Dissection Optogenetic ya medial prefrontal cortex circuitry (2014)

Front Syst Neurosci. 2014; 8: 230.

Imechapishwa mtandaoni 2014 Dec 9. do:  10.3389 / fnsys.2014.00230

PMCID: PMC4260491

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

Makala hii imekuwa imetajwa na makala nyingine katika PMC.

abstract

Kamba ya mapendekezo ya kati (mPFC) inahusishwa sana katika kazi nyingi za utambuzi, ikiwa ni pamoja na tahadhari, udhibiti wa kuzuia, utunzaji wa tabia, kumbukumbu ya kazi na kumbukumbu ya muda mrefu. Aidha, kwa njia ya kuingiliana kwao kwa mikoa mingi (kwa mfano, thalamus, striatum, amygdala na hippocampus), mPFC inadhaniwa kuwa na udhibiti wa juu juu ya utendaji juu ya usindikaji wa msukumo wa kupinga na wa kupindukia. Kwa kuwa mPFC imehusishwa katika usindikaji wa aina nyingi za msukumo wa kiakili na kihisia, inadhaniwa kufanya kazi kama kitovu cha kati katika mzunguko wa ubongo unaoathibitisha dalili za matatizo ya akili. Teknolojia mpya ya optogenetics inawezesha dissection ya anatomical na ya kazi ya mzunguko wa mPFC na azimio la kawaida na la muda. Hii hutoa ufahamu muhimu wa riwaya katika mchango wa sehemu maalum ya neuronal na kuunganishwa kwa kazi ya mPFC katika hali za afya na magonjwa. Katika mapitio haya, tunawasilisha ujuzi wa sasa unaopatikana kwa njia za optogenetic kuhusu kazi ya mPFC na kutokuwa na kazi na kuunganisha hii na matokeo kutoka mbinu za kuingilia kati za jadi zinazotumika kuchunguza mzunguko wa mPFC katika mifano ya wanyama ya usindikaji wa utambuzi na matatizo ya akili.

Keywords: optogenetics, cortex prefrontal, utambuzi, unyogovu, kulevya, hofu, kumbukumbu

kuanzishwa

Ufafanuzi wa kina katika kuunganishwa na utendaji wa mfumo wa neva ni wa umuhimu muhimu kwa kuelewa jinsi ubongo hufanya kazi katika hali ya afya na magonjwa. Kamba ya mapendekezo ya kati (mPFC) ni kanda ya ubongo ambayo imehusishwa na matatizo mengi ya ugonjwa wa neva na akili. Hata hivyo kwa muda mrefu, utata wake wa anatomiki umezuia uchunguzi wa kina wa mchango wa aina tofauti za seli za mPFC na makadirio yao ya tofauti na yaliyotofautiana, kwa maendeleo na maonyesho ya tabia zinazohusiana na dysfunction ya neural. Kupitia uhusiano wake wengi na maeneo mengine ya kamba na subcortical (Groenewegen et al., ), mPFC inaweza kutenda kama bodi ya udhibiti, kuunganisha taarifa inayopokea kutoka kwa miundo mingi ya pembejeo na kugeuza taarifa mpya kwenye muundo wa pato (Miller na Cohen, ). Matibabu kadhaa ya kifedha ya binadamu, ikiwa ni pamoja na unyogovu, ugonjwa wa dhiki na matumizi mabaya ya madawa ya kulevya, yamehusishwa na kazi ya mPFC iliyobadilishwa (Tzschentke, ; Heidbreder na Groenewegen, ; Van den Oever et al., ). Hii inasaidiwa na idadi kubwa ya masomo ya mifugo ya majaribio ambayo vidonda, uingiliaji wa pharmacological na mbinu za electrophysiological ziliajiriwa ili kuamua kama mPFC inashiriki katika mchakato wa utambuzi na dalili za matatizo ya kifedha (kama ilivyo hapo chini). Hata hivyo, mchanganyiko sahihi wa shirika tata la mPFC inahitaji kuingilia kati na upeo wa juu wa kiini na azimio la muda katika kipindi cha subsecond. Katika miaka ya hivi karibuni, idadi ya tafiti za kukua kwa haraka zimeitumia mbinu za optogenetic kushughulikia suala hili, ambalo limeongeza kwa ufahamu wetu mzunguko wa mPFC. Tutaanza kwa ufupi historia ya teknolojia na uwezekano wa zana za optogenetic na kisha utazama vitabu vya sasa vilivyotumika ambavyo vilifanya optogenetics kupatisha mchango wa aina tofauti za seli za mPFC, na uhusiano wao ndani ya mPFC na maeneo mengine ya ubongo, utambuzi na akili matatizo.

Teknolojia ya Optogenetics

Teknolojia ya Optogenetics inatumia faida ya protini zinazosababishwa na virusi nyeti, kama vile opsini ndogo, ambazo zinaingizwa katika neuroni za mamalia zilizo hai, kuruhusu kudanganywa kwa shughuli za neuronal vitro na katika vivo (Boyden et al., ; Deisseroth, ). Mbinu hiyo ina sifa ya uwezo wa kupiga risasi ya neuronal juu ya nyakati za millisecond na maalum ya aina ya kiini katika macho, wanyama wanaohamia kwa uhuru (Gradinaru et al., ). Opsin inayotumiwa sana ni Channelrhodopsin-2 (ChR2; na vigezo vinavyobadilishwa kibadilishaji), kituo cha cation ambacho kinawezesha hatua inayoweza kuchomwa juu ya kuangaza na vurugu vya mwanga wa bluu (Mattis et al., ). Kinyume chake, pampu ya kloridi Halorhodopsin (NpHR) au pampu ya proton Archaerhodopsin (Arch au ArchT) mara nyingi hutumika kwa hyperpolarize membranes neuronal (Mattis et al., ). Majadiliano mazuri juu ya matumizi na umuhimu wa tofauti za opsini na vifaa vya optogenetic itakuwa zaidi ya upeo wa mapitio haya, lakini imekuwa bora kupitiwa na wengine (Zhang et al., ; Yizhar et al., ). Kwa ufupi, msemo maalum wa aina ya seli unaweza kupatikana kwa kutumia mbinu za kulenga gene (Zhang et al., ). Wanyama wa Transgenic na maambukizi ya virusi wanaofanya jeni za opsin chini ya udhibiti wa moja kwa moja wa utaratibu maalum wa mchungaji huwezesha uelezeo wa opsini katika aina za seli za kiini (tazama Jedwali la ziada la S1 kwa maelezo ya jumla ya uendeshaji wa optogenetic uliojadiliwa katika tathmini hii). Vinginevyo, kujieleza kwa seli ya kiini kunaweza kupatikana kwa kutumia panya au panya ya Cre-recombinase (Cre) mistari ya dereva pamoja na vectors ya virusi vinavyotokana na Cre. Kwa heshima ya neurons ya piramidi ya excitatory ambayo iko katika mPFC, mtetezaji wa CaMKIIa au Thy1 inaweza kutumika kueleza opsins katika seli hizi (Gradinaru et al., ; Van den Oever et al., ). Kama hawa ni waendelezaji wenye nguvu, wanafaa kuendesha maonyesho ya jeni la opsini lililowekwa chini ya mtetezi. Mikoa ya Promoter ambayo hutumiwa kulenga interneurons ya gabegiki kwa kawaida ni wadhamini dhaifu, na kwa hiyo mzunguko wa shughuli za mingi za mPFC hupatikana kwa kutumia panya za transgenic ambazo mtetezi maalum wa seli ya GABAergic huelezea Cre (Zhang et al., ). Kwa mfano, ili kuendesha interneurons za GABAergic haraka-spiking, parvalbumin (PV) :: Panya za Cre hutumiwa sana (Sohal et al., ; Sparta et al., ). Wakati wanyama hawa wa kijijini hupokea vector ya virusi ambapo jeni la opsin linaingizwa kwenye sura ya wazi ya kurasa iliyo wazi iliyohifadhiwa, Krete inayoelezea seli itaweza kugeuza fomu wazi ya kusoma ili kuwezesha kujieleza opsin inayoongozwa na mtetezi mwenye nguvu sana (kwa mfano, kipengele cha kupanua 1A; mtetezi wa EF1) (Zhang et al., ).

kwa katika vivo majaribio, mwanga unaweza kutolewa katika ubongo kwa kifaa cha laser au LED pamoja na fiber nyembamba ya macho (~ 100-300 μm) ambayo imewekwa katika ubongo na yenye lengo la seli za opsin zinazoelezea (Sparta et al., ). Aina ya opsini iliyotumiwa na kina cha tishu huwashwa kuamua uwiano na chanzo kinachofaa kinachohitajika. Mbali na mzunguko wa optic wa opsin inayoonyesha somata, uharibifu wa makadirio unaowezekana unawezekana kwa kuangaza opsin inayoonyesha makadirio ya ufanisi katika mkoa wa lengo la kuzingatia (Zhang et al., ). Faida zingine ni pamoja na ufanisi wa haraka na kurudia kwa picha za kutengeneza picha, ushirikiano na rekodi za electrophysiological na kufuatilia anatomical kwa kutumia protini za mwandishi wa fluorescent zilizochanganywa na opsins (Gradinaru et al., ). Vikwazo muhimu kuzingatia ni sumu ya vectors virusi na inapokanzwa uwezekano wa madhara ya neurons wakati photostimulation. Pamoja na vikwazo vichache, mbinu za optogenetic zina uwezo usio na uwezo wa kuchagua na kuimarisha shughuli za mPFC za neuronal katika dhana za tabia na maandalizi ya kipande papo hapo (Yizhar et al., ). Kama idadi kubwa ya majaribio ya optogenetic iliyochapishwa kwa sasa yalifanywa katika panya na panya, tutazingatia kimsingi juu ya anatomy na utendaji wa mfululizo wa mto wa mPFC.

Anatomy

Ndani ya mPFC, maeneo mawili tofauti yamefafanuliwa pamoja na msimamo wa msimamo wa mstari, yaani, eneo la karibu la mkoa wa awali (PrCm; pia inajulikana kama eneo la pili la mbele (Fr2)), kinga ya awali ya cingulate (ACC), kamba ya prelimbic ( PLC) na cortix ya infralimbic (ILC; Heidbreder na Groenewegen, ). Mbali na mgawanyiko huu, ambayo ni kwa kuzingatia tofauti tofauti za kirotoarchitectural, mPFC mara nyingi hugawanywa katika sehemu ya dorsal (dmPFC), ikiwa ni pamoja na ACC na mkoa wa PLC, na kipengele kikuu (vmPFC), ikiwa ni pamoja na PLC ya msingi, ILC na dorsadi pedoncular cortex (DPC), kulingana na vigezo vya kazi na kuunganishwa na maeneo mengine ya ubongo (Heidbreder na Groenewegen, ). Kwa madhumuni ya mapitio haya, katika sehemu zifuatazo tutazingatia hasa ushahidi wa kimapenzi unaotokana na zana za optogenetic, na kutaja sehemu halisi ya mPFC wakati habari hii inapatikana, au vinginevyo kutaja dmPFC na vmPFC.

Cytoarchitecture ya mPFC

Mtandao wa mitaa wa mPFC huhusisha seli za piramidi za excitatory (80-90% ya jumla ya idadi ya watu) na interneurons ya GABAergic inhibitory (10-20% ya jumla ya idadi ya watu), zote mbili ambazo zinaweza kugawanywa zaidi katika aina mbalimbali za seli kulingana na kisaikolojia, mali ya kisaikolojia na Masi (Ascoli et al., ; DeFelipe et al., ). Vipimo vilivyotumiwa vizuri vya GABAergic ni pamoja na uingizaji wa upungufu wa haraka wa parvalbumin (PV), na interneurons ya dendritic inayotenga somatostatin (SOM). PV interneurons ni maslahi maalum ya kliniki, kama idadi yao inajulikana kuwa imepungua kwa wagonjwa wa schizophrenia (kujadiliwa hapa chini) (Beasley na Reynolds, ; Lewis et al., ). Aina zote za kuingilia kati huwa na udhibiti mkubwa juu ya mzunguko wa eneo, kwa kuwa zinaweza kuunganisha shughuli za spiking za seli za pyramidal zinazozalisha oscillations ya neuronal (Kvitsiani et al., ). Pichatimulation ya kuchagua ya ChR2-Expressing PV na SOM interneurons katika mPFC ya panya imeonyeshwa kuzalisha majibu tofauti mzunguko (Kvitsiani et al., ). Neurons ya parvalbumin ilipatikana ili kudhibiti matokeo ya neurons kuu ya pyramidal, kwa vile walifanya nguvu ya kuzuia kasi ya seli (Kvitsiani et al., ; Sparta et al., ). Neurons ya Somatostatin kwa upande mwingine iliimarisha pembejeo kwamba neurons kuu ya pyramidal ilipata na athari za kuzuia picha ya synthronous ya neurons hizi zilikuwa dhaifu, zinaweza kutofautiana na zimewekwa kwa muda mrefu (Kvitsiani et al., ). Njia za optogenetic zilikubaliana mchango muhimu wa interneuron ya GABAergic inayotokana na oscillations ya gamma na tabia ya kihisia (Vertes, ; Cruikshank et al., ; Yizari, ; Kidogo na Carter, ). Neurons ya pyramidal katika safu ya V (angalia hapa chini) ya mPFC inaweza kuwa na kiini kilichopangwa, seli ndogo zinazojitokeza na kama seli nyembamba, zilizo na rangi za rangi (Dembrow na Johnston, ). Mfumo wa optogenetic umebaini kuwa seli za upepo wa rangi za asili zinaweza kutofautiana na zinaonyesha kuwa interneurons za PV hupinga vigezo vya piramidi za pembejeo (Lee et al., ). Subtypes kiini cha pyramid inaweza pia kujitambulisha kwa kuonyeshwa kwa dopamine D1 au dopamine receptor D2 (D1-R na D2-R), ambazo D1-R neurons zimehusishwa katika udhibiti wa ulaji wa chakula kwa utekelezaji wa optogenetic wa idadi hii ( Ardhi na al., ).

Tabaka na kuunganishwa kwa mPFC

Shirika la laminar la mPFC fimbo ni tofauti na ile ya mikoa mingine ya cortical, ambayo ina safu ya uingizaji wa IV (Uylings et al., ). Makadirio ya ufanisi ya vipande vilivyoripotiwa kwenye maeneo yaliyomo chini yanajitokeza kwenye vifungo vya kina vya V na VI, na uhusiano wa cortico-cortico pande zote hupatikana kwa neurons kwenye tabaka za juu II na III (Douglas na Martin, ). MPFC panya bado haifai safu ya pembejeo ya classical IV (Uylings et al., ). Aidha, tabaka za kina na za juu za mPFC hupokea pembejeo za muda mrefu kutoka mikoa ya cortical na subcortical na mradi kwa miundo mingine (limbic) (Sesack et al., ; Gabbott et al., ; Hoover na Vertes, ).

Njia ya laminar ina maana muhimu kwa usindikaji wa ishara katika mPFC. Vipimo vingine vinavyotokana na mikoa ya limbic na cortical hasa vigezo vya juu vya mimi na II / III (Romanski et al., ). Kwa muda mrefu, vikwazo vya kiufundi vimezuia ramani ya uhusiano wa kazi, kama kuingiliana tu kwa mgongo wa mgongo na axonal haimaanishi uunganisho wa kazi na rekodi za paafa hazistahili kuchunguza uhusiano wa muda mrefu (Petreanu et al., ). Zaidi ya hayo, pembejeo nyingi za muda mrefu zinapatikana katika vipande vikubwa, kuzuia vipimo na kuchochea umeme. Utekelezaji wa optogenetic wa vituo vya presynaptic vya ChR2 ilionyesha kuwa neuroni za PLC II za piramidi za piramidi zilipata pembejeo za kazi kutoka kwa mPFC, katikati ya thalamic kiini (MTN), amygdala ya msingi (BLA), na hippocampus ya ndani (HPC; Little na Carter, ). Feri hizi za uingizaji zimeunganishwa katika maeneo tofauti ya dendritic, ambazo mara kwa mara zilitabiriwa sana na anatomi peke yake, na uhusiano ulionyesha upendeleo kwa watu wa milipuko ya kiasi tofauti (Kidogo na Carter, ). Kama kiasi cha mgongo kilichopendekezwa kuunganisha na nguvu ya sasa ya msisimko postsynaptic (EPSC; Humeau et al., ), hii imefungwa kwa ufanisi wa kuunganishwa kwa anatomical na kazi kwa hakika nafasi za mPFC kuunganisha na kuhamisha habari kutoka vyanzo vyenye tofauti. Wote dmPFC na vmPFC vimeunganishwa sana na thalamus (Gabbott et al., ; Miji, ). Uhusiano wa thalamocortical ni muhimu kwa kupatanisha michakato ya hisia, mtazamo, na ufahamu (Yohana, ; Alitto na Usrey, ). Mbali na pembejeo ya thalamic iliyopatikana na neurons za safu mbili (Little na Carter, ), neurons za thalamic ambazo zinaunganisha kwenye safu ya mPFC I neurons pia imejulikana na optogenetics (Cruikshank et al., ). Pichatimulation ya makadirio ya thalamocortical inayotokana na midline na ya asili ya thalamic nuclei iliongoza majibu haraka na imara synaptic katika safu mimi kuchelewa-spiking interneurons, ambayo ilikuwa zaidi msisimko kuliko seli pyramidal (Cruikshank et al., ). Uingiliano huu ulikuwa na uwezo wa kuendesha uingizaji wa kulisha wa seli za piramidi za II / III (Cruikshank et al., ). Kwa upande mwingine, uanzishaji wa pharmacological wa safu ya interneurons ya neocortical kutumia agonists cholinergic hakuwa na kushawishi kulisha-mbele kuzuia (Christophe et al., ). Zaidi ya hayo, majibu ya synaptic ya interneurons ya mPFC yalitumiwa juu ya picha za kupitisha mara kwa mara ya makadirio ya thalamocortical (Cruikshank et al., ). Matokeo haya ya optogenetic yanaonyesha kwamba neurons ya makadirio ya thalamocortical yanaweza kuendesha maambukizi kwa kipindi cha muda mrefu (dakika), zinazohitajika kwa kazi ya kumbukumbu ya kumbukumbu (kujadiliwa hapa chini).

Mikoa ya mPFC pia inaunganishwa kwa usawa (Heidbreder na Groenewegen, ). Kuunganishwa kati ya ILC na PLC imekuwa tathmini kwa njia za kufuatilia na hivi karibuni pia kwa zana za optogenetic (Vertes, ; Ji na Neugebauer, ). Ji na Neugebauer walionyesha kuwa photostimulation ya seli za piramidi za ILC kupunguzwa shughuli za kutosha na zinazofukuzwa kwenye seli za piramidi za PLC, labda zimeunganishwa na uzuiaji wa mifugo (Ji na Neugebauer, ). Kinyume chake, shughuli zote za kutosha na za kuchochea katika ChR2 zinazoonyesha neuroni za kina za ILC za piramidi ziliongezeka juu ya uanzishaji wa macho ya idadi hii ya neuronal, bila kuathiri tabia ya ILC isiyozuia neuron spiking (Ji na Neugebauer, ). Kama mradi wa ILC na PLC tofauti juu ya ubongo na kuwa na majukumu tofauti katika michakato kadhaa, ikiwa ni pamoja na tabia ya kawaida, kujieleza kwa hofu iliyosimama na tabia ya kulevya (Killcross na Coutureau, ; Miji, ; Van den Oever et al., ; Sierra-Mercado et al., ), utaratibu huu unaweza kuruhusu ILC kuzuia pato la PLC, wakati huo huo kuanzisha mikoa yake ya lengo ndogo.

