Bóc tách quang học của mạch vỏ não trước trán trung gian (2014)

Syst Neurosci phía trước. KHAI THÁC; 2014: 8.

Xuất bản trực tuyến 2014 Dec 9. doi:  10.3389 / fnsys.2014.00230

PMCID: PMC4260491

Danai, Mariana R. Matos, Annet Graffiti, Tháng Tám B. Smit, Spineker SabineMichel C. Van den Oever*

Bài viết này đã được trích dẫn các bài viết khác trong PMC.

Tóm tắt

Vỏ não trước trán trung gian (mPFC) có liên quan nghiêm trọng đến nhiều chức năng nhận thức, bao gồm chú ý, kiểm soát ức chế, hình thành thói quen, trí nhớ làm việc và trí nhớ dài hạn. Hơn nữa, thông qua sự kết nối dày đặc của nó với các vùng dưới vỏ não (ví dụ, đồi thị, vân, amygdala và đồi hải mã), mPFC được cho là có thể kiểm soát điều hành từ trên xuống đối với việc xử lý các kích thích gây khó chịu và thèm ăn. Bởi vì mPFC có liên quan đến việc xử lý một loạt các kích thích nhận thức và cảm xúc, nó được cho là hoạt động như một trung tâm trong mạch não làm trung gian các triệu chứng rối loạn tâm thần. Công nghệ optogenetic mới cho phép phân tích giải phẫu và chức năng của mạch mPFC với độ phân giải không gian và thời gian chưa từng có. Điều này cung cấp những hiểu biết mới lạ quan trọng về sự đóng góp của các quần thể tế bào thần kinh cụ thể và sự kết nối của chúng với chức năng mPFC trong tình trạng sức khỏe và bệnh tật. Trong tổng quan này, chúng tôi trình bày kiến ​​thức hiện tại thu được bằng các phương pháp optogenetic liên quan đến chức năng và rối loạn chức năng mPFC và tích hợp điều này với các phát hiện từ các phương pháp can thiệp truyền thống được sử dụng để điều tra mạch mPFC trong các mô hình xử lý nhận thức và rối loạn tâm thần.

Từ khóa: optogenetic, vỏ não trước trán, nhận thức, trầm cảm, nghiện, sợ hãi, trí nhớ

Giới thiệu

Hiểu biết chi tiết về kết nối và chức năng của hệ thống thần kinh có tầm quan trọng cốt lõi để hiểu cách thức hoạt động của não trong tình trạng sức khỏe và bệnh tật. Vỏ não trước trán trung gian (mPFC) là một vùng não đã liên quan đến rất nhiều rối loạn thần kinh và tâm thần. Tuy nhiên, trong một thời gian dài, sự phức tạp về mặt giải phẫu của nó đã cản trở một cuộc điều tra kỹ lưỡng về sự đóng góp của các loại tế bào mPFC khác nhau và các dự đoán liên tục và liên tục của chúng, cho sự phát triển và biểu hiện hành vi liên quan đến rối loạn chức năng thần kinh. Thông qua nhiều kết nối với các khu vực vỏ não và vỏ não khác (Groenewegen et al., ), mPFC có thể hoạt động như một bảng điều khiển, tích hợp thông tin mà nó nhận được từ nhiều cấu trúc đầu vào và hội tụ thông tin cập nhật cho các cấu trúc đầu ra (Miller và Cohen, ). Một số tình trạng tâm thần của con người, bao gồm trầm cảm, tâm thần phân liệt và lạm dụng chất, có liên quan đến chức năng mPFC bị thay đổi (Tzschentke, ; Heidbreder và Groenewegen, ; Van den Oever và cộng sự, ). Điều này được hỗ trợ bởi một số lượng đáng kể các nghiên cứu trên động vật trong đó các tổn thương, can thiệp dược lý và kỹ thuật điện sinh lý đã được sử dụng để xác định xem mPFC có liên quan đến các quá trình nhận thức và các triệu chứng của rối loạn tâm thần (như chi tiết dưới đây). Tuy nhiên, việc phân tích chính xác tổ chức phức tạp của mPFC đòi hỏi phải can thiệp với độ đặc hiệu tế bào cao và độ phân giải thời gian ở một khoảng thời gian thứ hai. Trong những năm gần đây, một số nghiên cứu đang phát triển nhanh chóng đã sử dụng các phương pháp optogenetic để giải quyết vấn đề này, điều này giúp tăng cường sự hiểu biết của chúng tôi về mạch mPFC. Trước tiên chúng tôi sẽ giới thiệu ngắn gọn về nền tảng công nghệ và khả năng của các công cụ optogenetic và sau đó sẽ xem xét các tài liệu hiện có sử dụng optogenetic để phân tích sự đóng góp của các loại tế bào mPFC khác nhau, và các kết nối của chúng trong mPFC và với các vùng não khác, để nhận thức và tâm thần rối loạn.

