc), e ui i le mea moni o le faʻamalosia o le o le suʻesuʻega a le MPFC na maua ai le EPSC i le NAc. O se suʻesuʻega mulimuli na faʻaalia ai e maua e manu le faʻaleleia o le tagata lava ia i le auala o le mPFC-NAc pe a faʻatupulaia le faʻaosofia i le 30 Hz (Britt et al., ). O le mea lea, o le sailiga o le glutamatergic mai le mPFC i le NAc e naʻo le faʻaaogaina o le MSN ma faʻamalosia le amio i le faʻamalosia malosi o le mPFC poʻo le taimi foi e maualuga ai le maualuga o le AT i le NAc. O le nofoaga autu e faaosofia ai i totonu o le MPFC atonu e taua tele le ausia o lenei tulaga, pe a manatu o le ILC o loʻo i ai se faʻaaliga sili atu i le NAc shell nai lo le PLC (Voorn et al., ). E pei ona taʻua i luga ole suʻesuʻega ChR2 e leʻo faʻapipiʻi faapitoa i le PLC poʻo le ILC, e tumau pea ona fuafua pe i ai se eseesega i le malosi o auala uma e faʻafefe ai le faʻaogaina i MSC MSM ma ia faʻamalosia le sailia o taui.

E tusa ai ma togafitiga faʻaleaganuʻu masani, o faʻataʻitaʻiga optogenetic o le sui o le MPFC i faʻataʻitaʻiga o mea e fai ma vaisu ua faʻamaonia ai le taua tele o lenei vaega i le faʻatonutonuina o fualaau oona ma le faʻataʻitaʻiina o fualaau faʻasaina ma atili lagolagoina se vavaega o galuega i luga o le pito i tua o le mPFC. E le gata i lea, o le auala na faʻatautaia ai le faʻavaeina o manatu fou i le matafaioi o le BLA-PLC ma le mPFC-NAc. Aemaise lava, o le faʻamalosia o le faʻaogaina o le PLC ma le ILC o loʻo faʻamutaina ai i luga o le faiʻai o le faiʻai o tapenaga o le NAc ma le atigi faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai le necaadaptations o loʻo i totonu o le cocaine-e mafai ona toe faʻaaogaina e ala i le faaaogaina o laina photoactivation (Pascoli et al., , ; Ma et al., ). O lenei mea e mafai ona maua ai avanoa mo le faʻaaogaina o le neuroadaptations o le drug-induced drug in the addicts. Ae peitai, ona o le eletise eletise e aafia ai le gaioiga o le neuronal i se auala e le filifilia, o le aoga o le faaliliuga i le DBS e tumau pea ona faalatalata ma le lapataiga ma e manaomia ai nisi suʻesuʻega.

Faʻaiuga faaiu

O le faʻaaoga lata mai o tekinolosi optogenetic i le neuroscience research ua faʻalautele atili ai le malamalama i galuega a ituaiga eseese o matagaluega i totonu o le mafaufau, ma ua uma ona fesoasoani tele i lo tatou malamalama i le au mPFC i le soifua maloloina ma tulaga faʻamaʻi. O le gasegase o le optogenetic e mafai ai ona maua se suʻesuʻega i luga o faʻavasegaga eseese o amioga ma mafaufauga i totonu o manu feʻaveaʻi saoloto ma faʻatagaina le tuʻufaʻatasia o i vivo ma ex vivo eletise eletise, lea e le mafai ona faia i auala masani o auala gaosi. Peitai, i le silia ma le tele o tausaga, o le tino o suʻesuʻega e aofia ai leʻo, faʻaoga o vailaʻau faʻasolo ma le elemenelosi ua maua ai se malamalamaʻaga taua i le aafia ai o le MPFC i le tele o faiga faʻavae. O le faʻaaogaina o faʻamaumauga e maua mai i nei auala faʻaaogā masani ma faʻataʻitaʻiga optogenetic o le a faʻaauau pea ona taua tele mo lo tatou malamalamaaga i le matagaluega a le MPFC ma mo le mamanuina o faʻataʻitaʻiga o galuega a le mPFC.