MPFC miradi mikubwa kwa maeneo mengine ya ubongo na subcortical, ambayo inawezesha kuweza kudhibiti juu ya kazi za visceral, moja kwa moja, za miguu na ya utambuzi (Miller na Cohen, ; Hoover na Vertes, ). Kufuatilia masomo umeonyesha mabadiliko ya dorsoventral kando ya mPFC kutoka mikoa yenye lengo la sensorimotor ya dmPFC kwa mikoa ya lengo la limbic ya vmPFC (Sesack et al., ; Hoover na Vertes, ). Makadirio ya glutamatergic ya mPFC kwa msingi wa kiini accumc (NAc) na shell yameelezwa vizuri na kuthibitishwa na mbinu za optogenetic (Britt et al., ; Suska et al., ). Inashangaza, kwa microinjection ya vector ChR2 AAV inategemea Cre katika Dlxi12b :: Cre panya, Lee et al. () ilitoa ushahidi wa kuwepo kwa neurons za mkojo za mPFC zilizo na makadirio ya muda mrefu kwa NAC. Hii inaonyesha kuwa sio neuroni zote za Gabagi zinazoishi katika mPFC ni interneurons za ndani. Aidha, makadirio ya PLC ya glutamatergic kwa BLA yamejifunza kwa kutumia teknolojia ya optogenetics. Njia hii inadhaniwa kuwa muhimu kwa kuunganisha usindikaji wa juu wa utambuzi na majibu ya kihisia ya kihisia (Yizhar, ), mchakato unaosababishwa na matatizo ya kihisia (kufunikwa kwa kina zaidi chini). Kidogo na Carter () optogenetically walengwa PLC safu II na kutambuliwa mbili tofauti piramidi ya kiini ndani ya safu hii kwamba aidha mradi wa mPFC au BLA. Hizi za neuroni za makadirio ya PLC zilifanana na mali za anatomy na kisaikolojia, kuzingatia uchunguzi wa kazi yao ya mzunguko. Pichatimulation ya mPFC ya mfululizo au vituo vya presynaptic vya BLA ChR2 vinavyounganishwa na rekodi za kiini nzima za mPFC au BLA inayoelezea neuroni za pyramidal zilionyesha kuwa BLA kwa BUR-projection PLC neurons ilionyesha uhusiano mkali wa synaptic. Kupitishwa kwa maambukizi ya synaptic katika njia hii ilihusishwa na wiani wa mgongo, ongezeko kubwa la mgongo na kulenga kwa synaptic. Zaidi ya hayo, pembejeo za BLA zililenga milipuko karibu na soma ya neurons za PLC-BLA, ambazo zimeweza kuingiza EPSC zaidi kuliko vigezo vinavyolenga dendrite (Kidogo na Carter, ). Vipimo vya PLC-BLA pia vinatafuta sehemu ya interneurons ya GABAergic katika BLA, ambayo kwa wakati mwingine ilisababishwa na uhamisho wa GABAergic (Hübner et al., ). Uingiliano huu wa pekee kati ya PLC na BLA inaweza kuwezesha mawasiliano mazuri ya uongozi wa bi-directional, ambayo inaweza kuwa muhimu kwa udhibiti wa juu juu ya kukabiliana na uchochezi wa kihisia.

Uchunguzi huu wa kwanza unaonyesha uwezekano wa pekee wa optogenetics kuchunguza mzunguko wa mPFC katika kiwango cha seli za kila mtu, uingiliano wa intra-mPFC na makadirio ya muda mrefu na tofauti. Pichatimulation katika maandalizi ya kipande papo hapo ni njia muhimu sana ya kusambaza maunganisho ya kazi na kupima vipimo vya synaptic kati ya watu tofauti wa neuronal. Hata hivyo, ili kujua kama uhusiano maalum unahusishwa na mchakato unaoeleweka wa utambuzi, katika vivo modulation ya shughuli za neural inahitajika. Katika sehemu zifuatazo, tutajadili matokeo yaliyotokana na hatua za optogenetic katika wanyama wanaohamia kwa uhuru.

Utambuzi

Mbinu za uharibifu wa jadi zimehusisha mPFC katika kazi mbalimbali za utambuzi, ambazo kazi za kumbukumbu na utendaji wa muda mrefu, uangalifu na tabia ya kawaida hutolewa na teknolojia ya optogenetics.

Utendaji wa kumbukumbu ya kazi, uangalifu na udhibiti wa muda

Kumbukumbu ya kazi ni mchakato mgumu wa ubongo ambao unahusu uhifadhi wa habari wa muda (muda wa sekunde hadi dakika) muhimu kwa utendaji utambuzi (Baddeley, ). MPFC imehusishwa katika mchakato huu kama iligundulika kuwa inactivable inactivation ya uharibifu wa PLC utendaji kazi kumbukumbu kumbukumbu (Gilmartin na Helmstetter, ). Kazi ya kumbukumbu ya kazi inaweza kuhesabiwa kwa kutumia kazi ya hofu ya hali ya hofu, ambayo kichocheo kinachofuatiwa kinafuatiwa na kichocheo kisichopunguzwa baada ya kuchelewa kwa sekunde kadhaa. Neurons ya Prefrontal inajulikana ili kuonyesha moto unaoendelea wakati wa kuchelewa (Gilmartin na McEchron, ), ikitoa nafasi ya mPFC katika kudumisha uwakilishi wa msukumo uliowekwa wakati wa kuchelewa. Hata hivyo, ushahidi wa sababu ya umuhimu wa shughuli za mPFC neuronal kuimarisha ucheleweshaji umetolewa tu kwa kutumia optogenetic kuingilia kati. Gilmartin et al. () walionyesha ArchT katika neurons za PLC (kwa kutumia mchezaji asiyechaguliwa wa CAG) kuruhusu kuzuia hasa wakati wa kuchelewa awamu ya kazi ya hali ya hofu. Kwa hakika, picha inakabiliwa wakati wa kujifunza kuharibika kwa kuchelewa kwa ushirikiano kati ya kichocheo kilichosimama na isiyo na masharti, kuthibitisha kwamba spiking ya neurons PLC inahitajika kwa kufanya kazi ya kumbukumbu wakati wa kufuatilia hali ya hofu. Kazi tofauti ya kupima utendaji wa kumbukumbu ya kazi ni kazi ya kuchepesha kazi ya kuchelewa, ambayo wanyama hutafuta mashinikizo ya lever na ucheleweshaji uliopangwa kabla ya kupata thawabu (Dunnett et al., ). Vidonda vya excitotoxic na inactivation ya pharmacological ya upatikanaji wa mPFC hususan kuharibika na kujieleza kwa kazi ya kuchelewa kwa kuchelewa kwa muda mrefu, kuonyesha kwamba shughuli za mPFC ni muhimu wakati wa kufanya kazi za kumbukumbu za juu (Rossi et al., ). Vipu vya striatum ya mviringo au hippocampus ya dorsal, maeneo ambayo yameunganishwa sana na mPFC, haikusababisha kupungua kwa utendaji wa mbadala. Muhimu sana, uanzishaji wa ChR2 wa kuingilia kati wa PV interneurons katika PLC kwa uamuzi wakati wa kuchelewa pia utendaji mbaya sana katika kazi hii (Rossi et al., ). Pamoja, tafiti hizi zinaonyesha kwamba shughuli za PLC ni muhimu kwa utendaji kazi wa kumbukumbu na kuonyesha kuwa picha ya picha za kuingilia kati za PV zinaweza kulinganisha madhara ya vidonda vya muda mrefu na uharibifu wa pharmacological kwa namna ya muda na ya muda.

Kazi ya kumbukumbu ya kazi ya mPFC imewekwa na mifumo kadhaa ya monoamine, ikiwa ni pamoja na mfumo wa noradrenaline na dopamine (DA) (Rossetti na Carboni, ; Robbins na Roberts, ). Wakati wa kumbukumbu za kazi za anga, viwango vya ziada vya noradrenaline huongezeka katika mPFC na kuchochea pharmacological ya adrenoreceptors ya alpha-2A katika utendaji wa PLC ulioimarishwa kazi ya kumbukumbu (Rossetti na Carboni, ; Ramos et al., ). Kutumia optogenetics, iligundua kwamba picha ya uingizaji wa makadirio ya noradrenergic ya ChR2 yanayotokana na kukimbia kwa kushikilia, kiunganishi cha mkononi cha kumbukumbu ya kufanya kazi, katika vipindi vya PLC na ACC pyramidal, ambavyo viliunganishwa kupitia uanzishaji wa alpha1 na presynaptic alpha2 adrenoreceptors (Zhang et al., ). Cortical noradrenaline haijawahi kuhusishwa tu katika kazi ya kumbukumbu ya kazi, lakini inaaminika kuunganisha zaidi kwa ujumla kwa makini, kuamka na kuamka (Berridge, ). Carter et al. () ilitumia uingiliaji wa macho na macho ili kuamsha usafirishaji wa noradrenaline na kusoma ushawishi wake juu ya tahadhari katika panya. Mwangaza wa NpHR-inayoelezea locus coeruleus noradrenergic neurons ilipunguza kuamka wakati wa kipindi cha mnyama na kusababisha kupungua kwa viwango vya ziada vya seli za noradrenaline katika mPFC. Sambamba na hii, picha ya tonic na phasic ya ChR2-inayoelezea locus coeruleus neurons ilizalisha mabadiliko ya haraka ya kulala na kuamka. Inashangaza, uanzishaji wa tonic uliongeza shughuli za jumla za locomotor, wakati uanzishaji wa phasic ulikuwa na athari tofauti. Kwa kuongezea, uboreshaji wa muda mrefu wa picha (> 5 Hz) ya locus coeruleus neurons ilitoa hali ya kukamatwa kwa tabia. Carter et al. () kuonyesha kwamba hii athari ya mwisho inaweza kuingizwa na kupungua kwa maduka ya mPFC noradrenaline, kama photostimulation ya muda mrefu kupunguzwa ngazi ya ziada ya noradrenaline katika mPFC, na kukamatwa tabia walikuwa alishindwa na noradrenaline reuptake inhibitors. Utafiti huu wa kifahari unaonyesha kwamba kutolewa kwa upendeleo wa noradrenaline kunatengenezwa vizuri ili kushawishi kuongezeka, na tofauti tofauti za hila zina athari kubwa juu ya mabadiliko ya usingizi na kuamka.

Kumbukumbu ya kazi kwa ujumla inaonekana kuwa inawakilisha kumbukumbu ya uchochezi wa hisia mbili ambazo hutenganishwa na kuchelewa. Ufuatiliaji wa muda au kumbukumbu ya muda uliochaguliwa wakati wa sekunde hufikiriwa kuhusisha mfumo wa saa ya ndani, ambapo mzunguko wa mPFC pia umehusishwa (Kim et al., ). Hasa, uhamisho wa DA katika mPFC umehusishwa wakati wa muda uliochaguliwa ukitumia kazi maalum ya muda wa muda (Drew et al., ). Katika utafiti wa hivi karibuni, uhamisho wa D1-R katika mPFC umeonyeshwa kuwa na jukumu muhimu katika udhibiti wa muda wa harakati kuelekea lengo (tuzo) wakati wa muda uliofafanuliwa (Narayanan et al., ). Uzuiaji wa Pharmacological wa D1-R, lakini sio D2-R katika udhibiti wa muda wa ILC na PLC ulioharibika wakati wa kukabiliana na kazi ya muda ya muda uliowekwa. Kwa kuunga mkono jukumu maalum la D1-R, Nhibati ya NPHR ya kupambana na macho ya mPFC D1-R inayoonyesha neurons kutoharibika wakati wa muda mfupi utendaji (Narayanan et al., ). Kwa kusisimua, kusisimua kwa ChR2-mediated ya neurons ya D1-R wakati wa mwisho wa 10 s wa muda wa 20 uliimarishwa kujibu tu kwenye 20 s. Kulingana na ushahidi huu, waandishi wanasema kwamba mfumo wa mPFC D1 unatawala udhibiti wa muda wa tabia iliyoongozwa na lengo, badala ya kutafakari kwa muda.

Pamoja na maendeleo makubwa katika miaka ya hivi karibuni, bado kuna mengi ya kujifunza juu ya substrate ya neurobiological ya kazi ya kumbukumbu na kazi zinazohusiana kwa kulinganisha hatua ya optogenetic mPFC katika kazi mbalimbali ndani ya mnyama mmoja. Hii ni ya umuhimu kwa, kwa mfano, tathmini hali ya kawaida na tofauti katika mifumo ya mzunguko wa mPFC ambayo inatawala utendaji wa muda na utendaji wa kumbukumbu. Kupigwa kwa ufanisi kwa mPFC D1 neurons inapatanisha udhibiti sahihi wa muda juu ya lengo la kuelezewa, lakini iwapo kazi (endelevu) ya idadi hii ya neuronal inahitajika kwa utendaji bora wa kumbukumbu ya kazi bado inachunguzwa (Narayanan et al., ; Gilmartin et al., ). Zaidi ya hayo, ingawa mbinu za uendeshaji wa jadi zinaonyesha kwamba mPFC cholinergic mfumo ina jukumu muhimu katika kumbukumbu ya kazi (Chudasama et al., ), ndani ya mPFC, mfumo huu wa neurotransmitter haukutajwa moja kwa moja bado na teknolojia ya optogenetics.

Kujifunza, kumbukumbu na kutoweka

MPFC inadhaniwa kuwa na udhibiti wa utambuzi juu ya hali ya kukabiliana na msukumo wa kupinga na yenye malipo kwa kuunganisha habari kuhusu mazingira na matukio ya uzoefu (Euston et al., ). Mtazamo wa hofu ni mtindo wa wanyama ambao hutumiwa sana kujifunza kujifunza na kufanya kumbukumbu, pamoja na kutoweka kwa kumbukumbu za hofu (LeDoux, ; Miladi na Quirk, ; Maren et al., ). Majukumu maalum ya mPFC subareas yameanzishwa kwa kujieleza kwa kumbukumbu ya hofu ya hali ya hewa, na mikoa ya dorsal inayohusisha encoding na kujieleza kwa kumbukumbu za hofu na mikoa ya mikoa inayochangia kuimarisha na kujieleza ya kumbukumbu ya kuangamizwa (Peters et al., ; Courtin et al., ). Matokeo haya yanasaidiwa na vidonda, inactivations ya pharmacological na katika vivo rekodi ya spike (Morgan na LeDoux, ; Miladi na Quirk, ; Courtin et al., ). Hata hivyo, utafiti juu ya mchango wa muda wa mambo maalum ya mPFC circuitry tu imeanzishwa hivi karibuni. Kutumia optogenetics, Courtin et al. () imara kuwa kuzuia phasic ya dmPFC interneurons inategemea uelewa wa hofu, kama inavyoonekana na tabia ya kufungia katika hali ya hofu. Wao kwanza walionyesha kuwa shughuli za uingizaji maalum wa interneurons ya GABAGI inalindwa wakati wa kuwasilisha kichocheo kinachohusiana na mshtuko wa mguu. Kisha, hii ndogo imejulikana kama interneurons PV, tangu ChR2- na ArchT-mediated opulation macho ya PV neurons, kwa mtiririko huo, attenuated au evoked kujieleza ya hofu iliyowekwa. Kwa kushangaza, kuzuia macho ya neurons hizi pia kuliondoa tabia ya kufungia kabla ya hali ya hofu na kujieleza kwa hofu baada ya mafunzo ya kuangamiza (Courtin et al., ). Waligundua kuwa majibu ya hofu ya PV ya neuroni yaliyotokana na hofu yalitiwa upatanisho kwa kuanzisha upya oscillations ya awamu ya theta katika mPFC na kuepuka marufuku ya seli za piramidi zinazoelekea BLA, na kusaidia zaidi nafasi ya mradi wa mPFC-BLA katika udhibiti wa kihisia. Utafiti huu pia ulitambua idadi ya pili ya interneurons inhibitory ambayo ilionyesha shughuli kuongezeka wakati wa hofu inasema. Waandishi wanasema kwamba hii ndogo inaweza kuzuia interneurons PV na inapata pembejeo kutoka maeneo ya ubongo (kwa mfano, hippocampus, BLA) ambayo inaendesha maneno ya hofu (Courtin et al., ), hypothesis ya kuvutia iliyobaki kushughulikiwa na utafiti wa baadaye. Utoaji wa hofu iliyosimama huhusishwa na uhamisho wa ufanisi wa synaptic ya kusambaza kwa mPFC kwa seli za pyramidal za BLA, lakini haukuathiri pato kwa interneurons za GLAergic za BLA na seli zilizoingiliana, kama ilivyoonyeshwa kwa kutumia optogenetics (Cho et al., ). Matokeo yake, uwiano wa msisimko / uzuiaji (E / I) katika njia hii inawezekana kubadilishwa, kukubali kuzuia na kusababisha kukandamizwa kwa majibu ya hofu iliyosimama (Cho et al., ). Masomo haya ya optogenetic yanathibitisha jukumu la dmPFC katika kuendesha gari ya majibu ya hofu na kuboresha mchango wa muda wa viwango vya interneurons za GABAergic katika tabia hii. Utafiti wa kuvutia na Lee et al. () ilionyesha kwamba picha ya maonyesho ya makadirio ya mfululizo ya GABAergic mPFC ya muda mrefu kwa NAC yalisababisha kuepuka nafasi ya wakati halisi, ikidai kuwa njia hii ya riwaya inaweza pia kudhibiti kujibu kwa msukumo wa aversive.

Tabia ya kitamaduni

Tabia hufafanuliwa kama mwelekeo wa tabia ambazo hazipatikani na mabadiliko katika thamani ya matokeo. Tabia ya kitamaduni inaelekezwa tofauti na mPFC subareas; ambapo PLC inalenga kubadilika, uanzishaji wa ILC inhibitisha kubadilika na kukuza rigidity ya tabia (Killcross na Coutureau, ). Uchunguzi uliopita ulionyesha kwamba inactivation ya lesion na pharmacological ya ILC inasababisha kubadili kutoka fasta hadi kukabiliana na kubadilika (Coutureau na Killcross, ). Udhibiti wa muda wa neurons ILC kwa tabia ya kawaida imethibitishwa na iliyosafishwa na upepoji wa optogenetic wa kurudia. Ufafanuzi wa picha za seli za piramidi za ILC ulizuia uumbaji na kujieleza kwa tabia ya kawaida, lakini majibu ya tabia yafuatayo yalitegemea muda wa kuzuia (Smith et al., ; Smith na Graybiel, ). Katika masomo haya, mwenendo wa tabia ulipimwa na panya za mafunzo ili kupata thawabu katika kazi ya T-maze ya kikapu. Kufuatilia upya, panya hazikusaidiwa na thamani ya malipo. Wanyama waliendelea tabia iliyoongozwa na lengo wakati seli za piramidi za ILC zilipigwa kimya wakati wa malezi ya tabia, lakini mara moja tabia hiyo ilielezewa kikamilifu, picha ya maonyesho iliondoa muundo mpya wa kawaida. Aidha, wakati photoinhibition ilirudiwa wakati wa utekelezaji wa tabia mpya, wanyama walielezea tabia ya awali (Smith et al., ). Kubadilishana kwa haraka kati ya tabia za kawaida huonyesha kuwa hata tabia za semiautomatic zina chini ya udhibiti wa kinga wakati zinafanyika. Eneo la lengo la ILC ambalo linapatanisha mabadiliko kati ya tabia haijatambulika bado, lakini makadirio ya striatum ya dorsolateral ni ya riba hasa, kama mfano sawa wa shughuli za spike ulionekana katika mikoa yote baada ya tabia ilianzishwa (Smith na Graybiel, ). Kulingana na ushahidi huu, waandishi walipendekeza kuwa maendeleo ya utendaji wa kawaida hutegemea uwiano wa shughuli za kujifungua na shughuli za ILC yenye thamani. Kwa kushangaza, tu tabaka za ILC za juu zinaonyesha mimea ya spiking katika striatum ya dorsolateral (Smith na Graybiel, ), akisisitiza haja ya kutumia manipulations safu-na njia maalum ya kujifunza tabia ya mzunguko kwa undani zaidi.