Công nghệ quang sinh

Công nghệ Optogenetic tận dụng các protein nhạy cảm ánh sáng được mã hóa di truyền, chẳng hạn như opsins của vi sinh vật, được đưa vào trong các tế bào thần kinh động vật có vú còn sống, cho phép thao tác hoạt động của tế bào thần kinh ống nghiệmtrong cơ thể (Boyden và cộng sự, ; Deisseroth, ). Kỹ thuật này được đặc trưng bởi khả năng điều chỉnh việc bắn nơ-ron thần kinh theo thời gian một phần nghìn giây với tính đặc hiệu loại tế bào lớn ở động vật thức tỉnh, di chuyển tự do (Gradinaru et al., ). Một opsin khử cực được sử dụng rộng rãi là Channelrhodopsin-2 (ChR2; và các biến thể biến đổi gen), một kênh cation tạo ra tiềm năng hành động bắn ra khi chiếu sáng bằng các xung ánh sáng xanh (Mattis et al., ). Ngược lại, bơm clorua Halorhodopsin (NpHR) hoặc bơm proton Archaerhodopsin (Arch hoặc ArchT) thường được sử dụng để siêu phân cực màng tế bào thần kinh (Mattis et al., ). Một cuộc thảo luận chi tiết về việc sử dụng và mức độ phù hợp của các biến thể opsin khác nhau và các công cụ optogenetic sẽ vượt ra ngoài phạm vi của tổng quan này, nhưng đã được những người khác đánh giá một cách xuất sắc (Zhang và cộng sự, ; Yizhar và cộng sự, ). Tóm lại, có thể đạt được sự biểu hiện cụ thể của các loại opsin bằng cách sử dụng các chiến lược nhắm mục tiêu dựa trên gen (Zhang và cộng sự, ). Động vật biến đổi gen và cấu trúc virut mang gen opsin dưới sự kiểm soát trực tiếp các trình tự khởi động cụ thể của mô cho phép biểu hiện opsin trong các loại tế bào được xác định di truyền (xem Bảng bổ sung S1 để biết tổng quan về các thao tác optogenetic được thảo luận trong tổng quan này). Ngoài ra, có thể đạt được biểu hiện chọn lọc của tế bào bằng cách sử dụng các dòng trình điều khiển chuột hoặc chuột Cre-recombinase (Cre) kết hợp với các vec tơ opsin phụ thuộc vào Cre. Đối với các tế bào thần kinh hình chóp kích thích có trong mPFC, chất kích thích CaMKIIα hoặc Thy1 có thể được sử dụng để thể hiện opsin trong các tế bào này (Gradinaru và cộng sự, ; Van den Oever và cộng sự, ). Vì đây là những chất xúc tiến tương đối mạnh, chúng thích hợp để điều khiển sự biểu hiện của gen opsin được đặt ở phía dưới của chất xúc tiến. Các vùng quảng bá được sử dụng để nhắm mục tiêu vào các khối nội tạng GABAergic thường là các yếu tố thúc đẩy tương đối yếu, và do đó điều chế hoạt động của mPFC interneuron thường đạt được bằng cách sử dụng chuột biến đổi gen trong đó một chất xúc tiến đặc hiệu tế bào GABAergic điều khiển biểu hiện của Cre (Zhang và cộng sự, ). Ví dụ, để thao tác các hàm nội tạng GABAergic chạy nhanh, parvalbumin (PV) :: Chuột Cre được sử dụng rộng rãi (Sohal et al., ; Sparta và cộng sự, ). Khi những động vật chuyển gen này nhận được một vec tơ virus trong đó gen opsin được chèn vào khung đọc mở đảo ngược gấp đôi, các tế bào biểu hiện Cre sẽ đảo ngược khung đọc mở để cho phép biểu hiện opsin được thúc đẩy bởi một yếu tố thúc đẩy hoạt động mạnh mẽ (ví dụ: yếu tố kéo dài Công cụ quảng bá 1α; EF1α) (Zhang và cộng sự, ).