O se faʻalavelave tele i le vaʻavaveina o matagaluega faʻatautaia e mafai e le tekinolosi optogenetics o le faʻaaogaina faʻamalosiina o vaʻavaʻai i totonu ma le va o vaʻa faiʻai. E tusa ai ma le matagaluega a le MPFC, o lenei mea na mafua ai ona sili atu le malamalamaaga i le fesoʻotaʻiga intra-mPFC, o le matafaioi o fefaʻatauaʻiga i le mPFC ma le faʻaogaina o feʻau faʻasolosolo ma mafaufauga faʻaletonu, ma e oʻo lava i le mauaina o se GABAergic cell population fou faʻaaliga i le NAc (Lee et al., ). E le gata i lea, talu ai ona o le sili atu ona fetaui lelei o optogenetics ma ex vivo o le faiva o le faiʻai i le faiʻai, o vailaʻau eseese o loʻo faʻaaogāina i le cocaine i le PLC ma le ILC i le NAc ua maualuga (Ma et al., ), faʻamaonia le faigofie o le faʻasesega o mPFC sub-regulatory-specific mechanisms e faʻaaoga ai optogenetics.

E ui o le tele o le alualu i luma ua faia, ae o le tele o mea taua ua le amanaiaina ma i nisi tulaga e moomia ai le faaleleia lelei o tulaga tau tomai i le lumanai. E tusa ai ma le GABAergic internal population population i le mPFC, o le upu opsin ua matua taulai atu i le PV internurons, ma tuua ai le tele o isi ituaiga o le GABAergic (eg, SOM +, calretinin + sela, ma isi). I le avea ai o le maunu ma le ratisini o laina o le avetaavale ua faateleina le avanoa, o lea e tatalaina ai auala fou e suʻesuʻeina ai le matafaioi a isi vaega o le MPP i le gaioiga o le mafaufau ma le le mafaufau. O le mea taua, o suʻesuʻega muamua o le optogenetic ua faʻasino atu i le i ai o pitonuʻu i totonu o le GABAergic ma le pyramidal cell population e ono mafai ona iloagofie e faʻavae i luga o la latou vaʻaiga eseese ao faʻamalamalamaina setete amio (Little and Carter, ; Courtin et al., ). Mo se faʻataʻitaʻiga, ua fesoʻotaʻi atu le PV internalurons i le manatuaina o galuega galue (Rossi et al., ), faʻamatalaga o tali fefe (Courtin et al., ), tausia o se paleni talafeagai I / I (Yizhar et al., ; Kvitsiani et al., ), ma le faʻafetauiina o gamma oscillations (Sohal et al., ; Maʻeu, ). O le faaigoaina o le neuronoa o le optogenetic o loʻo faʻaalia ai le tele o le gaioiga i le taimi o se galuega faʻapitoa o le a avea o se laasaga tāua e faʻasese ai le mafuaʻaga o le aʻafiaga o nei faʻamaumauga faʻapitoa i le faʻaalia o amioga amio (Cruz et al., ). Opsin faaupuga na faʻauluina e le tagata faʻaolaina vave vave le gaʻo c-fos, o se faailoga lautele na faʻaaogaina o le gaioiga, i totonu o le hippocampal neurons na malolosi i le taimi o le fefefe, o loʻo faʻaalia ai o lenei mea o se sini ausia (Liu et al., ). O le faʻamatalaina o faʻamatalaga optogenetic e tele lava ina faalavelaveina e le o ni faʻamatalaga patino o opsins i lalo o tulafono a le mPFC. Aʻo faasolosolo ina faʻagasolo manino e iai vaega eseese o le MPFC ma nisi o taimi e ese mai ai (Heidbreder ma Groenewegen, ; Van den Oever et al., ), o le auina atu i fafo o vekese opsin i nei setete laiti ua maualuga lona taua. E le gata i lea, o tulaga faʻapitoa faʻapitoa e mafai ai le faʻatulagaina o opsin i faʻamaumauga manino i totonu o le MPFC o le a sili ona aoga ona o le faʻalavelave maʻaleʻale-ma le faʻamalamalamaina o fesoʻotaiga vavave o le mPFC (Groenewegen et al., ; Voorn et al., ; Hoover and Vertes, ).