Matatizo ya Psychiatric

Optogenetics ilitoa ufahamu mpya muhimu katika kazi ya mPFC katika ubongo wenye afya, lakini pia imetumika kutambua vipengele vya mzunguko wa neural zinazohusika na phenotypes kuhusiana na ugonjwa (Steinberg et al., ). Katika sehemu zifuatazo, tutajadili jinsi optogenetic manipulations imethibitisha, na katika baadhi ya matukio inasasisha nadharia za sasa ambazo zina lengo la kuelezea mchango wa mzunguko wa mPFC kwa magonjwa mbalimbali ya akili, ikiwa ni pamoja na unyogovu, schizophrenia na madawa ya kulevya.

Unyogovu

Matatizo makubwa ya Dhiki (MDD) ni mojawapo ya magonjwa yaliyoenea zaidi ya magonjwa ya akili, inakadiriwa kuathiri kuhusu 5% ya idadi ya watu duniani na kwa hiyo inaonekana kama sababu inayoongoza ya ulemavu duniani kote (Shirika la Afya Duniani, ). Vipimo vidogo vya utambuzi wa ugonjwa hujumuisha hali ya unyogovu na anhedonia (kupunguzwa uwezo wa kupata radhi) ambayo huendelea kwa wakati na kuathiri uzoefu wa kila siku (American Psychiatric Association, ). Aidha, uchunguzi wa MDD unajumuisha madhara ya mshtuko, kama vile mchanganyiko katika ulaji wa chakula (kupoteza uzito au faida), katika usingizi (usingizi au hypersomnia), pamoja na viwango vya shughuli za kisaikolojia (kusisimua au kupoteza). Kupungua kwa utambuzi unaoonyeshwa na uharibifu katika kumbukumbu ya kufanya kazi na uamuzi, kupoteza mkusanyiko na udhaifu wa makini pia huchukuliwa kuwa jambo muhimu katika kudumisha hali ya uchungu (Murrough et al., ). Maneno ya phenotypic yaliyo na nyenzo ambayo yanaongozana na unyogovu yanatokana na mchakato usio na kazi katika maeneo mengi ya ubongo na mzunguko, ikiwa ni pamoja na malipo ya ubongo, vituo vya ufanisi na udhibiti wa utendaji.

Kama mPFC inachukuliwa kuwa kitovu cha mzunguko kinachoendeleza kazi za utambuzi wa juu na hutoa udhibiti wa juu juu ya michakato ya moja kwa moja ya mfumo wa limbic (Clark et al., ; Murrough et al., ; Treadway na Zald, ), inashauriwa kuwa na jukumu muhimu katika upungufu wa ubinafsi na utambuzi unaosababishwa na unyogovu. Kwa wanadamu, mataifa ya huzuni yanahusishwa na kuharibu shughuli za mbele (hyper- au hypo-activation) na morpholojia, ambazo hufikiriwa kuchangia kwenye uharibifu wa kumbukumbu za kufanya kazi, kudhibiti uharibifu wa hisia (anhedonia, athari mbaya), ukiukwaji wa uangalifu na uamuzi usioharibika ( Southwick et al., ; Fales et al., ; Beevers et al., ; Disner et al., ). Mkazo wa shida, unaohusishwa na mwanzo na maendeleo ya hali ya uchungu, inachukuliwa kuwa na madhara kwa kazi ya mPFC. Utendaji mPFC sahihi ni muhimu kwa kuimarisha mabadiliko ya kisaikolojia-ikiwa ni pamoja na kufanya udhibiti juu ya mikoa ya mfululizo iliyosababisha matatizo (Amat et al., ; Czé et al., ; Arnsten, ; Dias-Ferreira et al., ; Treadway et al., ). Katika miaka ya hivi karibuni, kifaa cha kliniki cha kutibu unyogovu kimeongezwa kwa kuchochea ubongo (DBS) wa PFC. Uchunguzi huu wa hivi karibuni umeonyesha kwamba kusisimua kwa muda mrefu ya kondomu ndogo ya cingulate (Cg25), sawa na binadamu wa vmPFC (Hamani et al., ; Chang et al., ), inaruhusu upungufu wa utendaji wa ukatili unaosababishwa na unyogovu na kupunguza dalili za wagonjwa wanaosumbuliwa na sugu (Mayberg et al., ). Uchunguzi wa baadaye wa kutafakari wa kutafakari ulithibitisha ushiriki wa mPFC katika majibu ya kupambana na uchochezi, kama uchezaji wa umeme wa panya wa PLC uliopungua kwa kiwango kikubwa hupunguza kukata tamaa kwa tabia zinazoelekezwa katika mtihani wa kuogelea kulazimishwa (FST; Hamani et al., ), ambayo inalinganisha na kuhamasisha, kukabiliana na kazi kwa mazingira magumu. Vilevile, kufuatia shida zisizo na kutabiri zisizoweza kutabirika, vmPFC DBS isiyopungua hupunguza anhedonia inayohusishwa na unyogovu, kama inavyopimwa na mtihani wa upendeleo wa sucrose katika panya na kuondokana na kuepuka kwa jamii katika panya zinazoweza kudhoofika kwa kawaida ya kijamii kushindwa (Hamani et al., ; Veerakumar et al., ). Kuchukuliwa pamoja, kwa kipindi cha miaka yote utafiti wa kliniki na wa kimazingira ulihusisha mPFC kama mpatanishi muhimu wa dalili za uchungu (Koenigs na Grafman, ), ambayo ilisababisha jitihada za causality na ufafanuzi wa michango halisi ya mkoa wa mPFC na makadirio yao tofauti tofauti na efferent katika maendeleo ya ugonjwa na majibu ya kupambana na matatizo.

Majaribio ya kwanza ya optogenetic ambayo ya moja kwa moja tathmini ya jukumu la shughuli ya mPFC katika tabia kama unyogovu ilithibitisha kwamba uanzishaji wa vmPFC neurons huwazuia dalili za ugonjwa wa shida kama vile dalili za ugonjwa wa unyogovu ambao huishi katika mazingira magumu (Covington et al., ; Kielelezo Kielelezo1) .1). Katika utafiti huu, waandishi walitumia dhana ya kudumu ya kijamii kushindwa, mfano wa unyogovu na uso wa juu, utabiri na kujenga uhalali (Nestler na Hyman, ) kutofautisha panya juu ya ustahimilivu / mazingira magumu ya shida ya kijamii. Pichatimulation ya vmPFC ilifanyika kwa kutumia virusi vya virusi vya vimelea (HSV) ya coding kwa ChR2 inayoongozwa na mchezaji wa IE4 / 5, ambayo ililenga ChR2 kwa neurons mPFC kwa njia isiyo ya kuchagua (Covington et al., ). Hasa, ILC na PLC ya panya zinazoathiriwa na mkazo zilichochewa kwa mfano sawa na vigezo vya DBS ambavyo hapo awali vilitumia dalili za kuumia, huku wakicheza kurusha kupasuka (Hamani et al., ). Pichatimulation kikamilifu kurejeshwa alama ya kijamii na kupungua anhedonia, kama walionyesha kwa kupendelea kunywa suluji suluhisho juu ya maji, bila kubadilisha viwango vya wasiwasi au utendaji wa kumbukumbu ya kijamii (Covington et al., ). Hasa, uendeshaji wa jadi wa mPFC umesababisha uchunguzi. Kwa mfano, vidonda vya mPFC vya generic vilipelekea kujieleza kwa tabia kama ya kujeruhi, ikiwa ni pamoja na kutokuwa na ujinga kujifunza (Klein et al., ), wakati upungufu wa muda mfupi wa pharmacological wa ILC ulisababisha jibu la kupambana na magumu, kama ilivyotathminiwa na FST (Slattery et al., ). Matokeo haya yanayopinga yanaweza kutokea kwa utaratibu tofauti wa muda wa mbinu na / au mikoa tofauti (kuchunguzwa), kwa mfano, mPFC nzima (Klein et al., ) vs vmPFC (Covington et al., ) au ILC (Slattery et al., ). Kama uanzishaji wa optogenetic wa vmPFC na Covington et al. () haikuwa maalum kwa subtype fulani ya neuronal, uongozi wa athari halisi ya kuchochea katika ngazi ya mzunguko bado haijafanywa. Takwimu hizi zinaweza kutafakari uchanganyiko wa ushiriki wa mPFC unaoonekana katika masomo ya kibinadamu, ambayo husaidia ama kupunguzwa au kuongezeka kwa shughuli za maeneo tofauti ya mbele katika hali ya hali ya uchungu.

Kielelezo 1  

Ushahidi wa Optogenetic kwa ushirikishwaji wa mPFC katika tabia kama unyogovu na wasiwasi. Joto flash: photoinhibition; flash blue: photoactivation; ↑ = madhara ya kudhalilisha / wasiwasi; ↓ = madhara ya kulevya / anxiolytic. 1Covington ...

Katika utafiti uliofuata, Kumar et al. () safu ya V Vipimo vya pyramidal kiini maalum ya PLC kuchunguza mchango wa mkoa huu mPFC katika dalili za uchungu. Kwa hivyo, Thy1 :: Chr2 panya zinazoelezea ChR2 katika seli za pyramidal zinazojitokeza kwenye miundo ya limbic, ikiwa ni pamoja na eneo la vara, VLA na NAc. Kichocheo cha kupendeza kwa PLC katika wanyama wa nawive kilikuwa na majibu yenye nguvu kama ya majibu, kama ilivyoelezwa katika immobility iliyopunguzwa katika FST. Kwa hiyo, katika wanyama waliosumbuliwa na sura ya kushindwa ya kijamii, sugu ya kusisimua ya macho ya seli za piramidi za PLC ilifanya athari ya muda mrefu ya anxiolytic katika mtihani wa juu na ulefu (EPM), mtihani wa classical kutathmini wasiwasi. Mbali na athari za tabia za kusisimua kwa PLC, waandishi waliripoti shughuli za uendeshaji zilizochanganyika katika miundo ya lile ya PLC (VTA, BLA na NAc), kutoa ushahidi wa athari za chini ya uingizaji wa seli ya piramidi ya piramidi kwenye mikoa ya subcortical inayohusika na usindikaji unaohusiana na ufanisi na malipo . Muhimu sana, mabadiliko yanayofanana katika shughuli za neuronal katika mzunguko huu zimeonekana katika wagonjwa walio shida (Sheline et al., ) na inaweza kuathiri madhara ya kulevya kama ya mPFC DBS kwa binadamu (Mayberg et al., ). Kushangaza, kinyume na uanzishaji wa vmPFC, PLC ya pyramidal kiini stimulation hakuwa na kurekebisha vizuri sifa kushindwa-ikiwa kijamii kuzuia phenotype (Kumar et al., ). Hitilafu hizi zinaweza kuhusishwa na vigezo tofauti vya kuchochea mzunguko kutumika au aina tofauti za kiini na tabaka za mPFC zilizolenga. Muhimu sana, kama fiber ya optic katika majaribio haya ililenga ChR2 + somata katika mPFC, makadirio halisi ambayo yamefanya madhara ya kulevya yanayotokana na kudumu yanabakia kuamua kwa lengo lenye makadirio.

Warden et al. kuchunguza jukumu la ufanisi wa mPFC katika tabia ya kupumua, kwa kuzingatia makadirio ya kiini cha rafu ya dorsal (DRN) na habenula ya kuimarisha (LHb; Warden et al., ), mikoa ambayo inahusishwa sana katika MDD (Sartorius et al., ; Willner et al., ; Albert et al., ; Mahar et al., ). Makadirio ya mPFC-DRN ni ya riba hasa, kama athari ya kupambana na uchochezi ya vmPFC DBS katika panya hufuatana na mabadiliko ya miundo na ya kazi katika neurons za DRN serotoninergic (Veerakumar et al., ) na imefutwa kabisa baada ya kupunguzwa kwa serotoninergic katika DRN (Hamani et al., ). Katika wanyama wa naini, uanzishaji wa optogenetic wa makadirio ya excitatory ya mPFC-DRN kupitia mwanga wa vituo vya mPFC katika uanzishaji wa tabia ya DRN ulioendelezwa katika FST (Warden et al., ). Kwa kulinganisha, picha ya kuimarisha vituo vya mPFC kwenye imara ya LHb isiyohamishika katika FST, wakati mwanga wa miili ya viini ya pyramidal ya vmPFC haikuwa na athari. Hivi karibuni, mchango wa njia ya vmPFC-DRN kwa hali ya kujeruhi ulichunguzwa kwa kutumia dhana ya kudumu ya kijamii kushindwa (Challis et al., ). Katika wanyama walio na mimba, mara kwa mara ChR2-activated mediation ya vmPFC-DRN makadirio iliongezeka kuepuka lengo la kijamii, akizungumzia phenotype kama huzuni. Kwa mujibu wa hili, picha ya kupiga picha kwa njia ya sawa ilizuia maendeleo ya uondoaji wa jamii kwa wanyama walioshindwa kijamii (Challis et al., ). Waandishi hutoa ushahidi kwamba vmPFC neurons hasa husababisha neurons ya Gabeergic katika DRN, ambayo inaweza kuzuia neurons serotonergic, kuelezea madhara pro-depressant waliona. Hata hivyo, data zao hazipatani na madhara ya kupambana na unyogovu, ambayo yanapatikana katika FST baada ya kuchochea kwa njia ya vmPFC-DRN (Warden et al., ). Hii inaonyesha kwamba njia ya mPFC-DRN inaweza kuhusishwa tofauti katika kusimamia mwingiliano wa kijamii na tabia ya kukata tamaa, tabia mbili hujenga vipimo hivi kutathmini. Vinginevyo, uchunguzi tofauti unaweza kuelezewa na athari tofauti ya papo hapo (Warden et al., ) dhidi ya photoactivation ya baada ya kushindwa baada ya kushindwa kwa njia ya vmPFC-DRN (Challis et al., ) juu ya kujieleza kwa tabia kama huzuni. Hata hivyo, majaribio haya yanaonyesha michango ya mPFC kwa uwezo wa kupitisha chini ya kimwili (ufanisi dhidi ya reactivous passive) au kihisia (maamuzi ya uamuzi maamuzi), ambayo ni kuvuruga sana katika unyogovu (Gotlib et al., ; Derntl et al., ; Volman et al., ; Cruwys et al., ). Vialou et al. () ilionyesha kuwa makadirio ya PLC-NAc na PLC-BLA yanashirikiwa tofauti katika utambuzi wa unyogovu na tabia zinazohusiana na wasiwasi. Waligundua kuwa kushindwa kwa kawaida kwa jamii kwa daraja la juu ΔFosB katika PLC, ambalo lilihusishwa na ongezeko la kupatikana kwa receptor ya cholecystokinin (CCKB) na kuingizwa kwa phenotype inayoathiriwa na unyogovu katika wanyama walioshuhudia shida ndogo ya kushindwa (Vialou et al. , ). Kwa kuunga mkono hili, matumizi ya ndani ya CCK agonist (CCK-8) katika PLC yalisisitiza phenotype inayohusika na ChR2-mediated optic stimulation ya terminals PLC glutamatergic katika NAc kuzuia CCK-8 uharibifu wa kijamii kijamii (Vialou et al. , ). Ubunifu wa CCK-8 katika PLC pia ulizalisha athari ya wasiwasi katika EPM na athari hii ilibadilishwa na photostimulation ya PLC-BLA, lakini si PLC-NAc, njia. Kuchukuliwa pamoja, data hizi zinaonyesha umuhimu wa kuchagua kwa uamuzi maalum wa mPFC ili kuamua jukumu lao juu ya udhibiti wa juu wa miundo ya subcortical katika tabia ya unyogovu na (mal) mwitikio wa kukabiliana na wasiwasi (Lobo et al., ; Yizari, ; Shenhav na Botvinick, ).

Mbali na mzunguko wa makadirio ya ufanisi, optogenetics pia imetumiwa kuingilia kati na makadirio ya DA ya mPFC (Chaudhury et al., ; Friedman et al., ; Gunaydin et al., ). Ili kuchagua ufanisi wa VTA-mPFC DA, Chaudhury et al. () microinjected retrograde kusafiri pseudorabies virusi coding kwa Cre katika mPFC na Cre-tegemezi ChR2 au NpHR vectors katika VTA. Pichainhibition ya njia ya VTA-mPFC ilipunguza uingiliano wa kijamii katika panya ambazo zilipata kushindwa kwa kijamii kushindwa (Chaudhury et al., ). Kwa kushangaza, pia waligundua kwamba kiwango cha kupiga risasi cha VTA DA neurons ambacho kilichopangwa kwa mPFC kilipunguzwa kwa kiasi kikubwa katika panya zinazohusika ambazo zilipata shida ya kushindwa kwa kijamii. Pamoja, hii inaonyesha kwamba kutolewa kwa DA katika mPFC kunaweza kuzuia maendeleo ya unyogovu unaoathirika na phenotype. Activation ya Channelrhodopsin-2 ya njia ya VTA-mPFC haikuathiri maendeleo ya phenotype inayohusika ifuatayo kushindwa kwa kijamii kushindwa (Chaudhury et al., ). Hata hivyo, kuchochea mara kwa mara ya neurons ya VR-MPFC ya ChR2 inayorejesha jamii kuepuka kuepuka kijamii katika idadi ya watu wanaosumbuliwa baada ya kushindwa kwa muda mrefu kijamii (Friedman et al., ). Vidokezo vingine vimeonekana kwa kuchochea mchanganyiko wa ChR2 ya njia ya VTA-mPFC ya DA katika panya za naïve, ambazo hazikuonyesha mabadiliko katika ushirikiano wa kijamii, lakini badala yake ilionyesha ongezeko la tabia ya wasiwasi na hali ya kupuuzwa mahali (Gunaydin et al., ). Pamoja, tafiti hizi zinaonyesha kwamba uongozi wa athari za tabia hutegemea hali ya tabia ya mnyama. Katika wanyama wenye ukandamizaji, mabadiliko katika shughuli za mPFC zinazofanana na makadirio ya DA zinatosha kuongeza uwezekano wa kuendeleza fenotype yenye shida au kurekebisha tabia kama ya kujisikia.

Udhibiti wa optogenetic wa mPFC na mikoa ya ubongo iliyounganishwa imetengeneza sana ufahamu wetu wa matatizo ya neurobiological ya unyogovu (Lammel et al., ). Hasa, hatua muhimu zimefanyika katika mchanganyiko wa mchango wa makadirio maalum ya mPFC yaliyotokana na tabia maalum za dalili za uchungu, kama vile tabia za kijamii, wasiwasi na malipo. Kushangaza, tafiti hizi pia zimeonyesha mifumo ya ustahimilifu, ikiwa ni pamoja na anatomical (VTA-mPFC DA makadirio) na njia Masi (CCK), ambayo inaweza kuthibitisha matumizi makubwa katika vita dhidi ya ugonjwa huu kuharibika. Katika siku zijazo, kuficha maelezo ya mabadiliko ya jeni na protini katika mPFC juu ya kuchochea optogenetic inaweza kutoa ufahamu katika mifumo ya molekuli ya msingi na uwezekano wa tabia ya kuumiza na inaweza kufungua njia mpya za kuingilia matibabu (Lobo et al., ).

Licha ya maendeleo haya ambayo yamewezekana na zana za optogenetic, masuala kadhaa ya kliniki hayakujadiliwa bado. Kama unyogovu unaojulikana kwa kujielezea kwa kila mtu, na dalili za usawa, kutathmini moja ya kujisikia kama tabia na wasiwasi kutumia vidokezo vya tabia rahisi (FST, EPM, upendeleo wa sucrose) inaweza kuzuia thamani ya kutafsiri ya matokeo haya (Belzung et al., ), akisema kwa maendeleo na matumizi ya mifano na uhalali wa kuimarishwa kujifunza hali ya shida. Muhimu, manipulations cortical ambayo huathiri mwingiliano wa kijamii kwa wanyama haipaswi kutafakari fikra ya aina kama huzuni, lakini inaweza kuwa dalili za njia za kusaidia tabia ya kijamii kwa ujumla. Kwa hiyo, mzunguko wa mPFC unaojulikana pia unaweza kuwa na jukumu katika hali zingine za kisaikolojia ambazo zimeathiriwa na matatizo ya kijamii, kwa mfano, ugonjwa wa wigo wa ugonjwa, ugonjwa wa wasiwasi na schizophrenia (angalia chini, Yizhar, ; Allsop et al., ). Kwa kuongeza, kulingana na tabia ya kusoma (kwa mfano, ustawi au anhedonia), uingiliaji wa optogenetic unaweza kuwa na athari tofauti (Albert, ), kuelezea zaidi ufafanuzi wa jukumu la vipengele maalum vya mzunguko katika hali ya tabia mbaya. Hatimaye, kupotoshwa kwa mzunguko unaoathiri kupungua kwa ugonjwa wa ugonjwa wa ugonjwa, ambayo ni sababu kubwa ya ugonjwa wa ugonjwa huo, imebakia eneo lisilojulikana kuhusu utendaji wa optogenetic, lakini ina ahadi kubwa kwa kufuta malengo ya riwaya ambayo inaweza kutumika kwa ajili ya matibabu ya ugonjwa huu unaoenea wa akili.