Trong trong cơ thể các thí nghiệm, ánh sáng có thể được truyền vào não bằng thiết bị laser hoặc LED được ghép với một sợi quang mỏng (~ 100THER 300 μm) được cấy vào não và nhằm vào các tế bào biểu hiện opsin (Sparta et al., ). Loại opsin được sử dụng và độ sâu của mô được chiếu sáng xác định bước sóng và nguồn sáng thích hợp cần thiết. Ngoài việc điều chế quang của opsin biểu hiện somata, thao tác đặc hiệu cho phép chiếu là khả thi bằng cách chiếu sáng các phép chiếu opsin thể hiện ở các vùng mục tiêu bẩm sinh (Zhang et al., ). Các ưu điểm khác bao gồm khả năng đảo ngược nhanh và độ lặp lại của phản ứng quang hóa, tích hợp với các bản ghi điện sinh lý và theo dõi giải phẫu bằng cách sử dụng các protein phóng huỳnh quang được hợp nhất với opsins (Gradinaru et al., ). Những hạn chế quan trọng cần xem xét là độc tính của vec tơ virus và sự nóng lên có hại của tế bào thần kinh trong quá trình quang hóa. Mặc dù có một vài hạn chế, các phương pháp optogenetic có một khả năng chưa từng có để điều chỉnh có chọn lọc và mạnh mẽ hoạt động của tế bào thần kinh mPFC trong mô hình hành vi và các chế phẩm cắt lát cấp tính (Yizhar et al., ). Vì phần lớn các thí nghiệm optogenetic hiện được công bố đã được thực hiện trên chuột và chuột, chúng tôi sẽ chủ yếu tập trung vào giải phẫu và chức năng của mạch mPFC gặm nhấm.

Giải Phẫu

Trong mPFC, bốn khu vực riêng biệt đã được xác định dọc theo trục lưng đến trục bụng, tức là khu vực trước trung gian (PrCm; còn được gọi là khu vực phía trước thứ hai (Fr2)), vỏ não trước (ACC), vỏ não trước PLC) và vỏ não (ILC; Heidbreder và Groenewegen, ). Ngoài sự phân chia này, chủ yếu dựa trên sự khác biệt về cấu trúc tế bào, mPFC thường được chia thành một thành phần mặt lưng (dmPFC), bao gồm ACC và vùng lưng của PLC, và một thành phần của bụng (vmPFC), bao gồm PLC ILC và vỏ não ở lưng (DPC), theo tiêu chí chức năng và kết nối với các vùng não khác (Heidbreder và Groenewegen, ). Với mục đích của tổng quan này, trong các phần sau chúng tôi sẽ tập trung chủ yếu vào bằng chứng giải phẫu có nguồn gốc từ các công cụ optogenetic, và đề cập đến tiểu vùng chính xác của mPFC khi có thông tin này, hoặc nói cách khác là tham khảo dmPFC và vmPFC.