I le taimi nei, e tele FDA faʻamaonia vailaʻau faʻapitoa e faʻatumuina G-protein i totonu o le faiʻai (Lee et al., ). O le mea lea, o le faʻalauteleina o le malamalama i le galuega faaletino a nei faʻaleleia i faʻataʻitaʻiga faʻapitoa o amioga o le a avea ma mea faigaluega mo le togafitiga o le faʻafitauli o le mafaufau ma le tala, sili atu-filifilia vailaʻau. O le fatu o opsins e aofia ai le chimera o le opsin e faʻaogaina i le vaega intracellular o le G-protein coupled receptor (optoXR), e mafai ai ona fesiligia le aʻafiaga o mafuaʻaga o gaioiga G-protein faʻatasi ai ma le maualuga o le faʻasalalauga faʻapitoa (Airan et al., ). E oʻo mai i le taimi nei, o optoXR e leʻi faʻaaogaina e suʻesuʻe le saofaga o faʻamaonia faʻapitoa i le porokalama i le mPFC, ae o le a aoga tele mo le faʻamalamalamaina o le matafaioi o le G-protein signaling o loʻo matauina i faʻamaʻi o le mafaufau (Hearing et al., ; Luján et al., ). I le faʻaopoopoga, o atinaʻe fou i le matata o tekonolosi (faʻataʻitaʻiga, DREADD: Faʻataʻitaʻiga Faʻatonu Faʻatinoina Faʻataʻitaʻiina e Vailaau Faʻataʻitaʻi) o le a sili atu ona fesoasoani i le faʻasalaga a le matagaluega a le MPFC ma le faʻamaoniaina o sini faʻamalosi (Sternson ma Roth, ).

O le faʻaaogaina o le optogenetics i tagata mo togafitiga o faʻafitauli o le neurology ua tele na talanoaina (Peled, ; Kumar et al., ; Touriño et al., ), ae ui i lea, o le faʻaaogaina o le tekinolosi optogenetics, o lo tatou malamalama, e le mafai ona mafai. O le faalauteleina o metotia o le optogenetic i ituaiga o meaola i tua atu o le tootoo ua naʻo le mausali, saogalemu ma le lelei ona faʻaaogaina i totonu o le taulima, o se tagata e le o tagata soifua (Han et al., ; Diester et al., ; Han et al., ; Cavanaugh et al., ; Gerits et al., ; Jazayeri et al., ). O isi suʻesuʻega ma faʻataʻitaʻiga o le a manaomia e faʻamaonia ma le saogalemu ma faʻavasegaina opsite i le faiʻai o le tagata. O le mea lea, e ui i le maualuga o folafolaga mo togafitiga togafitiga, i le taimi nei, o le optogenetics e tatau lava ona taua o se meafaigaluega malosi e faʻamalositino ai vaʻaʻai i totonu o meaola manu o faʻamaʻi faʻamaʻi ma ia maua ma faʻaleleia faʻavae mo togafitiga faʻapitoa ma togafitiga DBS.

Feteenaʻiga o tului

Fai mai tusitala o le suʻesuʻega sa faia i le leai o soʻo se fefaʻatauaʻiga faʻapisinisi pe tau tupe e mafai ona avea o se feteenaʻiga e ono aʻafia ai.

tautinoga

O Mariana R. Matos o loʻo faʻatupeina e le EU MSCA-ITN CognitionNet (FP7-PEOPLE-2013-ITN 607508). Aokuso B. Smit, Sabine Spijker o loʻo faʻatupeina faʻapitoa e se tupe tuʻuina atu i le NeuroBasic Pharmaphenomics consortium. O Danai Riga o loʻo faʻatupeina i se vaega tupe e le faʻamaoniga a le NCA (Sabine Spijker). Michel C. Van den Oever o loʻo faʻatupeina e le ZonMw VENI fesoasoani (916.12.034) ma le Hersenstichting Nederland fesoasoani (KS 2012 (1) -162).

Faʻaopoopoga mea

O le Faʻaopoopo Faʻaopoopo mo lenei tusiga e mafai ona maua i le initaneti i le: http://www.frontiersin.org/journal/10.3389/fnsys.2014.00230/abstract

mau faasino

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