Dhiki

Schizophrenia ina sifa ya utambuzi usio na hisia (kazi ya kumbukumbu, tahadhari), chanya (uharibifu, uovu) na hasi (gorofa kuathiri, anhedonia) dalili, pamoja na hotuba isiyo ya kawaida na tabia isiyo ya kawaida ya motor (American Psychiatric Association, ). Sasa maduka ya pharmacotherapy yana sehemu kidogo tu ya dalili, na matibabu mengi yanapungukiwa na kudhibiti uhaba wa kisaikolojia na hawawezi kuhudhuria sababu ya msingi ya ulemavu, yaani, kupungua kwa utambuzi (Ross et al., ; Cho na Sohal, ). Kama pathogenesis ya schizophrenia bado haiwezekani na uwezekano inahusisha mzunguko wa neural tata, dissection optogenetic ya msingi msingi substrates na neuroadaptations itakuwa muhimu kwa kuelewa hii kali na sasa haiwezi kuambukizwa akili (Peled, ; Cho na Sohal, ).

Uhaba mkubwa wa utambuzi unaoendana na ugonjwa wa kisukari, kama vile kumbukumbu ya kazi isiyosababishwa na kumbukumbu na uharibifu wa uharibifu wa ufanisi na tathmini ya malipo, imechukuliwa nyuma ya kazi ya kupunguzwa kwa PFC, na kusababisha kuunganishwa kwa maeneo yaliyomo, kama vile amygdala, striatum na hippocampus ( Ross et al., ; Meyer-Lindenberg, ; Arnsten et al., ). Nadharia kadhaa ziko juu ya mabadiliko ya mPFC ambayo yanasababishwa na dalili za ugonjwa wa dhiki, ikiwa ni pamoja na mzunguko wa dopaminergic, mabadiliko katika usawa wa E / I na shughuli isiyo ya kawaida ya oscillatory katika gamma ya frequency range (Meyer-Lindenberg, ; Lisman, ). Mbinu za optogenetic zimeanza kushughulikia sifa za nadharia hizi kwa kutoa ufahamu wa causal katika mifumo ya msingi ya dalili nyingi za ugonjwa wa schizophrenia, hasa uharibifu wa utambuzi na usindikaji wa habari unaohusiana na ugonjwa huu (Wang na Carlén, ; Touriño et al., ).

Jukumu mbili la dopamine imetambuliwa kuchangia maendeleo ya schizophrenia. Hasa, inadhaniwa kuwa kuongezeka kwa maambukizi ya DA katika mfumo wa macholi na uchangamfu wa DA unaofanana katika akaunti ya mPFC kwa ajili ya kuonyesha dalili za schizophrenic (Brisch et al., ; Cho na Sohal, ). Zaidi ya hayo, kuimarishwa kwa usawa wa D1-R ya kamba na D2-R, ambayo ina madhara ya kupinga maradhi ya neuronal (Beaulieu na Gainetdinov, ), inachukuliwa kuwa muhimu kwa usindikaji wa habari usioharibika na udhihirisho wa dalili nzuri na hasi katika schizophrenia (Seamans na Yang, ; Durstewitz na Seamans, ; Brisch et al., ). Ushirikishwaji wa D2-R unasaidiwa na ukweli kwamba dawa zote za kupambana na ugonjwa ambao hutumiwa kutibu dalili nzuri za schizophrenia, kuzuia kazi ya D2-R (Cho na Sohal, ). Zaidi ya hayo, upendeleo wa D2-R una jukumu muhimu katika utaratibu wa utambuzi ambao umevunjika kwa schizophrenia, ikiwa ni pamoja na kumbukumbu ya kufanya kazi na kupigwa kwa sensorimotor, kama ilivyoelezwa na panya za mutant na dawa za dawa (Ralph et al., ; Seamans na Yang, ; Durstewitz na Seamans, ). Mfumo wa optogenetic wa D2-R inayoonyesha neurons katika mPFC ulitoa ufahamu mpya katika utendaji wa D2-R na mchango wao wa uwezo wa dalili za schizophrenia. Ubunifu wa Intra-mPFC wa vector ChR2 ya Mtegemezi katika D2-R :: Panya ya Cre imewezesha kujieleza kwa nguvu ya ChR2 kwa kupangilia kwa seli za V pyramidal za safu zinazoelekea thalamus (Gee et al., ). Maandishi ya kipande mazuri yameonyesha kuwa, kwa msingi, D2-R agonist quinpirole ilikuwa na athari ndogo juu ya sindano za sasa katika neurons za D2-R, hata hivyo, baada ya kuharibika kwa uharibifu ulifanyika wakati maombi ya quinpirole yalipatikana kwa karibu na optogenetic uanzishaji wa viungo vya D2-R- akionyesha neurons ya makadirio ya mPFC, kuzalisha mabadiliko ya voltage na spiking kwa mamia ya milliseconds (Gee et al., ). Kutokana na hali maalum ya kujieleza D2-R katika safu ya vidole ya cortico-thalamic V neurons, D2-R-mediated baada ya depolarization inaweza kuongeza matokeo kwa miundo ya subcortical. Chini ya hali ya pathological, kama vile D2-R overrepresentation kuonekana katika schizophrenia (Seeman na Kapur, ), kuongeza kasi ya ishara inaweza kuongeza kiwango cha kelele katika mPFC, na hivyo kudhoofisha relay ya habari kwa sehemu ndogo na uwezekano wa kuongeza uwezekano wa kisaikolojia. Kama kiwango cha kelele ndani ya mPFC kinadhaniwa kuongezeka kwa wagonjwa wa schizophrenic (kujadiliwa hapa chini), kupunguza D2-R-mediated baada ya depolarization inaweza kuwa msingi wa neurophysiological kwa athari ya manufaa ya antipsychotics juu ya dalili za schizophrenia. Utafiti zaidi unatumia katika vivo mifano itatakiwa kuthibitisha ikiwa D2-R imesababisha baada ya kupoteza uharibifu inashirikishwa na dysfunction ya utambuzi inayoonekana katika schizophrenia.

Nadharia ya uwiano wa E / I inaonyesha kwamba uinuko katika uwiano wa E / I ya kamba, iliyoidhinishwa aidha kupitia hyperexcitability ya seli za pyramidal au uharibifu wa interneurons ya kuzuia, inakabiliwa na dalili za tabia na utambuzi wa schizophrenia, ikiwa ni pamoja na ugonjwa wa kijamii (Lisman, ; Wang na Carlén, ). Madhara ya mitandao na mitindo ya usawa wa E / I uliobadilishwa katika mPFC imetajwa kwa kutumia hatua ya hatua ya imara ya opsin (SSFO), mchanganyiko wa ChR2 na wakati wa kufuta kwa kiasi kikubwa (~ 30 min) (Yizhar et al., ; Yizari, ) juu ya msisimko na nuru moja ya mwanga wa bluu, na hivyo kupunguza kizingiti cha uwezo wa kupiga hatua katika neurons za SSFO. Pichaactivation fupi ya SSP-kuonyesha mPFC pyuridal neurons iliongeza usawa wa E / I, usindikaji wa habari usioharibika katika ngazi ya seli na kuongezeka kwa shughuli ya juu ya frequency, inayofanana na dalili za kliniki za schizophrenia (Yizhar et al., ) (tazama sehemu chini). Katika kiwango cha tabia, hizi zinaweza kutosha kuondokana na uingiliano wa kijamii na upatikanaji wa kuharibika kwa reversibly ya kumbukumbu ya hali ya hofu. Kuimarisha E / I usawa katika cortex ya msingi ya visual hakubadili tabia ya kijamii, ambayo inaelezea maalum ya mPFC katika kupatanisha upungufu wa tabia hizi. Kushangaza, uharibifu wa uharibifu wa SSFO-kuonyesha mPFC GABAergic PV neurons haukuathiri mahusiano ya kijamii na hofu iliyosimama (Yizhar et al., ), licha ya ukweli kwamba imepunguza shughuli za spiking na synaptic kwa nguvu. Hata hivyo, upungufu wa kijamii uliofuatiwa baada ya picha ya kupiga picha ya seli za pyramidal za SSFO zilifunguliwa kwa sehemu ya ushirikiano wa neurons za PV za ChR2 zinazoonyesha (Yizhar et al., ). Kama ilivyojadiliwa mapema, kuzuia mishipa ya PP neuroni inaweza kusababisha uhaba mkubwa wa kumbukumbu za kazi (Rossi et al., ), akikazia zaidi umuhimu wa tone la kusisimua la usawa wa cortical. Hasa, uwiano wa E / I ulioinuliwa ndani ya mPFC pia unafikiriwa kuchangia kwenye matatizo ya kijamii yanayohusiana na ugonjwa wa wigo wa autism (Yizhar et al., ), kwa hiyo, matokeo haya yanaweza kuelezea utaratibu wa pathophysiological ambao huunganisha uharibifu wa jumla katika tabia ya kijamii. Ingawa matumizi ya SSFOs kusaidia katika kuelezea matokeo ya usawa mPFC E / I usawa katika kiwango cha mkononi na juu ya mahusiano ya kijamii, kubadilishwa E / I usawa katika schizophrenia na autism ni uwezekano wa njia ya aberrant neurodevelopmental. Kwa hiyo, kwa wagonjwa, usawa wa E / I unainuliwa kwa kipindi cha muda ambacho ni mbali zaidi ya kiwango cha kuacha wakati wa SSFO zilizopo. Madhara ya "papo hapo" ya mabadiliko katika E / I usawa katika wanyama wa maendeleo ya kawaida lazima basi kutafsiriwa kwa busara. Iliyosema, optogenetic manipulations kutumia SSFOs kwa mara ya kwanza ilionyesha madhara makubwa tofauti ya mabadiliko katika mPFC E / I usawa juu ya shughuli mtandao na tabia. Zaidi ya hayo, SSFO inaweza kutumika kutathmini kama usawa wa E / I unafadhaika katika magonjwa mengine ya magonjwa ya akili, ikiwa ni pamoja na autism, unyogovu na kulevya, ambayo inaweza kuunganisha etiology ya matatizo haya (Tye na Deisseroth, ).

Avenue ya tatu ambayo ina lengo la kuelezea upungufu wa utambuzi wa wagonjwa wa schizophrenia unahusisha viwango vya gamma, 30-80 Hz oscillations ambayo hufanya kazi muhimu katika kufananisha shughuli za neuronal ndani na kati ya maeneo, ambayo inajulikana inahitajika kwa kufanya kazi kumbukumbu, mtazamo na tahadhari (Lewis et al., ; Wang na Carlén, ), na inawezekana kuwa muhimu kwa kazi nyingi za ubongo. Katika wagonjwa wa schizophrenia, uvimbe usiokuwa wa kawaida wa gamma umekwisha kuzingatiwa, na huhusiana na mabadiliko katika kumbukumbu ya kazi na udhibiti wa utambuzi (Uhlhaas et al., ; Uhlhaas na Singer, ). Wakati kazi ya PV neuron imepoteza, gari la kuingilia kati linalosababishwa na uendeshaji linasababishwa na ufanisi, kuchangia kubadili rhythm na labda kufanya kazi za kuharibika kwa kumbukumbu zinazohusiana na schizophrenia (Lewis et al., ). Kwa mujibu wa dhana hii, usambazaji wa GABA wa ndani na urejeshaji hupunguzwa mara kwa mara katika PFC ya wagonjwa wa schizophrenia na mabadiliko haya yanapatanishwa hasa na neurons za PV, kwa maana ya kazi ya aberrant ya idadi ya watu wa ndani ya ndani (Lewis et al., ). Vilevile, kupunguzwa kwa pV isiyoweza kupunguzwa katika PFC ya wagonjwa wa schizophrenic imeripotiwa (Beasley na Reynolds, ). Uchunguzi wa Optogenetic ulithibitisha umuhimu muhimu wa viungo vya PV vya cortical katika kuendesha oscillations ya gamma (Cardin et al., ; Sohal et al., ). Sohal et al. () ilionyesha kwamba photostimulation ya seli za pyramidal za ChR2-zinazoonyesha PFC zilifanya uhamisho wa gamma katika vivo, hata hivyo, uzuiaji wa NPHR wa mediatili wa PV + uliokwisha kuondokana na nguvu za gamma, unaonyesha kwamba kusisimua kwa seli za piramidi zilianzishwa kwenye neuroni za PV ya chini. Muhimu sana, wakati wa kuweka pembejeo za pyramidal kwa uingizaji wa mzunguko wa gamma, uhamisho wa signal microcircuit uliboreshwa kwa kupunguza kelele za mzunguko na ishara za mzunguko wa kupanua, ikiwa ni pamoja na ishara kwa interneurons za ndani (Sohal et al., ). Vidokezo vinavyotokana na uingizaji wa gamma-mediated neuronal synchrony ya gamma-mediated juu ya uingizaji wa receptor NMDA, kama kufuta NMDA receptor kufuta katika neurons PV kuharibika optogenetic induction ya gamma oscillations na kusababisha kushindwa utambuzi wa utambuzi, sawa na upungufu schizophrenic (Carlén et al., ). Kwa pamoja, uteuzi wa optogenetic wa shughuli za PV interneuron umethibitisha kwamba hii subtype neuronal inaendesha oscillations gamma, ambayo sequentially kukuza usindikaji habari haraka na walengwa; "kuimarisha" ya majibu ya cortical kwa pembejeo ya nia (Wang na Carlén, ). Mabadiliko katika synchrony ya oscillation pia hufikiriwa kuimarisha hali nyingine za akili, ikiwa ni pamoja na ugonjwa wa bipolar na autism, pamoja na kifafa (Uhlhaas na Singer, ; Sheline et al., ). Hivyo, jitihada za kuzingatia zaidi mzunguko na masikio ya Masi ambayo yanachangia kizazi cha aberrant ya oscillations neuronal ni muhimu sana.

Kuchukuliwa pamoja, uendeshaji wa optogenetic wa kwanza wa mzunguko wa mPFC una angalau sehemu ndogo ya nadharia zilizopo ambazo zina lengo la kuelezea njia za neuropatholojia zinazozingatia schizophrenia. Kuendeleza gari la kusisimua, uwezekano wa matokeo ya utoaji wa ziada wa D2-R, na kusababisha usambazaji wa neuronal usio na maambukizi na usindikaji wa taarifa za cortical usio na manufaa huchangia kwenye dalili zinazohusiana na ugonjwa huu. Kutokana na aina nyingi na tata ya schizophrenia, itakuwa vigumu kutekeleza wigo kamili wa phenotypic katika mfano wa wanyama. Ingawa manipulation optogenetic katika ubongo panya ni muhimu kwa kutoa maelekezo mapya katika uwanja huu wa utafiti, thamani ya tafsiri ya njia zilizozingatiwa bado ni changamoto ambayo inahitaji kushughulikiwa baadaye.

Kulevya

Watu walioadhibiwa wanaonyesha repertoire ya tabia ya kuzuia mzunguko wa mara kwa mara wa kutafuta madawa ya kulevya, matumizi na kupona kutoka kwa matumizi ya madawa ya kulevya licha ya matokeo mabaya mara nyingi (Hyman, ). Madawa ya madawa ya kulevya ni mwisho wa mfululizo wa mabadiliko kutoka kwa matumizi ya dawa ya awali, hedonic kwa kawaida na hatimaye matumizi ya madawa ya kulevya, ambayo inafanana na mabadiliko ya kudumu katika mizunguko ya neural (Robinson na Berridge, ; Kalivas na Volkow, ). Viwango vikubwa vya kurejesha tena ni tatizo kubwa katika matibabu ya kulevya, kwa kuwa watu walio na adhabu bado wanahusika na kurudi hata baada ya muda mrefu (miezi hadi miaka) ya kujiacha (Kalivas na O'Brien, ). Ukatili huu unaoendelea unafikiriwa kuhifadhiwa na kukumbusha kwa nguvu na kuendelea kwa madawa ya kulevya na madhara ya mazingira (Hyman et al., ). Mzunguko wa ubongo unaosaidia kulevya ni ngumu, lakini ushahidi kamili unaonyesha kwamba mPFC ina jukumu muhimu katika maendeleo na kuendelea kwa tabia ya kulevya (Kalivas, ). Hasa hasa, mPFC imehusishwa katika ugawaji wa ujasiri ili kuvutia uchochezi, kuchukua madawa ya kulazimisha madawa ya kulevya, kujieleza kwa kumbukumbu zinazohusiana na madawa ya kulevya na kurudi kwa madawa ya kulevya (Van den Oever et al., ; Hogarth et al., ; Peters et al., ). Mbinu za optogenetic imethibitisha kazi muhimu ya mPFC katika mifano ya wanyama ya tabia ya addictive na ilitoa ufahamu mpya wa kuvutia katika mchango wa muda wa mikoa ya mPFC na makadirio kwa NAC kwa kuchukua dawa za kulazimisha na tabia ya kutafuta madawa ya kulevya.

Ushahidi kutoka kwa uchunguzi wa nyota unaonyesha kwamba hypofunction ya mPFC inachangia kupoteza udhibiti juu ya ulaji wa ulaji katika madawa ya binadamu (Goldstein na Volkow, ). Hiyo hypothesis ilikuwa hivi karibuni kushughulikiwa kwa kutumia optogenetics katika panya ambayo iliendelea kujitegemea kuongoza cocaine licha ya pairing ya cocaine tuzo na utoaji wa kuchochea noxious (mguu-mshtuko). Chen et al. () ilionyesha kuwa cocaine ya muda mrefu ya utawala binafsi ilipungua PLC neuron excitability, na athari kubwa zaidi katika panya ya upinzani. Kurejesha upya kazi ya pyramidal PLC na kuchochea optogenetic kupunguza ulaji wa cocaine katika panya za kuvuruga (Kielelezo (Kielelezo2A) .2A). Kwa upande mwingine, wakati neurons za PLC zilipigwa kimya, panya zisizo na sugu zilizohusika katika uongozi wa kibinafsi wa cocaine zimeunganishwa na mshtuko wa mguu. Utafiti huu unaonyesha kwamba wakati matumizi ya cocaine yanapigwa na matokeo mabaya, uharibifu wa seli za piramidi za PLC huchangia kupoteza udhibiti wa kuzuia ulaji wa cocaine.

Kielelezo 2  

Ushahidi wa Optogenetic kwa ushiriki wa mPFC katika tabia ya addictive. Joto flash: photoinhibition; flash blue: photoactivation. ↑ = kuimarishwa kwa madawa ya kulevya / kutafuta; ↓ = kupunguzwa kwa madawa ya kulevya / kutafuta. Manipulations optogenetic zinaonyesha ...