Kiến trúc Cyto của mPFC

Mạng mPFC cục bộ bao gồm chủ yếu là các tế bào hình chóp kích thích (80 phe 90% của tổng dân số) và các tế bào nội tiết GABAergic ức chế (10 Thẻ 20% của tổng dân số), cả hai đều có thể được phân chia thành các loại tế bào khác nhau dựa trên hình thái khác nhau. đặc tính sinh lý và phân tử (Ascoli et al., ; DeFelipe và cộng sự, ). Các phân nhóm nội tạng GABAergic được nghiên cứu kỹ lưỡng bao gồm các hàm nội tạng parvalbumin (PV) perisomatic nhắm mục tiêu perisomatic, và các inteuron nhắm mục tiêu somatostatin (SOM). PV inteuron được đặc biệt quan tâm trên lâm sàng, vì số lượng của chúng được biết là giảm ở bệnh nhân tâm thần phân liệt (thảo luận dưới đây) (Beasley và Reynold, ; Lewis và cộng sự, ). Cả hai loại inteuron đều kiểm soát mạnh mẽ mạch điện cục bộ, vì chúng có thể đồng bộ hóa hoạt động đạp xe của các tế bào hình chóp tạo ra dao động thần kinh (Kvitsiani et al., ). Phản ứng quang hóa chọn lọc của các tế bào PV và SOM biểu hiện ChR2 trong mPFC của chuột đã được chứng minh là tạo ra các phản ứng mạch khác nhau (Kvitsiani et al., ). Các tế bào thần kinh Parvalbumin đã được tìm thấy để kiểm soát đầu ra của các tế bào thần kinh hình chóp chính, vì chúng gây ra sự ức chế nhanh, mạnh và đồng đều trong việc bắn tế bào chính (Kvitsiani et al., ; Sparta và cộng sự, ). Mặt khác, các tế bào thần kinh Somatostatin đã điều biến đầu vào mà các tế bào thần kinh hình chóp chính nhận được và tác dụng ức chế của quá trình quang hóa đồng bộ của các tế bào thần kinh này là yếu, biến đổi nhiều hơn và kéo dài trong một thời gian dài hơn (Kvitsiani et al., ). Các phương pháp tiếp cận quang học đã xác nhận sự đóng góp quan trọng của việc bắn nội tạng GABAergic vào dao động gamma và hành vi cảm xúc (Vertes, ; Cruikshank và cộng sự, ; Yizhar, ; Ít và Carter, ). Các tế bào thần kinh hình chóp trong lớp V (xem bên dưới) của mPFC có thể được đặc trưng như các tế bào búi dày, chiếu dưới vỏ và như các tế bào phóng đại, mỏng manh (Dembrow và Johnston, ). Điều chế Optogenetic cho thấy các tế bào phóng đại khổng lồ bẩm sinh cả hai loại phụ và cho thấy rằng các tế bào PV ưu tiên ức chế các tế bào thần kinh hình chóp dưới lưỡi (Lee và cộng sự, ). Các phân nhóm tế bào hình chóp cũng có thể được phân biệt dựa trên biểu hiện của thụ thể dopamine D1 hoặc dopamine D2 (D1-R và D2-R), trong đó các tế bào thần kinh D1-R đã được liên kết trong việc kiểm soát lượng thức ăn của tế bào này. Đất và cộng sự, ).

Các lớp và kết nối của mPFC

Tổ chức laminar của mPFC gặm nhấm hơi khác so với các vùng vỏ não khác, có lớp đầu vào IV khác biệt (Uylings et al., ). Các dự báo đầy đủ của vỏ hạt đến các vùng dưới vỏ phát sinh từ các lớp sâu V và VI, và các kết nối cortico-cortico dạng hạt chủ yếu được tạo ra bởi các tế bào thần kinh ở lớp II và III bề ngoài (Douglas và Martin, ). Tuy nhiên, mPFC gặm nhấm thiếu lớp đầu vào IV cổ điển (Uylings et al., ). Hơn nữa, cả hai lớp mPFC sâu và hời hợt đều nhận được đầu vào tầm xa từ các vùng vỏ não và vỏ não và dự án đến các cấu trúc (limbic) khác (Sesack et al., ; Gabbott và cộng sự, ; Hoover và Vertes, ).