Mipango ya dawa katika mifano ya wanyama ya kutafuta madawa ya kulevya yanayotakiwa yanaonyesha kwamba dmPFC na vmPFC huchangia tofauti kwa maneno ya tabia hii maalum (Peters et al., ; Van den Oever et al., ). Ingawa shughuli za dmPFC zinadhaniwa kuongoza majibu ya kutafuta madawa ya kulevya, vmPFC inakuza au inhibitisha majibu ya kutafuta madawa kwa kutegemea aina ya dawa ambayo hapo awali ilitumiwa na utekelezaji wa vikao vya kupoteza kabla ya kutaka madawa ya kulevyat (McLaughlin na See, ; Peters et al., ; Rogers et al., ; Koya et al., ; Willcocks na McNally, ; Lubbers et al., ). Kwa kweli, mistari kadhaa ya ushahidi huonyesha kwamba ILC inashirikiana na kuimarisha na kujieleza kwa kumbukumbu ya kupotea (Peters et al., ; LaLumiere et al., ), na kama vile, kuzuia mkoa huu baada ya kujifunza kusitisha kunaonyesha kujieleza kwa majibu ya awali ya cocaine. Utekelezaji wa optogenetic wa vmPFC uliongeza matokeo haya kwa kuonyesha kwamba seli za pyramidal vmPFC kweli huchangia kuelezea na kukamilika kwa cocaine iliyopangwa, lakini kwa njia ya kutegemea wakati (Van den Oever et al., ; Kielelezo Kielelezo2B) .2B). Activation ya Channelrhodopsin-2 ya seli za pyramidal vmPFC iliwezesha kuangamizwa kwa kumbukumbu ya eneo la cocaine iliyopendekezwa na mahali ambapo pichatimulation ilitumika baada ya wiki 3, lakini sio siku ya 1 baada ya hali. Kwa mujibu wa uchunguzi huu, kuzuia NPHR-mediated ya neurons hizi imefungwa kusitishwa kwa kumbukumbu ya CPP wiki 3 baada ya hali. Kushangaa, picha ya kuzuia picha inakusudia kuchaguliwa kwa kumbukumbu ya kumbukumbu ya cocaine ya siku ya 1. Pamoja, uendeshaji wa optogenetic wa seli za pyramidal ulionyesha kuwa upyaji wa muda wa mzunguko unaosababisha kumbukumbu za kumbukumbu za cocaine na jukumu tofauti la vmPFC katika udhibiti wa cocaine iliyowekwa kwa muda mrefu.

Masomo ya Optogenetic alithibitisha kwamba shughuli za PLC zinahitajika kwa kurejeshwa kwa cocaine kutafuta wanyama wazima. Sawa na upasuaji wa dawa za dawa, photoinhibition ya neurons PLC (kutumia mtetezi asiyechaguliwa) kupunguzwa kwa cocaine-primed reinstatement ya cocaine kutafuta (Stefanik et al., ). Aidha, kikundi hicho kilionyesha kuwa njia ya BLA-PLC inashirikiwa sana katika kurejeshwa kwa cocaine inayohitajika na kuzuia macho ya vituo vya BLA presynaptic katika PLC (Stefanik na Kalivas, ). Inhibitisho ya Optogenetic ya neurons ya pyramidal ya dmPFC pia imesababisha mkazo wa kusisitiza ikiwa ni pamoja na chakula kizuri kinachotafuta panya (Calu et al., ), wakidai kuwa njia tofauti zinaamsha dmPFC circuitry ili kuruhusu kurejeshwa kwa kutafuta malipo. Kwa kuongeza, hii inaonyesha kuwa shughuli za PLC husababisha urejeshaji wa cocaine na malipo ya asili ya kutafuta, wakati shughuli za ongezeko za neuroni hizo zinakabiliwa na kuchukua cocaine ya kulazimisha (Chen et al., ). Kazi ya kupinga PLC inaweza kutegemea kuwepo au kutokuwepo kwa cocaine katika vipimo vya uendeshaji. Hii inasaidiwa na uchunguzi kwamba picha ya kuzuia seli za piramidi za PLC imeimarisha cocaine kujitegemea utawala na kurejeshwa upya wa cocaine kutafuta panya zilizowekwa chini ya ratiba ya ulaji wa cocaine high-frequency (Martín-García et al., ). Interneurons ya kibaya haijawahi kutumiwa bado katika mifano ya kulevya, lakini jukumu la kuingilia kwa PV katika malipo ya asili (sucrose) kujifunza na kuangamizwa hivi karibuni lilipimwa. Utekelezaji wa Channelrhodopsin-2 wa viungo vya PV vya PV haukuathiri upatikanaji wa malipo ya kujipatia malipo, lakini kasi ya kupoteza kwa malipo ya kuzuia shughuli za mtandao wa PL (Sparta et al., ). Ikiwa shughuli za PV PV pia huathiri kupoteza kwa kutafuta madawa ya kulevya bado ni mada ya utafiti wa baadaye.

Kwa kuunganisha pembejeo kutoka kwa vyanzo kama vile BLA, VTA na HPC na kupeleka pato la excitatory kwa NAC, mPFC inadhaniwa kuwa na udhibiti juu ya mzunguko wa magari ili kudhibiti kujibu madawa ya kulevya na madawa yanayohusiana na madawa ya kulevya (Kalivas et al., ). Mikoa ya dorsa ya mPFC hasa inajenga mstari wa dorsolateral na msingi wa NAC, ambapo mikoa ya mikoa inakusudia lengo kubwa la kupambana na jambazi na NAC (Voorn et al., ). Pmajaribio ya kukataa kwa uharibifu wa madhara kwa kweli yamehusisha msingi wa dmPFC-NAC na njia ya shell ya vmPFC-NAc katika cocaine na madawa ya kulevya-ikiwa ni pamoja na cocaine na heroin kutafuta (McFarland et al., ; LaLumiere na Kalivas, ; Peters et al., ; Bossert et al., ), lakini kwa njia hii athari za njia zisizo moja kwa moja haziwezi kutengwa. Photoinhibiton ya vituo vya PLC vya presynaptic katika msingi wa NAC uliokataa kurejeshwa kwa cocaine-primed reinstatement ya cocaine kutafuta (Stefanik et al., ), kuthibitisha kwamba makadirio ya glutamatergic monosynaptic kutoka PLC hadi NAC msingi ina jukumu kubwa katika majibu haya ya tabia. Ushahidi wa Optogenetic kwa ushiriki wa njia ya shell ya mPFC-NAc ulitolewa na upepo wa optic wa vituo vya ILC katika vipande vya ubongo vya NAC vilivyopatikana kutoka kwa wanyama waliokuwa wamepatikana kwa cocaine (Suska et al., ). Hii ilibainisha kwamba pembejeo za presynaptic za vituo vya mPFC katika ganda la NAc ziliimarishwa baada ya muda mfupi (siku ya 1) na muda mrefu (siku za 45) kuacha kujizuia na kutosha kwa cocaine, lakini tu baada ya kufikishwa kwa kiasi kikubwa kuimarisha kwa kiasi kikubwa kuongezeka kwa muda. Uimarishaji wa presynaptic unasababishwa na ongezeko la uwezekano wa kutolewa kwa glutamate, badala ya ukubwa wa kiasi cha kutolewa kwa glutamatergic au idadi ya maeneo ya kutolewa (Suska et al., ). Kwa kushangaza, kuambukizwa kwa cocaine hakuathiri maambukizi ya presynaptic katika makadirio ya shell ya BLA-NAc (Suska et al., ), akionyesha kuwa pembejeo kutoka kwa mPFC inapendekezwa juu ya pembejeo la BLA baada ya utawala wa cocaine. Katika utafiti wa kifahari na Ma et al. () ilionyeshwa kwamba cocaine binafsi-utawala ikiwa ni pamoja na synapses kimya katika njia ya mPFC-NAc. Kwa kushangaza, synapses kimya katika njia ya shell ya ILC-NAc ilikua kwa kuajiri GluA2-kukosa AMPA-R (iliyoonekana siku ya 45 ya kujiacha), ambapo synapses kimya katika njia ya msingi ya PLC-NAc iliyoajiriwa GluA2 yenye AMPA-Rs. α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptors kukosa GluA2 subunit ni calcium permeable, na zaidi channel conductance, kuonyesha kasi kasi deactivation kinetics na hivyo kuchangia signal haraka synaptic, homeostatic kuongeza kasi na aina maalum ya plastiki ya muda mfupi na ya muda mrefu (kwa ajili ya mapitio bora ona Isaac et al., ). Kwa kiasi kikubwa kupotosha kwa unyogovu wa muda mrefu (1 Hz kwa 10 min) tena imetengeneza synapses kimya katika njia zote mbili, lakini hii inaweza kuimarishwa (shell ya ILC-NAc) au kupunguzwa (msingi wa PLC-NAC) baada ya kutafuta cocaine (Ma et al., ), na kusaidia zaidi kazi tofauti za dmPFC na vmPFC katika tabia hii.

Idadi ya seli ya kiini katika NAC ina Neurons ya spabe ya kati ya GABAergic (MSNs) ambayo inaweza kugawanyika katika idadi ya watu wanaoelezea D1-R na D2-R, pamoja na ~ 90-95% ya necons zote za NAC (Lobo et al., ). Uteuzi wa ChR2 katika kila idadi ya MSN ya MSN ilionyesha kuwa uanzishaji wa neurons wa D1-R umeongeza kujifunza kwa malipo ya cocaine katika utaratibu wa CPP, wakati uanzishaji wa neurons D2-R ulikuwa na athari tofauti (Lobo et al., ). Pichatimulation ya vituo vya mPFC katika msingi wa NAC hasa imesababisha ufafanuzi wa DFNB katika neurons za D1-R, wakati wa shell ya NAc, uelezeo wa ΔFosB ulihusishwa katika sehemu mbili za D1-R na D2-R (Lobo et al., ). Hii inaonyesha kwamba usambazaji wa vituo vya mPFC kwenye neuroni za NAc hutofautiana kwa shell na msingi (Lobo et al., ). Hata hivyo, hii itahitaji uthibitisho kwa rekodi za kiini nzima. Ufanisi wa kazi ya mPFC kwa makadirio ya MSN ya MSN D1-R ulionyeshwa na Pascoli et al. () ambaye alionyesha kwamba picha za chini za mzunguko (1 Hz) ya njia ya shell ya ILC-NAc iliyobadilishwa uwezekano wa cocaine-ikiwa ni pamoja na uwezekano wa synaptic katika neurons ya D1-R na uhamasishaji wa locomotor. Hivi karibuni, kikundi hicho kilichotumia optogenetics kufunua kuwepo kwa GluA2-kukosa AMPA-R katika makadirio ya MSN-NAc D1-R ya 1 mwezi baada ya cocaine self-administration (Pascoli et al., ). Pichatimulation ya njia hii katika 13 Hz, lakini si 1 Hz, kubadilishwa synaptic baada ya cocaine binafsi utawala na kufutwa cue-ikiwa cocaine kutafuta. Waandishi walidhani kwamba kusisimua kwa 13-Hz ilihitajika kwa athari hii kwa sababu hii inakuza mkazo wa muda mrefu wa mGluR, njia nzuri ya kuondoa synaptic GluA2-kukosa AMPA-Rs (Lüscher na Huber, ). Hata hivyo, matokeo haya yanapingana na uchunguzi wa Ma et al. (); (kujadiliwa hapo juu). Tofauti katika utaratibu wa mzunguko (optogenetic modulation ya makadirio kwa neurons D1-R vs. makadirio ya necons yote ya NAc ya MSN) na katika regimen ya udhibiti wa kibinafsi ya cocaine inaweza kuelezea madhara ya kupinga yanayotajwa katika masomo haya.

Mbali na kujihusisha na kutafuta tena kwa madawa ya kulevya, njia ya mPFC-NAc imehusishwa na matumizi ya pombe yenye kupinga pombe. Pichainhibition ya makadirio ya msingi ya dmPFC-NAc kupunguzwa ulaji wa pombe kuunganishwa na uchochezi wa aversive wa njia tofauti za hisia na njia tofauti za ulaji (Seif et al., ). Ulaji wa pombe haukuathiriwa na picha ya uingizaji wa picha wakati haujaambatana na matokeo mabaya, ikidai kuwa njia hii inasababishwa na kuondokana na masuala ya kuzuia ulevi, ambayo mara kwa mara huingilia na mgogoro au changamoto (Tiffany na Conklin, ). Hata hivyo, matokeo haya yanashingana na upatikanaji wa kwamba picha ya kuingilia picha ya PLC inaboresha ulaji wa cocaine usio na upinzani (Chen et al., ), akionyesha kwamba PLC inaweza kusimamia kwa kiasi kikubwa kunywa pombe na ulaji wa cocaine.

Ushiriki wa njia ya mPFC-NAc katika upatikanaji wa malipo na madawa ya kujitegemea utawala pia umezingatiwa na mbinu za optogenetic. Stuber et al. () iligundua kuwa uanzishaji wa macho wa makadirio ya shell ya mPFC-NAC (20 Hz) haukuunga mkono upatikanaji wa tabia ya kujishughulisha ya kujitegemea (majibu ya kazi yaliyotokana na vidonda vya mwanga vyenye vituo vya presynaptic mPFC katika NAC), licha ya kuwa uanzishaji wa macho makadirio ya mPFC yalitaka EPSC katika NAC. Uchunguzi uliofuata ulionyesha kwamba wanyama wanapata macho ya kusisimua ya mPFC-NAc shell njia wakati mzunguko wa kusisimua umeongezeka hadi 30 Hz (Britt et al., ). Kwa hivyo, makadirio ya glutamatergic kutoka kwa mPFC hadi NAc yanaweza kuondokana na upepo wa MSN na kuimarisha tabia na uanzishaji mkali wa mPFC au wakati viwango vya DA katika NAc vimeinua sawa. Tovuti halisi ya kusisimua ndani ya mPFC inaweza kuwa na umuhimu muhimu kufikia athari hii, kwa kuzingatia kuwa ILC inadhaniwa kuwa na makadirio yenye nguvu kwenye shell ya NAC kuliko PLC (Voorn et al., ). Kama ilivyo katika masomo yaliyotajwa hapo juu ChR2 msemo haukutajwa mahsusi kwa PLC au ILC, inabakia kuamua kama tofauti ipo katika uwezo wa njia mbili ili kuhamasisha spiking katika NAN shell MSNs na kuimarisha malipo ya kutafuta tabia.

Kwa mujibu wa mbinu za uingiliaji wa kawaida, optogenetic manipulations ya mPFC circuitry katika mifano ya madawa ya kulevya imethibitisha ushirikishwaji muhimu wa eneo hili katika kusimamia madawa ya kulevya na tabia ya kutafuta madawa ya kulevya na kusaidia zaidi ubaguzi wa kazi pamoja na mhimili wa mstho wa mstari wa mPFC. Aidha, moduli maalum ya njia imetoa ufahamu mpya katika jukumu la BLA-PLC na makadirio ya mPFC-NAc. Hasa, kusisimua optic ya vituo vya PLC na ILC vilivyowekwa katika vipande vya ubongo papo hapo maandalizi ya msingi wa NAC na shell yalionyesha njia za necaadaptations ambazo zinaweza kugeuka kwa kutumia njia za picha za kuacha picha (Pascoli et al., , ; Ma et al., ). Hii inaweza kutoa fursa za kuingiliwa kwa DBS-mediated ya neuroadaptations ya madawa ya kulevya katika addicts. Hata hivyo, kama kuchochea umeme huathiri shughuli za neuronal kwa njia isiyo ya kuchagua, ufanisi wa kutafsiri kwa DBS bado unapaswa kuwasiliana kwa busara na inahitaji masomo zaidi.

kuhitimisha hotuba

Matumizi ya hivi karibuni ya teknolojia ya optogenetic kwa utafiti wa neuroscience imeongeza ufahamu juu ya kazi ya aina mbalimbali za mzunguko katika ubongo, na tayari imechangia kwa kiasi kikubwa kuelewa kwetu ya mPFC circuitry katika hali ya afya na magonjwa. Utoaji wa optogenetic huwezesha utafiti wa kiwango cha causal juu ya tabia mbalimbali za utambuzi na neuropatholojia katika wanyama wanaohamia kwa uhuru na kuruhusu ushirikiano wa katika vivo na ex vivo rekodi electrophysiological, ambayo haikuwezekana na njia za jadi za kuingilia kati. Hata hivyo, kwa zaidi ya miongo kadhaa, utafiti mkubwa unaohusisha mbinu za lesion, pharmacological na electrophysiological imetoa ujuzi muhimu juu ya ushiriki wa mPFC katika michakato mbalimbali ya utambuzi. Ushirikiano wa data zilizopatikana kwa njia hizi za uingiliaji wa jadi na moduli za optogenetic itaendelea kuwa muhimu kwa ufahamu wetu wa mPFC circuitry na kwa kuunda mifano ya kompyuta ya mPFC.

Mafanikio makuu katika mchanganyiko wa mzunguko wa neuronal ambao umewezeshwa na teknolojia ya optogenetics ni uharibifu wa moja kwa moja wa makadirio ya neuronal ndani na kati ya mikoa ya ubongo. Kwa mujibu wa mzunguko wa mPFC, hii imesababisha uelewa mzuri wa uingizaji wa intra-mPFC, jukumu la makadirio tofauti na mafanikio ya mPFC katika michakato ya utambuzi na matatizo ya akili, na hata kwa ugunduzi wa idadi ya watu wa kiini ya GABAergic yenye muda mrefu makadirio ya NAC (Lee et al., ). Aidha, kutokana na utangamano bora wa optogenetics na ex vivo kipimo cha kidini cha ubongo, neuroadaptations tofauti ya cocaine-ikiwa ni PLC na makadirio ya ILC kwa NAC yameelezwa (Ma et al., ), kuonyesha uwezekano wa kutengana kwa mifumo maalum ya mPFC kwa kutumia mfumo wa optogenetics.

Ingawa maendeleo mazuri yamefanywa, mambo kadhaa yamejali sana na wakati mwingine yanahitaji maboresho ya kiufundi ili kushughulikiwa vizuri katika majaribio ya baadaye. Kwa kuzingatia idadi ya watu wanaoingilia kati ya GABAergic katika mPFC, uelewa wa opsin hadi sasa umetengwa hasa kwa viungo vya PV, na kuacha jukumu la aina nyingi za seli za kibaya (kwa mfano, SOM +, seli za calretinin, nk) hazijazimishwa. Kama panya ya kigeni na panya ya uendeshaji wa dereva Cre inazidi kupatikana, hii inafungua njia mpya za kuchunguza jukumu la wachache wengine wa mPFC katika utambuzi wa utambuzi na magonjwa ya akili. Muhimu, tafiti za awali za optogenetic zimeelezea kuwepo kwa viwango vya chini ya idadi ya kiini ya GABAergic na pyramidal ambayo yanaweza kujulikana tu kulingana na shughuli zao tofauti wakati wa nchi zinazoelezea tabia (Little na Carter, ; Courtin et al., ). Kwa mfano, interneurons za PV zimeunganishwa na utendaji kazi wa kumbukumbu (Rossi et al., ), kujieleza kwa majibu ya hofu (Courtin et al., ), kudumisha uwiano sahihi wa E / I (Yizhar et al., ; Kvitsiani et al., ), na maingiliano ya oscillations ya gamma (Sohal et al., ; Sohal, ). Tagging optogenetic ya neurons ambayo inaonyesha kuongezeka kwa shughuli wakati wa kazi fulani ya tabia itakuwa hatua ya pili muhimu ya kusambaza ushiriki wa causal ya haya maalum neuronal ensembles katika kujieleza utendaji tabia (Cruz et al., ). Maneno ya Opsin yanayoongozwa na mtetezi wa jeni la mapema c-fos, alama kubwa ya shughuli za neuronal, katika neurons za hippocampal ambazo zilifanya kazi wakati wa hali ya hofu zinaonyesha kwamba hii ni lengo linaloweza kufikia (Liu et al., ). Ufafanuzi wa data ya optogenetic mara nyingi huzuiliwa na upimaji usio maalum wa opsins kwa mikoa ya mPFC. Kwa kuwa inazidi kuwa wazi kwamba mikoa ya dorsal na mikoa ya mPFC ina kazi tofauti na wakati mwingine hata kupinga (Heidbreder na Groenewegen, ; Van den Oever et al., ), utoaji wa stereotactic wa vidole vya opsin kwa mikoa hii iliyofafanuliwa ni ya umuhimu mkubwa. Zaidi ya hayo, maendeleo ya kiufundi ambayo yanawezesha kulenga kwa opsini kwenye vipengee maalum ndani ya mPFC itakuwa yenye thamani kubwa kutokana na kuunganishwa kwa ngumu ya kijivu-na ya kijiografia ya neuronal ya neurons ya mPFC (Groenewegen et al., ; Voorn et al., ; Hoover na Vertes, ).

Hivi sasa, wakala wa madawa ya kupitishwa wa FDA wengi wanatafuta G-protini zilizopokea mapokezi katika ubongo (Lee et al., ). Hivyo, kuboresha ufahamu katika jukumu la muda wa wapokeaji hawa kwa majimbo maalum ya tabia itakuwa muhimu kwa ajili ya matibabu ya magonjwa ya akili na riwaya, pharmacotherapy zaidi ya kuchagua. Uundwaji wa opsins ambao unajumuisha chimera ya opsini iliyochanganywa kwenye uwanja wa intracellular ya receptor ya G-protini iliyounganishwa (optoXR), inawezesha kuhojiwa kwa uingizaji wa causal wa protini za kuunganishwa pamoja na ufumbuzi wa juu wa spatiotemporal (Airan et al., ). Hadi sasa, optoXRs hazijatumiwa kujifunza mchango wa matangazo maalum ya mzunguko kwa mPFC kazi ya mzunguko, lakini itakuwa muhimu sana kwa kuelezea jukumu la mabadiliko ya G-protini yaliyobainishwa katika magonjwa ya akili (kusikia et al., ; Luján et al., ). Kwa kuongeza, maendeleo mapya katika teknolojia ya chemogenetic (kwa mfano, DREADD: Receptors ya Designer Exclusively Activated na Madawa ya Designer) itaongeza zaidi katika dissection ya mPFC circuitry na utambuzi wa malengo ya madawa ya kulevya (Sternson na Roth, ).

Matumizi ya optogenetics kwa wanadamu kwa ajili ya matibabu ya ugonjwa wa nyuzi imekuwa kujadiliwa sana (Peled, ; Kumar et al., ; Touriño et al., ), hata hivyo, matumizi ya kliniki ya teknolojia ya optogenetics ni, kwa ujuzi wetu, kwa sasa haiwezekani. Kupanua mbinu za optogenetic kwa aina zaidi ya panya imekuwa tu stably, salama na kwa ufanisi kutumika katika rhesus macaque, non-binadamu primate (Han et al., ; Diester et al., ; Han et al., ; Cavanaugh et al., ; Gerits et al., ; Jazayri et al., ). Uchunguzi zaidi na majaribio ya kliniki utahitajika kuonyeshwa kwa usalama na kupigia picha za opsins katika ubongo wa kibinadamu. Kwa hiyo, licha ya ahadi ya juu ya matibabu ya kliniki, kwa sasa, optogenetics inapaswa kuonekana hasa kama sanduku la nguvu la kazi ili kueneza mizunguko ya neural katika mifano ya wanyama ya dalili zinazohusiana na ugonjwa na kugundua na kuboresha malengo kwa matibabu na dawa za DBS.

Migogoro ya taarifa ya riba

Waandishi wanatangaza kuwa utafiti ulifanyika bila kutokuwepo na uhusiano wowote wa biashara au wa kifedha ambao unaweza kuitwa kama mgogoro wa maslahi.

Shukrani

Mariana R. Matos hufadhiliwa na EU MSCA-ITN CognitionNet (FP7-PEOPLE-2013-ITN 607508). Agosti B. Smit, Sabine Spijker wanafadhiliwa sehemu kwa ruzuku iliyotolewa na muungano wa NeuroBasic Pharmaphenomics. Danai Riga ni sehemu inayofadhiliwa na mfuko wa dhana ya NCA (Sabine Spijker). Michel C. Van den Oever hufadhiliwa na ruzuku ya ZonMw VENI (916.12.034) na ruzuku ya Hersenstichting Nederland (KS 2012 (1) -162).

Vifaa vya ziada

Nyenzo ya ziada kwa makala hii inaweza kupatikana mtandaoni kwa: http://www.frontiersin.org/journal/10.3389/fnsys.2014.00230/abstract