Mẫu laminar có ý nghĩa quan trọng để xử lý tín hiệu trong mPFC. Các dự báo ảnh hưởng có nguồn gốc từ các vùng limbic và vỏ não chủ yếu nhắm vào các lớp bề mặt I và II / III (Romanski et al., ). Từ lâu, các hạn chế kỹ thuật đã cản trở việc ánh xạ các kết nối chức năng, vì sự chồng chéo của một biến thể cột sống và sợi trục không nhất thiết chỉ ra một kết nối chức năng và các bản ghi được ghép nối là không phù hợp để khám phá các kết nối tầm xa (Petreanu et al., ). Hơn nữa, hầu hết các đầu vào kích thích tầm xa bị cắt đứt trong các lát cắt cấp tính, cản trở các phép đo với kích thích điện. Kích hoạt miễn dịch tế bào của các thiết bị đầu cuối trước synap biểu hiện ChR2 cho thấy các tế bào thần kinh hình chóp PLC lớp II đã nhận được các đầu vào chức năng từ mPFC đối lập, hạt nhân thalamic giữa (MTN), amygdala cơ bản (BLA), và hippocamp ). Các sợi đầu vào này được đồng bộ hóa tại các vị trí đuôi gai khác nhau, thường được dự đoán kém chỉ bằng giải phẫu, và các kết nối cho thấy sự thiên vị đối với các quần thể có khối lượng riêng biệt (Little và Carter, ). Vì thể tích cột sống đã được đề xuất để tương quan với sức mạnh của dòng sau synap kích thích (EPSC; Humeau et al., ), kết nối giải phẫu và chức năng tinh chỉnh này giúp định vị lý tưởng cho mPFC để tích hợp và chuyển tiếp thông tin từ các nguồn ưu đãi. Cả dmPFC và vmPFC được liên kết chặt chẽ với đồi thị (Gabbott et al., ; Đỉnh, ). Các kết nối vùng đồi thị rất quan trọng để làm trung gian cho các quá trình cảm giác, nhận thức và ý thức (John, ; Alitto và Usrey, ). Ngoài đầu vào thalamic nhận được bởi các tế bào thần kinh lớp II (Little và Carter, ), các tế bào thần kinh thalamic đồng bộ với các tế bào thần kinh mPFC lớp I cũng đã được xác định với optogenetic (Cruikshank et al., ). Quá trình quang hóa của các dự báo vùng đồi thị bắt nguồn từ các hạt nhân tuyến giữa và paralaminar đã thúc đẩy các phản ứng synap nhanh và mạnh trong các tế bào nội tiết muộn, được kích thích mạnh hơn các tế bào hình chóp (Cruikshank et al., ). Những tế bào này có thể thúc đẩy sự ức chế về phía trước của các tế bào hình chóp lớp II / III (Cruikshank et al., ). Ngược lại, hoạt hóa dược lý của các tế bào thần kinh trung ương lớp I sử dụng chất chủ vận cholinergic không gây ra ức chế chuyển tiếp thức ăn (Barshe et al., ). Hơn nữa, các phản ứng khớp thần kinh của mPFC interneuron được duy trì khi phản ứng quang hóa lặp đi lặp lại của các phép chiếu vùng đồi thị (Cruikshank et al., ). Những phát hiện optogenetic cho thấy rằng các tế bào thần kinh chiếu vùng đồi thị có thể điều khiển truyền trong khoảng thời gian tương đối dài (phút), cần thiết cho chức năng bộ nhớ làm việc (thảo luận dưới đây).