Marejeo

  • Airan RD, Thompson KR, Fenno LE, Bernstein H., Deisseroth K. (2009). Hifadhi sahihi kwa udhibiti wa vivo ya ishara ya kiini. Hali 458, 1025-1029. 10.1038 / asili07926 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Albert PR (2014). Taa maisha yako: optogenetics kwa unyogovu? J. Psychiatry Neurosci. 39, 3-5. 10.1503 / jpn.130267 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Albert PR, Vahid-Ansari F., Luckhart C. (2014). Serotonin-prefrontal cortical circuitry katika wasiwasi na unyogovu phenotypes: jukumu muhimu ya kabla na baada ya synaptic 5-HT1A mpokeaji kujieleza. Mbele. Behav. Neurosci. 8: 199. 10.3389 / fnbeh.2014.00199 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Alitto HJ, Usrey WM (2003). Maoni ya Corticothalamic na usindikaji wa hisia. Curr. Opin. Neurobiol. 13, 440-445. 10.1016 / s0959-4388 (03) 00096-5 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Allsop SA, Vander Weele CM, Wichmann R., Kye KM (2014). Ufahamu wa Optogenetic juu ya uhusiano kati ya tabia zinazohusiana na wasiwasi na upungufu wa kijamii. Mbele. Behav. Neurosci. 8: 241. 10.3389 / fnbeh.2014.00241 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Amat J., Baratta MV, Paul E., Bland ST, Watkins LR, Maier SF (2005). Kanda ya kibinafsi ya upendeleo huamua jinsi udhibiti wa mkazo unavyoathiri tabia na dutual raphe kiini. Nat. Neurosci. 8, 365-371. 10.1038 / nn1399 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Chama cha Psychiatric ya Marekani (2013). Mwongozo wa Utambuzi na Takwimu wa Matatizo ya Kisaikolojia. Arlington, VA: Uchapishaji wa Psychiatric ya Marekani.
  • Arnsten AF (2009). Fanya njia za kuashiria shida ambazo zinaathiri muundo na kazi. Nat. Mchungaji Neurosci. 10, 410-422. 10.1038 / nrn2648 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • AF Arnsten, Wang MJ, CD ya Passa (2012). Upungufu wa mawazo: kubadilika na udhaifu katika synapses ya mtandao wa prefrontal cortical. Neuron 76, 223-239. 10.1016 / j.neuron.2012.08.038 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Ascoli GA, Alonso-Nanclares L., Anderson SA, Barrionuevo G., Benavides-Piccione R., Burkhalter A., ​​et al. . (2008). Kitambulisho cha Petilla: nomenclature ya vipengele vya interneurons ya GABAergic ya cortex ya ubongo. Nat. Mchungaji Neurosci. 9, 557-568. 10.1038 / nrn2402 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Baddeley A. (1992). Kumbukumbu ya kazi. Sayansi 255, 556-559. 10.1126 / sayansi.1736359 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Beasley CL, Reynolds GP (1997). Nevaloni za parvalbumin-immunoreactive zinapunguzwa kwenye kiti cha uprontal cha schizophrenics. Schizophr. Res. 24, 349-355. 10.1016 / s0920-9964 (96) 00122-3 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Beaulieu JM, Gainetdinov RR (2011). Physiolojia, ishara na pharmacology ya receptors ya dopamini. Pharmacol. Mshauri 63, 182-217. 10.1124 / pr.110.002642 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Beevers CG, Clasen P., Stice E., Schnyer D. (2010). Dalili za unyogovu na udhibiti wa utambuzi wa cues za kihisia: kujifunza kwa maonyesho ya ufunuo wa magnetic resonance. Neuroscience 167, 97-103. 10.1016 / j.neuroscience.2010.01.047 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Belzung C., Turiault M., Griebel G. (2014). Optogenetics kujifunza circuits ya tabia ya hofu na ya unyogovu: uchambuzi muhimu. Pharmacol. Biochem. Behav. 122, 144-157. 10.1016 / j.pbb.2014.04.002 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Berji CW (2008). Moduli ya Noradrenergic ya kuamka. Resin ya ubongo. Mshauri 58, 1-17. 10.1016 / j.brainresrev.2007.10.013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Bossert JM, Stern AL, Theberge FR, Marchant NJ, Wang HL, Morales M., et al. . (2012). Jukumu la makadirio kutoka kwa kanda ya upendeleo wa karibu ya kijiji hadi kanda ya accumbens shell katika urekebishaji wa mazingira ya heroin ya kutafuta. J. Neurosci. 32, 4982-4991. 10.1523 / JNEUROSCI.0005-12.2012 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Boyden ES, Zhang F., Bamberg E., Nagel G., Deisseroth K. (2005). Millisecond-timescale, udhibiti wa macho unaotengwa kwa macho ya shughuli za neural. Nat. Neurosci. 8, 1263-1268. 10.1038 / nn1525 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Brisch R., Saniotis A., Wolf R., Bielau H., Bernstein HG, Steiner J., et al. . (2014). Jukumu la dopamine katika schizophrenia kutokana na mtazamo wa neva na mabadiliko: zamani, lakini kwa hali ya juu. Mbele. Psychiatry 5: 47. 10.3389 / fpsyt.2014.00047 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Britt JP, Benaliouad F., McDevitt RA, Stuber GD, Rais RA, Bonci A. (2012). Ufafanuzi wa sambamba na tabia ya pembejeo nyingi za glutamatergic kwa kiini accumbens. Neuron 76, 790-803. 10.1016 / j.neuron.2012.09.040 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Calu DJ, Kawa AB, Marchant NJ, Navarre BM, Henderson MJ, Chen B., et al. . (2013). Inhibitisho ya optogenetic ya kupiga maridadi ya kiti cha upendeleo hupunguza maradhi-ikiwa ni pamoja na urejesho wa chakula kinachofaa katika panya za kike. J. Neurosci. 33, 214-226. 10.1523 / JNEUROSCI.2016-12.2013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cardin JA, Carlén M., Meletis K., Knoblich U., Zhang F., Deisseroth K., et al. . (2009). Kuendesha gari kwa kasi ya seli hupunguza rhythm na kudhibiti udhibiti wa hisia. Hali 459, 663-667. 10.1038 / asili08002 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Carlén M., Meletis K., Siegle JH, Cardin JA, Futai K., Vierling-Claassen D., et al. . (2012). Jukumu muhimu kwa wapokeaji wa NMDA katika intervalurin parvalbumin kwa indu rhythm induction na tabia. Mol. Psychiatry 17, 537-548. 10.1038 / mp.2011.31 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Carter ME, Yizhar O., Chikahisa S., Nguyen H., Adamantidis A., Nishino S., et al. . (2010). Kufufua tunasa na modulation optogenetic ya neurons locus coeruleus. Nat. Neurosci. 13, 1526-1533. 10.1038 / nn.2682 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cavanaugh J., Monosov IE, McAlonan K., Berman R., Smith MK, Cao V., et al. . (2012). Inactivation optogenetic inabadilisha tabia ya monkey ya visuomotor. Neuron 76, 901-907. 10.1016 / j.neuron.2012.10.016 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Challis C., Beck SG, Berton O. (2014). Mfumo wa optogenetic wa kushuka kwa pembejeo za upendeleo kwa upungufu wa raphe kwa bidirectionally kupendelea uchaguzi wa kijamii baada ya kushindwa kwa jamii. Mbele. Behav. Neurosci. 8: 43. 10.3389 / fnbeh.2014.00043 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Chang CH, Chen MC, Qiu MH, Lu J. (2014). Kamba ya upangaji wa ventromedial inasimamia tabia ya kujisikia-mkazo na harakati za jicho haraka kulala kwenye panya. Neuropharmacology 86C, 125-132. 10.1016 / j.neuropharm.2014.07.005 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Chaudhury D., Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B., Ku SM, Koo JW, et al. . (2013). Udhibiti wa haraka wa tabia zinazohusiana na unyogovu kwa kudhibiti midomo ya dopamine neurons. Hali 493, 532-536. 10.1038 / asili11713 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Chen BT, Yau HJ, Hatch C., Kusumoto-Yoshida I., Cho SL, Hopf FW, et al. . (2013). Kuokoa uharibifu wa cocaine unaofanywa na cocaine unaosababishwa na kuzuia cocaine huzuia kutafuta cocaine. Hali 496, 359-362. 10.1038 / asili12024 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cho JH, Deisseroth K., Bolshakov VY (2013). Sambamba ya encoding ya kupoteza hofu katika mPFC-amygdala circuits. Neuron 80, 1491-1507. 10.1016 / j.neuron.2013.09.025 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cho KK, Sohal VS (2014). Njia za optogenetic za kuchunguza njia za neural zilizohusishwa na schizophrenia na matatizo yanayohusiana. Hum. Mol. Genet. 23, R64-R68. 10.1093 / hmg / ddu225 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Christophe E., Roebuck A., Staiger JF, DJ Lavery, Charpak S., Audinat E. (2002). Aina mbili za mapokezi ya nicotini huthibitisha msisimko wa safu ya neocortical mimi interneurons. J. Neurophysiol. 88, 1318-1327. 10.1152 / jn.00199.2002 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Chudasama Y., Dalley JW, Nathwani F., Bouger P., Robbins TW (2004). Mimea ya kiiniliki ya tahadhari ya kuona na kufanya kazi ya kumbukumbu: madhara dissociable ya vimelea basal 192-IgG-saporini na infusions intraprefrontal ya scopolamine. Jifunze. Mem. 11, 78-86. 10.1101 / lm.70904 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Clark L., Chamberlain SR, Sahakian BJ (2009). Njia za neurocognitive katika unyogovu: matokeo ya matibabu. Annu. Mchungaji Neurosci. 32, 57-74. 10.1146 / annurev.neuro.31.060407.125618 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Courtin J., Bienvenu TC, Einarsson EO, Herry C. (2013). Matibabu ya kati ya kanda ya neuronal katika tabia ya hofu. Neuroscience 240, 219-242. 10.1016 / j.neuroscience.2013.03.001 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Courtin J., Chaudun F., Rozeske RR, Karalis N., Gonzalez-Campo C., Wurtz H., et al. . (2014). Upendeleo wa parvalbumin interneurons sura ya neuronal shughuli kuendesha hofu kujieleza. Hali 505, 92-96. 10.1038 / asili12755 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Coutureau E., Killcross S. (2003). Inactivation ya correx infralimbic prefrontal inarejesha lengo-kuelekezwa kukabiliana na panya overtrained. Behav. Resin ya ubongo. 146, 167-174. 10.1016 / j.bbr.2003.09.025 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Covington HE, 3rd, Lobo MK, Maze I., Vialou V., Hyman JM, Zaman S., et al. . (2010). Athari ya kupambana na uchochezi wa kuchochea optogenetic ya cortex medial prefrontal. J. Neurosci. 30, 16082-16090. 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cruikshank SJ, Ahmed OJ, Stevens TR, Patrick SL, Gonzalez AN, Elmaleh M., et al. . (2012). Udhibiti wa Thalamic wa safu ya 1 safu katika kanda ya prefrontal. J. Neurosci. 32, 17813-17823. 10.1523 / JNEUROSCI.3231-12.2012 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cruwys T., Haslam SA, Dingle GA, Haslam C., Jetten J. (2014). Unyogovu na utambulisho wa kijamii: mapitio ya ushirikiano. Pers. Soka. Kisaikolojia. Mchungaji [Epub mbele ya kuchapisha]. 18, 215-238. 10.1177 / 1088868314523839 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Cruz FC, Koya E., Guez-Barber DH, Bossert JM, Lupica CR, Shaham Y., et al. . (2013). Teknolojia mpya kwa ajili ya kuchunguza jukumu la vipindi vya neuronal katika kulevya na madhara ya madawa ya kulevya. Nat. Mchungaji Neurosci. 14, 743-754. 10.1038 / nrn3597 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Czéh B., Müller-Keuker JI, Rygula R., Abumaria N., Hiemke C., Domenici E., et al. . (2007). Mkazo wa kijamii unazuia kuenea kwa kiini katika korti ya upendeleo wa watu wazima: asymmetry ya hemispheric na kugeuzwa na matibabu ya fluoxetine. Neuropsychopharmacology 32, 1490-1503. 10.1038 / sj.npp.1301275 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • DeFelipe J., López-Cruz PL, Benavides-Piccione R., Bielza C., Larrañaga P., Anderson S., et al. . (2013). Ufahamu mpya katika uainishaji na uteuzi wa interneurons ya GABAergic ya cortical. Nat. Mchungaji Neurosci. 14, 202-216. 10.1038 / nrn3444 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Deisseroth K. (2010). Kudhibiti ubongo na mwanga. Sci. Am. 303, 48-55. 10.1038 / kisayansiamerican1110-48 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Dembrow N., Johnston D. (2014). Neuromodulation maalum ya subcircuit katika kanda ya prefrontal. Mbele. Circuits ya Neural 8: 54. 10.3389 / fncir.2014.00054 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Derntl B., Seidel EM, Eickhoff SB, Kellermann T., Gur RC, Schneider F., et al. . (2011). Neural correlates ya mbinu za kijamii na uondoaji kwa wagonjwa walio na unyogovu mkubwa. Soka. Neurosci. 6, 482-501. 10.1080 / 17470919.2011.579800 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Dias-Ferreira E., Sousa JC, Melo I., Morgado P., Mesquita AR, Cerqueira JJ, et al. . (2009). Mkazo wa suala husababisha upyaji wa frontostriatal na huathiri maamuzi. Sayansi 325, 621-625. 10.1126 / sayansi.1171203 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Diester I., Kaufman MT, Mogri M., Pashaie R., Goo W., Yizhar O., et al. . (2011). Bodi ya zana ya optogenetic iliyoundwa kwa ajili ya primates. Nat. Neurosci. 14, 387-397. 10.1038 / nn.2749 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Disner SG, Beevers CG, Haigh EA, Beck AT (2011). Njia za Neural za mfano wa utambuzi wa unyogovu. Nat. Mchungaji Neurosci. 12, 467-477. 10.1038 / nrn3027 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Douglas RJ, Martin KA (2004). Mzunguko wa Neuronal wa neocortex. Annu. Mchungaji Neurosci. 27, 419-451. 10.1146 / annurev.neuro.27.070203.144152 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Drew MR, Fairhurst S., Malapani C., Horvitz JC, Balsam PD (2003). Athari za wapinzani wa dopamini wakati wa vipindi viwili. Pharmacol. Biochem. Behav. 75, 9-15. 10.1016 / s0091-3057 (03) 00036-4 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Dunnett SB, Nathwani F., PJ Brasted (1999). Vidonda vya kati na vidonda vya neostriatal vinavyovunja utendaji katika kazi ya ucheleweshaji wa kuchelewa kwa panya. Behav. Resin ya ubongo. 106, 13-28. 10.1016 / s0166-4328 (99) 00076-5 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Durstewitz D., Seamans JK (2008). Nadharia mbili ya hali ya operesal cortex dopamine kazi na umuhimu kwa catechol-o-methyltransferase genotypes na schizophrenia. Biol. Psychiatry 64, 739-749. 10.1016 / j.biopsych.2008.05.015 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Euston DR, Gruber AJ, McNaughton BL (2012). Jukumu la kiti cha kibinafsi cha upendeleo katika kumbukumbu na maamuzi. Neuron 76, 1057-1070. 10.1016 / j.neuron.2012.12.002 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Fales CL, Barch DM, Rundle MM, Mintun MA, Snyder AZ, Cohen JD, et al. . (2008). Ilibadilika usindikaji wa kihisia katika usumbufu wa ubongo na udhibiti wa ubongo katika unyogovu mkubwa. Biol. Psychiatry 63, 377-384. 10.1016 / j.biopsych.2007.06.012 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Friedman AK, Walsh JJ, Juarez B., Ku SM, Chaudhury D., Wang J., et al. . (2014). Kuimarisha utaratibu wa unyogovu katika neurons ya midbrain ya dopamine hufikia ustahi wa homeostatic. Sayansi 344, 313-319. 10.1126 / sayansi.1249240 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gabbott PL, Warner TA, Jays PR, Salway P., Busby SJ (2005). Kamba ya Prefrontal katika panya: makadirio ya vituo vya uhuru, vya magari na viungo vya subcortical. J. Comp. Neurol. 492, 145-177. 10.1002 / cne.20738 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gee S., Ellwood I., Patel T., Luongo F., Deisseroth K., Sohal VS (2012). Shughuli ya Synaptic inaonyesha dopamine moduli ya D2 receptor ya darasa maalum la safu V piramidial neurons katika cortex prefrontal. J. Neurosci. 32, 4959-4971. 10.1523 / JNEUROSCI.5835-11.2012 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gerits A., Farivar R., Rosen BR, Wald LL, Boyden ES, Vanduffel W. (2012). Mtandao wa utendaji na utendaji wa optogenetically hubadilishwa kwa nyanya. Curr. Biol. 22, 1722-1726. 10.1016 / j.cub.XUMUMX [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gilmartin MR, Helmstetter FJ (2010). Ufuatiliaji na hali ya hofu ya hali ya kimaumbile inahitaji shughuli za neural na maambukizi ya mtegemezi wa NMDA katika kamba ya mapendeleo ya kati. Jifunze. Mem. 17, 289-296. 10.1101 / lm.1597410 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gilmartin MR, McEchron MD (2005). Neurons pekee katika kamba ya mapendekezo ya kati ya panya inayoonyesha tonic na coding coding wakati wa kufuatilia hali ya hofu. Behav. Neurosci. 119, 1496-1510. 10.1037 / 0735-7044.119.6.1496 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gilmartin MR, Miyawaki H., Helmstetter FJ, Diba K. (2013). Shughuli ya Prefrontal inaunganisha matukio ya kupitisha kwa kumbukumbu. J. Neurosci. 33, 10910-10914. 10.1523 / JNEUROSCI.0144-13.2013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Goldstein RZ, Volkow ND (2011). Uharibifu wa kanda ya uprontal katika kulevya: matokeo ya neuroimaging na matokeo ya kliniki. Nat. Mchungaji Neurosci. 12, 652-669. 10.1038 / nrn3119 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gotlib IH, Joormann J., Mchezaji KL, Hallmayer J. (2008). HPA reactivity axis: utaratibu wa msingi wa vyama kati ya 5-HTTLPR, stress na unyogovu. Biol. Psychiatry 63, 847-851. 10.1016 / j.biopsych.2007.10.008 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gradinaru V., Thompson KR, Zhang F., Mogri M., Kay K., Schneider MB, et al. . (2007). Mikakati ya kuzingatia na kusoma kwa ajili ya udhibiti wa haraka wa neural katika vitro na katika vivo. J. Neurosci. 27, 14231-14238. 10.1523 / jneurosci.3578-07.2007 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Groenewegen HJ, Wright CI, Uylings HB (1997). Mahusiano ya anatomical ya kamba ya prefrontal na miundo ya limbic na ganglia ya basal. J. Psychopharmacol. 11, 99-106. 10.1177 / 026988119701100202 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Gunaydin LA, Grosenick L., Finkelstein JC, Kauvar IV, Fenno LE, Adhikari A., et al. . (2014). Nishati ya asili ya mradi wa miundo ya msingi ya tabia ya kijamii. Kiini 157, 1535-1551. 10.1016 / j.cell.2014.05.017 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hamani C., Diwan M., Isabella S., Lozano AM, Nobrega JN (2010a). Athari za vigezo tofauti vya kusisimua juu ya majibu ya kupambana na ukandamizaji kama ya kiti cha upendeleo wa kiafya kinachochea ubongo katika panya. J. Psychiatr. Res. 44, 683-687. 10.1016 / j.jpsychires.2009.12.010 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hamani C., Diwan M., Makedo wa CE, Brandão ML, Shumake J., Gonzalez-Lima F., et al. . (2010b). Vidonge vya kupambana na uchochezi kama vile kondari ya mapendeleo ya ubongo ya kina ya ubongo katika panya. Biol. Psychiatry 67, 117-124. 10.1016 / j.biopsych.2009.08.025 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hamani C., DC ya Machado, DC Hipólide, Dubiela FP, Suchecki D., Makedonia CE, et al. . (2012). Kichocheo cha kina cha ubongo kinazuia tabia ya anhedonic kama tabia ya kudumu ya unyogovu: jukumu la serotonini na ubongo unaotokana na neurotrophic factor. Biol. Psychiatry 71, 30-35. 10.1016 / j.biopsych.2011.08.025 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Han X., Chow BY, Zhou H., Klapoetke NC, Chuong A., Rajimehr R., na al. . (2011). Upelelezi wa juu-mwanga optical neural silencer: maendeleo na matumizi ya kudhibiti optogenetic ya cortex yasiyo ya binadamu kibinadamu. Mbele. Syst. Neurosci. 5: 18. 10.3389 / fnsys.2011.00018 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Han X., Qian X., Bernstein JG, Zhou HH, Franzesi GT, Stern P., et al. . (2009). Udhibiti wa macho wa Millisecond-timescale ya mienendo ya neural katika ubongo usio wa kibinadamu. Neuron 62, 191-198. 10.1016 / j.neuron.2009.03.011 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kusikia MC, Zink AN, Wickman K. (2012). Mabadiliko ya Cocaine yaliyotokana na metabotropic inhibitory signaling katika mfumo wa mesocorticolimbic. Mchungaji Neurosci. 23, 325-351. 10.1515 / revneuro-2012-0045 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Heidbreder CA, Groenewegen HJ (2003). Kamba ya mapendekezo ya wastani katika panya: ushahidi kwa tofauti ya dorso-ventral kulingana na sifa za kazi na anatomia. Neurosci. Biobehav. Mshauri 27, 555-579. 10.1016 / j.neubiorev.2003.09.003 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hogarth L., Balleine BW, Corbit LH, S. Killcross (2013). Mfumo wa kujifunza ushirika unaosababisha mabadiliko kutoka kwa matumizi ya madawa ya kulevya kwa kulevya. Ann. NY Acad. Sci. 1282, 12-24. 10.1111 / j.1749-6632.2012.06768.x [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hoover WB, Vertes RP (2007). Uchunguzi wa anatomical wa makadirio tofauti na kamba ya upendeleo ya pembe katika panya. Uundo wa Ubongo. Funct. 212, 149-179. 10.1007 / s00429-007-0150-4 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hübner C., Bosch D., Gall A., Lüthi A., Ehrlich I. (2014). Ex vivo dissection ya optigenetically ulioamilishwa mPFC na pembejeo za hippocampal kwa neurons katika amygdala ya msingi: matokeo kwa hofu na kumbukumbu ya kihisia. Mbele. Behav. Neurosci. 8: 64. 10.3389 / fnbeh.2014.00064 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Humeau Y., Herry C., Kemp N., Shaban H., Fourcaudot E., Bissiere S., et al. . (2005). Dendritic mgongo hterogeneity huamua plastiki maalum maalum ya Hebbia katika amygdala. Neuron 45, 119-131. 10.1016 / j.neuron.2004.12.019 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hyman SE (2005). Madawa: ugonjwa wa kujifunza na kumbukumbu. Am. J. Psychiatry 162, 1414-1422. 10.1176 / appi.ajp.162.8.1414 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006). Njia za Neural za kulevya: jukumu la kujifunza kuhusiana na malipo na kumbukumbu. Annu. Mchungaji Neurosci. 29, 565-598. 10.1146 / annurev.neuro.29.051605.113009 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Isaac JT, Ashby M., McBain CJ (2007). Jukumu la subunit ya GluR2 katika kazi ya receptor ya AMPA na plastiki ya synaptic. Neuron 54, 859-871. 10.1016 / j.neuron.2007.06.001 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Jazayeri M., Lindbloom-Brown Z., Horwitz GD (2012). Haraka za jicho za Saccadic zilichochewa na uanzishaji wa optogenetic wa V1 ya nyota. Nat. Neurosci. 15, 1368-1370. 10.1038 / nn.3210 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Ji G., Neugebauer V. (2012). Mzunguko wa shughuli za upendeleo wa kortical kupitia vikodi vya vivo na optogenetics. Mol. Ubongo 5: 36. 10.1186 / 1756-6606-5-36 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • John ER (2002). Neurophysics ya fahamu. Resin ya ubongo. Resin ya ubongo. Mshauri 39, 1-28. 10.1016 / s0165-0173 (02) 00142-x [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kalivas PW (2009). The homeostasis glutamate hypothesis ya kulevya. Nat. Mchungaji Neurosci. 10, 561-572. 10.1038 / nrn2515 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kalivas PW, O'Brien C. (2008). Madawa ya kulevya kama ugonjwa wa neuroplasticity uliofanywa. Neuropsychopharmacology 33, 166-180. 10.1038 / sj.npp.1301564 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kalivas PW, Volkow ND (2005). Msingi wa neural wa kulevya: ugonjwa wa motisha na chaguo. Am. J. Psychiatry 162, 1403-1413. 10.1176 / appi.ajp.162.8.1403 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kalivas PW, Volkow N., Seamans J. (2005). Kichocheo kisichowezekana katika kulevya: patholojia katika maambukizi ya glutamate ya prefrontal-accumbens. Neuron 45, 647-650. 10.1016 / j.neuron.2005.02.005 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Killcross S., Coutureau E. (2003). Ushauri wa vitendo na tabia katika kiti cha upendeleo cha panya. Cereb. Kortex 13, 400-408. 10.1093 / kiti / 13.4.400 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kim J., Ghim JW, Lee JH, Jung MW (2013). Neural correlates ya muda wa muda katika cortex ya pamba. J. Neurosci. 33, 13834-13847. 10.1523 / JNEUROSCI.1443-13.2013 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Klein J., Winter C., Coquery N., Heinz A., Morgenstern R., Kupsch A., et al. . (2010). Kichwa cha kamba ya mapendekezo ya kati na kiini cha subthalamic huathiri kisaikolojia kama tabia katika panya. Behav. Resin ya ubongo. 213, 73-81. 10.1016 / j.bbr.2010.04.036 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Koenigs M., Grafman J. (2009). Neuroanatomy ya utendaji wa unyogovu: majukumu tofauti ya kamba ya upepo wa mto na ya dorsolateral. Behav. Resin ya ubongo. 201, 239-243. 10.1016 / j.bbr.2009.03.004 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Koya E., Uejima JL, Wihbey KA, Bossert JM, Hope BT, Shaham Y. (2009). Jukumu la kiti cha upendeleo wa katikati ya mviringo katika kuongezeka kwa tamaa ya cocaine. Neuropharmacology 56 (Suppl. 1), 177-185. 10.1016 / j.neuropharm.2008.04.022 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kumar S., SJ Black, Hultman R., Szabo ST, Demaio KD, Du J., et al. . (2013). Udhibiti wa usawa wa mitandao ya maambukizi. J. Neurosci. 33, 1116-1129. 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kvitsiani D., Ranade S., Hangya B., Taniguchi H., Huang JZ, Kepecs A. (2013). Tabia ya tofauti ya mitindo na mitandao ya aina mbili za interneuron katika kanda ya prefrontal. Hali 498, 363-366. 10.1038 / asili12176 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • LaLumiere RT, Kalivas PW (2008). Glutamate kutolewa katika msingi kiini accumbens ni muhimu kwa heroin kutafuta. J. Neurosci. 28, 3170-3177. 10.1523 / JNEUROSCI.5129-07.2008 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • LaLumiere RT, Niehoff KE, Kalivas PW (2010). Kamba ya infralimbic inasimamia uimarishaji wa kuangamiza baada ya utawala wa kibinafsi wa cocaine. Jifunze. Mem. 17, 168-175. 10.1101 / lm.1576810 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lammel S., Tye KM, Warden MR (2014). Maendeleo katika ugunduzi wa matatizo ya mood: dissection optogenetic ya circuits neural. Kiini cha Bein Behav. 13, 38-51. 10.1111 / gbb.12049 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • BB Land, Narayanan NS, Liu RJ, Gianessi CA, Brayton CE, Grimaldi DM, et al. . (2014). Upendeleo wa kati D1 dopamine neurons kudhibiti ulaji wa chakula. Nat. Neurosci. 17, 248-253. 10.1038 / nn.3625 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • LeDoux JE (2000). Mzunguko wa kihisia katika ubongo. Annu. Mchungaji Neurosci. 23, 155-184. 10.1146 / annurev.neuro.23.1.155 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lee AT, Gee SM, Vogt D., Patel T., Rubenstein JL, Sohal VS (2014a). Neurons ya pyramidal katika korte ya prefrontal hupokea aina maalum za uchochezi na uzuiaji. Neuron 81, 61-68. 10.1016 / j.neuron.2013.10.031 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lee HM, PM Giguere, Roth BL (2014b). DREADDs: zana za riwaya za ugunduzi wa madawa na maendeleo. Discov ya madawa ya kulevya. Leo 19, 469-473. 10.1016 / j.drudis.2013.10.018 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lee AT, Vogt D., Rubenstein JL, Sohal VS (2014c). Kundi la neurons za kibaya katika korte ya uprontal hutumia makadirio ya muda mrefu kwa kiini accumbens na hufanya tabia ya kuepuka kwa haraka. J. Neurosci. 34, 11519-11525. 10.1523 / JNEUROSCI.1157-14.2014 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lewis DA, Hashimoto T., Volk DW (2005). Vipodozi vya kuzuia kizuizi na ujasiri. Nat. Mchungaji Neurosci. 6, 312-324. 10.1038 / nrn1648 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lisman J. (2012). Kutoa msisimko, kuzuia, kuvuta ndani, au vifungo vikubwa: nini husababisha dalili za schizophrenia? Curr. Opin. Neurobiol. 22, 537-544. 10.1016 / j.conb.2011.10.018 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • JP kidogo, Carter AG (2012). Uunganisho wa synapluli ya subcellular ya neurons ya pumzi ya 2 ya piramidi katika kiti cha upendeleo cha kati. J. Neurosci. 32, 12808-12819. 10.1523 / JNEUROSCI.1616-12.2012 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • JP kidogo, Carter AG (2013). Mfumo wa synaptic unaozingatia uingiliano mkubwa wa uingiliano kati ya kamba ya mapendekezo ya kati na amygdala ya msingi. J. Neurosci. 33, 15333-15342. 10.1523 / JNEUROSCI.2385-13.2013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Liu X., Ramirez S., Pang PT, Puryear CB, Govindarajan A., Deisseroth K., et al. . (2012). Kichocheo cha optogenetic cha engram ya hippocampal kinasababisha kukumbuka kumbukumbu ya hofu. Hali 484, 381-385. 10.1038 / asili11028 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D., Friedman AK, Sun H., Damez-Werno D., et al. . (2010). Upungufu wa aina ya kiini wa BDNF unaonyesha mchanganyiko wa optogenetic wa malipo ya cocaine. Sayansi 330, 385-390. 10.1126 / sayansi.1188472 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lobo MK, Karsten SL, Grey M., Geschwind DH, Yang XW (2006). Ufafanuzi wa safu ya FACS ya subtrapes ya kujifungua kwa nusu ya vijana katika akili za vijana na wazima wa panya. Nat. Neurosci. 9, 443-452. 10.1038 / nn1654 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lobo MK, Nestler EJ, Covington HE, 3rd (2012). Uwezeshaji wa optogenetics katika utafiti wa unyogovu. Biol. Psychiatry 71, 1068-1074. 10.1016 / j.biopsych.2011.12.026 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lobo MK, Zaman S., Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, DiNieri JA, et al. . (2013). ΔFosB induction katika subperpes spinal kati spiner neononi kwa kukabiliana na sugu pharmacological, kihisia na optogenetic uchochezi. J. Neurosci. 33, 18381-18395. 10.1523 / JNEUROSCI.1875-13.2013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lubbers BR, van Mourik Y., Schetters D., Smit AB, De Vries TJ, Spijker S. (2014). Upendeleo wa gamma-aminobutyric asidi aina ya uingizajiji wa uingizaji wa receptor upepo wa kichocheo unaotokana na kicotini. Biol. Psychiatry 76, 750-758. 10.1016 / j.biopsych.2014.02.001 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Luján R., Marron Fernandez de Velasco E., Aguado C., Wickman K. (2014). Ufahamu mpya juu ya uwezekano wa matibabu ya njia za Girk. Mwelekeo wa Neurosci. 37, 20-29. 10.1016 / j.tins.2013.10.006 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Lüscher C., Huber KM (2010). Kikundi cha 1 kinachotegemea GGRR kinachotegemea muda mrefu: utaratibu na matokeo kwa mzunguko na magonjwa. Neuron 65, 445-459. 10.1016 / j.neuron.2010.01.016 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Ma YY, Lee BR, Wang X., Guo C., Liu L., Cui R., et al. . (2014). Mzunguko wa bidirectional wa incubation ya cocaine tamaa na kimya synapse-msingi marekebisho ya cortex préfrontal kwa accumbens makadirio. Neuron 83, 1453-1467. 10.1016 / j.neuron.2014.08.023 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Mahar I., Bambico FR, Mechawar N., Nobrega JN (2014). Stress, serotonin na neurogenesis ya hippocampal kuhusiana na unyogovu na madhara ya kulevya. Neurosci. Biobehav. Mshauri 38, 173-192. 10.1016 / j.neubiorev.2013.11.009 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Maren S., Phan KL, Liberzon I. (2013). Ubongo wa mazingira: matokeo kwa hali ya hofu, kutoweka na psychopathology. Nat. Mchungaji Neurosci. 14, 417-428. 10.1038 / nrn3492 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Martín-García E., Courtin J., Renault P., Fiancette JF, Wurtz H., Simonnet A., et al. . (2014). Upepo wa cocaine binafsi-utawala huathiri madawa ya kulevya katika panya: ushahidi optogenetic kwa jukumu la kamba ya prelimbic. Neuropsychopharmacology 39, 2317-2330. 10.1038 / npp.2014.66 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Mattis J., Tye KM, Ferenczi EA, Ramakrishnan C., O'Shea DJ, Prakash R., et al. . (2012). Kanuni za kutumia zana za optogenetic inayotokana na uchambuzi wa kulinganisha moja kwa moja wa opsini ndogo. Nat. Njia 9, 159-172. 10.1038 / nmeth.1808 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Mayberg HS, Lozano AM, Voon V., McNeely HE, Seminowicz D., Haman C., et al. . (2005). Uchochezi wa ubongo wa kina kwa unyogovu sugu ya kugonjwa. Neuron 45, 651-660. 10.1016 / j.neuron.2005.02.014 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • McFarland K., Lapish CC, Kalivas PW (2003). Upendeleo wa glutamate kutolewa katika msingi wa kiini accumbens huhusisha cocaine-ikiwa ni urejesho wa tabia ya kutafuta madawa ya kulevya. J. Neurosci. 23, 3531-3537. [PubMed]
  • McLaughlin J., Angalia RE (2003). Uchaguzi usiochaguliwa wa kanda ya uprontal ya upungufu na upungufu wa amygdala wa hali ya chini uliowekwa na vikombe vya urejeshaji wa tabia ya kutafuta cocaine inayozima katika panya. Psychopharmacology (Berl) 168, 57-65. 10.1007 / s00213-002-1196-x [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Meyer-Lindenberg A. (2010). Kutoka kwenye ramani kwa mifumo kwa njia ya neuroimaging ya schizophrenia. Hali 468, 194-202. 10.1038 / asili09569 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Milad MR, Quirk GJ (2002). Neurons katika kumbukumbu ya mapendekezo ya kumbukumbu ya korofa kwa kusitisha hofu. Hali 420, 70-74. 10.1038 / asili01138 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Milad MR, Quirk GJ (2012). Hofu ya kutisha kama mfano wa neuroscience ya kutafsiri: miaka kumi ya maendeleo. Annu. Mchungaji Psychol. 63, 129-151. 10.1146 / annurev.psych.121208.131631 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Miller EK, Cohen JD (2001). Nadharia ya ushirikiano wa kazi ya kanda ya prefrontal. Annu. Mchungaji Neurosci. 24, 167-202. 10.1146 / annurev.neuro.24.1.167 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Morgan MA, LeDoux JE (1995). Mchango wa tofauti wa kamba ya kupigana na ya ndani ya upendeleo kwa upatikanaji na kupotea kwa hofu iliyopangwa katika panya. Behav. Neurosci. 109, 681-688. 10.1037 // 0735-7044.109.4.681 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Murrough JW, Iacoviello B., Neumeister A., ​​Charney DS, Iosifescu DV (2011). Dysfunction ya utambuzi katika unyogovu: neurocircuitry na mikakati mpya ya matibabu. Neurobiol. Jifunze. Mem. 96, 553-563. 10.1016 / j.nlm.2011.06.006 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Narayanan NS, BB Land, Solder JE, Deisseroth K., DiLeone RJ (2012). Upendeleo wa D1 dopamine ishara inahitajika kwa udhibiti wa muda. Proc. Natl. Chuo. Sci. USA 109, 20726-20731. 10.1073 / pnas.1211258109 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Nestler EJ, Hyman SE (2010). Mifano ya wanyama wa matatizo ya neuropsychiatric. Nat. Neurosci. 13, 1161-1169. 10.1038 / nn.2647 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Pascoli V., J. Terrier, Espallergues J., Valjent E., O'Connor EC, Lüscher C. (2014). Aina tofauti za cocaine-zinazozuia plastiki kudhibiti vipengele vya kurudia tena. Hali 509, 459-464. 10.1038 / asili13257 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Pascoli V., Turiault M., Lüscher C. (2012). Kubadilika kwa uwezekano wa synaptic wa cocaine unaotokana na cocaine hupunguza upya tabia ya madawa ya kulevya. Hali 481, 71-75. 10.1038 / asili10709 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Peled A. (2011). Optogenetic neuronal kudhibiti katika schizophrenia. Med. Hifadhi 76, 914-921. 10.1016 / j.mehy.2011.03.009 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Peters J., Kalivas PW, Quirk GJ (2009). Circuits ya kuondokana kwa hofu na kulevya huingilia kwenye kamba ya prefrontal. Jifunze. Mem. 16, 279-288. 10.1101 / lm.1041309 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Peters J., LaLumiere RT, Kalivas PW (2008). Kitambaa cha infralimbic cha kimbari kina jukumu la kuzuia cocaine kutafuta panya zilizozimwa. J. Neurosci. 28, 6046-6053. 10.1523 / JNEUROSCI.1045-08.2008 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Peters J., Pattij T., De Vries TJ (2013). Kutafuta cocaine dhidi ya kumbukumbu za heroin: majukumu tofauti katika kamba ya ventromedial prefrontal. Mwelekeo wa Pharmacol. Sci. 34, 689-695. 10.1016 / j.tips.2013.10.004 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Petreanu L., Huber D., Sobczyk A., Svoboda K. (2007). Kituo cha mzunguko wa Channelrhodopsin-2 wa mijadala ya muda mrefu. Nat. Neurosci. 10, 663-668. 10.1038 / nn1891 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Ralph RJ, Varty GB, Kelly MA, Wang YM, Mheshimiwa Caron, Rubinstein M., et al. . (1999). D2 ya dopamini, lakini si D3 au D4, subtype ya receptor ni muhimu kwa kuvuruga kwa kuzuia vimelea zinazozalishwa na amphetamine katika panya. J. Neurosci. 19, 4627-4633. [PubMed]
  • Ramos BP, Stark D., Verduzco L., Van Dyck CH, AF Arnsten (2006). Kuchochea adrenoceptor ya AlphaXUMU inaboresha udhibiti wa tabia kwa njia ya kuzuia dalili ya cAMP katika wanyama wa kuzeeka. Jifunze. Mem. 2, 13-770. 776 / lm.10.1101 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Robbins TW, AC Roberts (2007). Udhibiti tofauti wa kazi ya fronto-mtendaji na monoamines na acetylcholine. Cereb. Kortex 17 (Suppl. 1), i151-i160. 10.1093 / kiti / bhm066 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Robinson TE, Berridge KC (1993). Msingi wa neural wa tamaa ya madawa ya kulevya: nadharia ya kuhamasisha ya kulevya. Resin ya ubongo. Resin ya ubongo. Mshauri 18, 247-291. 10.1016 / 0165-0173 (93) 90013-p [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Rogers JL, Ghee S., Angalia RE (2008). Mzunguko wa neural unajenga upya tabia ya kutafuta heroin katika mfano wa wanyama wa kurudia tena. Neuroscience 151, 579-588. 10.1016 / j.neuroscience.2007.10.012 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kirusi LM, Tian B., J. Fritz, Mishkin M., Goldman-Rakic ​​PS, Rauschecker JP (1999). Mito miwili ya maonyesho ya ukaguzi yanajenga mada nyingi katika kanda ya kibinadamu ya kibinadamu. Nat. Neurosci. 2, 1131-1136. 10.1038 / 16056 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Ross CA, Margolis RL, Reading SA, Pletnikov M., Coyle JT (2006). Neurobiolojia ya schizophrenia. Neuron 52, 139-153. 10.1016 / j.neuron.2006.09.015 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Rossetti ZL, Carboni S. (2005). Upeo wa Noradrenaline na dopamini katika kamba ya upendeleo wa panya katika kumbukumbu ya kazi ya nafasi. J. Neurosci. 25, 2322-2329. 10.1523 / jneurosci.3038-04.2005 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Rossi MA, Hayrapetyan VY, Maimon B., Mak K., Je HS, Yin HH (2012). Mipango ya kinga ya Prefrontal ya msingi ya mbadala ya kuchelewa katika panya. J. Neurophysiol. 108, 1211-1222. 10.1152 / jn.01060.2011 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sartorius A., Kiening KL, Kirsch P., Von Gall CC, Haberkorn U., Unterberg AW, et al. . (2010). Kutolewa kwa unyogovu mkubwa chini ya kuchochea kwa ubongo wa habenula ya mgongo katika mgonjwa wa tiba-mkataji. Biol. Psychiatry 67, e9-e11. 10.1016 / j.biopsych.2009.08.027 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Seamans JK, Yang CR (2004). Makala kuu na utaratibu wa moduli ya dopamini katika kanda ya prefrontal. Pembeza. Neurobiol. 74, 1-58. 10.1016 / j.pneurobio.2004.05.006 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Seeman P., Kapur S. (2000). Schizophrenia: dopamine zaidi, zaidi ya D2 receptors. Proc. Natl. Chuo. Sci. USA 97, 7673-7675. 10.1073 / pnas.97.14.7673 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Seif T., Chang SJ, Simms JA, Gibb SL, Dadgar J., Chen BT, et al. . (2013). Uwezeshaji wa kinga ya accumbens hyperpolarization-active NMDAR hupatanisha ulaji wa pombe usio na upinzani. Nat. Neurosci. 16, 1094-1100. 10.1038 / nn.3445 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sesack SR, Deutch AY, Roth RH, Bunney BS (1989). Shirika la tarehe ya kijiografia ya makadirio yaliyotofautiana ya kamba ya upendeleo wa pembe katika panya: anterograde njia-kufuatilia utafiti na Phaseolus vulgaris leucoagglutinin. J. Comp. Neurol. 290, 213-242. 10.1002 / cne.902900205 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sheline YI, Bei JL, Yan Z., Mintun MA (2010). MRI ya kazi ya kupumzika katika unyogovu inaonyesha kuongezeka kwa kuunganishwa kati ya mitandao kupitia dhana ya dorsa. Proc. Natl. Chuo. Sci. USA 107, 11020-11025. 10.1073 / pnas.1000446107 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Shenhav A., Botvinick MM (2013). Hatua iliyohamasishwa: nuru mpya kwenye nyaya za uprontal-neuromodulatory. Curr. Biol. 23, R161-R163. 10.1016 / j.cub.XUMUMX [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sierra-Mercado D., Padilla-Coreano N., Quirk GJ (2011). Majukumu ya kupunguzwa ya maambukizi ya prelimbic na infralimbic, hippocampus ya ventral na amygdala ya msingi katika maneno na kutoweka kwa hofu iliyosimama. Neuropsychopharmacology 36, 529-538. 10.1038 / npp.2010.184 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Slattery DA, ID ya Neumann, Cryan JF (2011). Inactivation ya muda mfupi ya cortix infralimbic inasababisha madhara ya kulevya-kama ya panya. J. Psychopharmacol. 25, 1295-1303. 10.1177 / 0269881110368873 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Smith KS, Graybiel AM (2013). Mtazamo wa waendeshaji wawili wa tabia ya kawaida inayoonyesha mienendo ya cortical na striatal. Neuron 79, 361-374. 10.1016 / j.neuron.2013.07.032 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Smith KS, Virkud A., Deisseroth K., AM Graybiel (2012). Kurejeshwa kwa udhibiti wa mtandaoni wa tabia ya kawaida kwa kupoteza kwa optogenetic ya kiti cha upendeleo cha kati. Proc. Natl. Chuo. Sci. USA 109, 18932-18937. 10.1073 / pnas.1216264109 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sohal VS (2012). Ufahamu wa kushambuliwa kwa cortical inayotokana na masomo ya optogenetic. Biol. Psychiatry 71, 1039-1045. 10.1016 / j.biopsych.2012.01.024 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sohal VS, Zhang F., Yizhar O., Deisseroth K. (2009). Neurons ya parvalbumin na sauti za gamma huongeza utendaji wa mzunguko wa cortical. Hali 459, 698-702. 10.1038 / asili07991 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Southwick SM, Vythilingam M., Charney DS (2005). Psycholojia ya unyogovu na ujasiri wa kusisitiza: matokeo ya kuzuia na matibabu. Annu. Mchungaji Clin. Kisaikolojia. 1, 255-291. 10.1146 / annurev.clinpsy.1.102803.143948 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sparta DR, Hovelsø N., Mason AO, Kantak PA, Ung RL, Decot HK, et al. . (2014). Utekelezaji wa interneurons ya upendeleo wa cortical prefrontal husaidia kupoteza tabia ya kutafuta malipo. J. Neurosci. 34, 3699-3705. 10.1523 / jneurosci.0235-13.2014 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelso N., Van Zessen R., Stuber GD (2012). Ujenzi wa nyuzi za macho zinazoingizwa kwa muda mrefu wa uendeshaji wa optogenetic wa nyaya za neural. Nat. Protoc. 7, 12-23. 10.1038 / nprot.2011.413 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Stefanik MT, Kalivas PW (2013). Mchanganyiko wa optogenetic wa makadirio ya amygdala ya msingi wakati wa kurejeshwa kwa ukataji wa cocaine kutafuta. Mbele. Behav. Neurosci. 7: 213. 10.3389 / fnbeh.2013.00213 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Stefanik MT, Moussawi K., Kupchik YM, Smith KC, Miller RL, Huff ML, et al. . (2013). Inhibitisho ya optogenetic ya cocaine inayotaka panya. Udhaifu. Biol. 18, 50-53. 10.1111 / j.1369-1600.2012.00479.x [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Steinberg EE, Christoffel DJ, Deisseroth K., Malenka RC (2014). Mzunguko unaoelezea unahusiana na ugonjwa wa akili na optogenetics. Curr. Opin. Neurobiol. 30C, 9-16. 10.1016 / j.conb.2014.08.004 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Sternson SM, Roth BL (2014). Vifaa vya chemogenetic kuchunguza kazi za ubongo. Annu. Mchungaji Neurosci. 37, 387-407. 10.1146 / annurev-neuro-071013-014048 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Stuber GD, Sparta DR, Stamatakis AM, Van Leeuwen WA, Hardjoprajitno JE, Cho S., et al. . (2011). Maambukizi ya kusisimua kutoka kwa amygdala hadi kiini accumbens huwezesha kutafuta malipo. Hali 475, 377-380. 10.1038 / asili10194 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Suska A., Lee BR, Huang YH, Dong Y., Schlüter OM (2013). Utekelezaji wa upendeleo wa presynaptic wa cortex ya prefrontal kwa kiini accumbens njia na cocaine. Proc. Natl. Chuo. Sci. USA 110, 713-718. 10.1073 / pnas.1206287110 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Tiffany ST, Conklin CA (2000). Mfano wa usindikaji wa pombe na matumizi ya pombe. Madawa ya kulevya 95 (Suppl. 2), S145-S153. 10.1046 / j.1360-0443.95.8s2.3.x [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Touriño C., Eban-Rothschild A., de Lecea L. (2013). Optogenetics katika magonjwa ya akili. Curr. Opin. Neurobiol. 23, 430-435. 10.1016 / j.conb.2013.03.007 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Treadway MT, Buckholtz JW, Zald DH (2013). Dhiki iliyojitokeza inasema kuwa usindikaji wa maoni na ushuru umebadilishwa kwenye kiti cha upendeleo cha kati. Mbele. Hum. Neurosci. 7: 180. 10.3389 / fnhum.2013.00180 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Treadway MT, Zald DH (2011). Kuchunguza anhedonia katika unyogovu: masomo kutoka kwa neuroscience ya tafsiri. Neurosci. Biobehav. Mshauri 35, 537-555. 10.1016 / j.neubiorev.2010.06.006 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Kye KM, Deisseroth K. (2012). Uchunguzi wa Optogenetic wa nyaya za neural za msingi za ugonjwa wa ubongo katika mifano ya wanyama. Nat. Mchungaji Neurosci. 13, 251-266. 10.1038 / nrn3171 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Tzschentke TM (2001). Pharmacology na pharmacology ya utaratibu wa mfumo wa dopamine ya mesocortical. Pembeza. Neurobiol. 63, 241-320. 10.1016 / s0301-0082 (00) 00033-2 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Uhlhaas PJ, Mwimbaji W. (2006). Neural synchrony katika ugonjwa wa ubongo: umuhimu wa dysfunction ya utambuzi na pathophysiolojia. Neuron 52, 155-168. 10.1016 / j.neuron.2006.09.020 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Uhlhaas PJ, Mwimbaji W. (2010). Oscillations isiyo ya kawaida ya neural na synchrony katika schizophrenia. Nat. Mchungaji Neurosci. 11, 100-113. 10.1038 / nrn2774 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Uhlhaas PJ, Haenschel C., Nikolić D., Muimbaji W. (2008). Jukumu la kufuta na synchrony katika mitandao ya kamba na umuhimu wao wa kuweka kwa pathophysiolojia ya schizophrenia. Schizophr. Bull. 34, 927-943. 10.1093 / schbul / sbn062 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Uylings HB, Groenewegen HJ, Kolb B. (2003). Je! Panya wana kamba ya prefrontal? Behav. Resin ya ubongo. 146, 3-17. 10.1016 / j.bbr.2003.09.028 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Van den Oever MC, DC Rotaru, Heinsbroek JA, Gouwenberg Y., Deisseroth K., Stuber GD, et al. . (2013). Viwango vya piramididi za upungufu wa ventromedial zina jukumu la wakati wa kukumbuka na kutoweka kwa kumbukumbu inayohusiana na cocaine. J. Neurosci. 33, 18225-18233. 10.1523 / jneurosci.2412-13.2013 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Van den Oever MC, Spijker S., Smit AB, De Vries TJ (2010). Mapendeleo ya plastiki ya mapendekezo ya upasuaji katika kutafuta madawa ya kulevya na kurudi tena. Neurosci. Biobehav. Mshauri 35, 276-284. 10.1016 / j.neubiorev.2009.11.016 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Veerakumar A., ​​Challis C., Gupta P., Da J., Upadhyay A., Beck SG, et al. . (2014). Vipengele vya kupambana na uchochezi kama vile kondomu ya kuchochea ubongo kinahusisha na mabadiliko ya neuroplastic ya mifumo ya serotonini. Biol. Psychiatry 76, 203-212. 10.1016 / j.biopsych.2013.12.009 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Vitu RP (2004). Vidokezo tofauti vya infralimbic na prelimbic cortex katika panya. Sambamba 51, 32-58. 10.1002 / syn.10279 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Vitu RP (2006). Ushirikiano kati ya kamba ya upendeleo, hippocampus na thalamus midline katika usindikaji wa kihisia na utambuzi katika panya. Neuroscience 142, 1-20. 10.1016 / j.neuroscience.2006.06.027 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Vialou V., Bagot RC, Cahill ME, Ferguson D., Robison AJ, Dietz DM, et al. . (2014). Mipango ya Prefrontal cortical kwa tabia ya unyogovu-na wasiwasi inayohusiana na cholecystokinin: jukumu la ΔFosB. J. Neurosci. 34, 3878-3887. 10.1523 / jneurosci.1787-13.2014 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Volman I., Roelofs K., Koch S., Verhagen L., Toni I. (2011). Anterior prefrontal cortex inhibition huzuia udhibiti juu ya vitendo vya kihisia vya kihisia. Curr. Biol. 21, 1766-1770. 10.1016 / j.cub.XUMUMX [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Voorn P., Vanderschuren LJ, Groenewegen HJ, Robbins TW, Pennartz CM (2004). Kuweka spin kwenye ugawanyiko wa msimamo wa mstari wa striatum. Mwelekeo wa Neurosci. 27, 468-474. 10.1016 / j.tins.2004.06.006 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Wang X., Carlén M. (2012). Dissection Optogenetic ya usindikaji habari cortical-kuangaza mwanga juu ya schizophrenia. Resin ya ubongo. 1476, 31-37. 10.1016 / j.brainres.2012.04.015 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Warden MR, Selimbeyoglu A., Mirzabekov JJ, Lo M., Thompson KR, Kim SY, et al. . (2012). Upendeleo wa kanda-brainstem neuronal ambayo inadhibiti majibu ya changamoto ya tabia. Hali 492, 428-432. 10.1038 / asili11617 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Willcocks AL, McNally GP (2013). Jukumu la kiti cha upendeleo cha katikati katika kupoteza na kurejeshwa kwa kutafuta pombe katika panya. Eur. J. Neurosci. 37, 259-268. 10.1111 / ejn.12031 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Willner P., Scheel-Kruger J., Belzung C. (2013). Neurobiolojia ya unyogovu na hatua ya kudumu. Neurosci. Biobehav. Mshauri 37, 2331-2371. 10.1016 / j.neubiorev.2012.12.007 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Shirika la Afya Duniani (2012). Fomu ya Ukandamizaji wa Machafuko No. 290. Inapatikana mtandaoni kwa: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs369/en/. Ilifikia Agosti 21, 2014.
  • Yizhar O. (2012). Ufahamu wa Optogenetic katika kazi ya tabia ya jamii. Biol. Psychiatry 71, 1075-1080. 10.1016 / j.biopsych.2011.12.029 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Yizhar O., Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M., Deisseroth K. (2011a). Optogenetics katika mifumo ya neural. Neuron 71, 9-34. 10.1016 / j.neuron.2011.06.004 [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Yizhar O., Fenno LE, Prigge M., Schneider F., Davidson TJ, O'shea DJ, et al. . (2011b). Usawa wa kisasa / uzuiaji wa neocortical katika usindikaji wa habari na uharibifu wa kijamii. Hali 477, 171-178. 10.1038 / asili10360 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Zhang Z., Cordeiro Matos S., Jego S., Adamantidis A., Seguela P. (2013). Norepinephrine inatoa shughuli zinazoendelea katika kanda ya prefrontal kwa njia ya algorisi ya alpha1 na adrenoceptors ya alpha2. PLoS moja 8: e66122. 10.1371 / journal.pone.0066122 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]
  • Zhang F., Gradinaru V., Adamantidis AR, Durand R., Airan RD, wa Lecea L., et al. . (2010). Uteuzi wa optogenetic wa nyaya za neural: teknolojia ya kuchunguza miundo ya ubongo ya mamalia. Nat. Protoc. 5, 439-456. 10.1038 / nprot.2009.226 [Makala ya bure ya PMC] [PubMed] [Msalaba wa Msalaba]