Các tiểu vùng mPFC cũng được liên kết với nhau (Heidbreder và Groenewegen, ). Khả năng kết nối giữa ILC và PLC đã được đánh giá bằng các phương pháp truy tìm và gần đây cũng bằng các công cụ optogenetic (Vertes, ; Ji và Neugebauer, ). Ji và Neugebauer đã chứng minh rằng quá trình quang hóa của các tế bào hình chóp ILC làm giảm hoạt động tự phát và gợi lên trong các tế bào hình chóp PLC, có thể được trung gian bởi sự ức chế chuyển tiếp thức ăn (Ji và Neugebauer, ). Ngược lại, cả hoạt động tự phát và gợi lên trong ChR2 biểu hiện các tế bào thần kinh hình chóp ILC lớp sâu đã tăng lên khi kích hoạt quang học của quần thể tế bào thần kinh này, mà không ảnh hưởng đến hành vi đi qua tế bào thần kinh ức chế ILC (Ji và Neugebauer, ). Do dự án ILC và PLC khác nhau trên não và có vai trò khác biệt trong một số quy trình, bao gồm hành vi theo thói quen, biểu hiện sợ hãi có điều kiện và hành vi gây nghiện (Killcross và Coutureau, ; Đỉnh, ; Van den Oever và cộng sự, ; Sierra-Mercado và cộng sự, ), cơ chế này có thể cho phép ILC ức chế đầu ra PLC, đồng thời kích hoạt các vùng mục tiêu dưới vỏ của nó.

MPFC dự án rất nhiều cho các vùng não vỏ não và vỏ não khác, cho phép nó kiểm soát các chức năng nội tạng, tự động, limbic và nhận thức (Miller và Cohen, ; Hoover và Vertes, ). Các nghiên cứu truy tìm đã chỉ ra sự dịch chuyển dọc theo mPFC từ các vùng mục tiêu chủ yếu là cảm biến của dmPFC sang các vùng mục tiêu limbic của vmPFC (Sesack et al., ; Hoover và Vertes, ). Các phép chiếu glutamatergic của mPFC đến lõi và vỏ hạt nhân (NAc) đã được mô tả và xác nhận tốt bằng các phương pháp optogenetic (Britt et al., ; Suska và cộng sự, ). Thật thú vị, bằng cách vi tiêm một vec tơ AAV ChR2 phụ thuộc vào Cre trong Dlxi12b :: chuột Cre, Lee et al. () đã cung cấp bằng chứng cho sự tồn tại của các tế bào thần kinh mPFC GABAergic có dự đoán tầm xa cho NAc. Điều này chỉ ra rằng không phải tất cả các tế bào thần kinh GABAergic cư trú trong mPFC đều là các tế bào nội tạng. Ngoài ra, các phép chiếu PLC glutamatergic cho BLA đã được nghiên cứu bằng công nghệ optogenetic. Con đường này được cho là quan trọng để tích hợp xử lý nhận thức cao hơn với các phản ứng cảm xúc bẩm sinh (Yizhar, ), một quá trình rối loạn trong rối loạn tâm trạng (được đề cập chi tiết hơn dưới đây). Little và Carter () lớp II được nhắm mục tiêu về mặt quang học và xác định hai quần thể tế bào hình chóp riêng biệt trong lớp này có thể chiếu tới mPFC đối lập hoặc BLA. Các nơ-ron chiếu PLC này giống nhau về tính chất giải phẫu và sinh lý, làm phức tạp việc kiểm tra chức năng mạch của chúng. Quá trình quang hóa của các thiết bị đầu cuối trước synap biểu hiện mPFC hoặc BLA ChR2 kết hợp với các bản ghi toàn bộ tế bào của các tế bào thần kinh hình chóp mPFC hoặc BLA chiếu cho thấy các tế bào thần kinh PLC chiếu BLA sang BLA thể hiện kết nối synap mạnh nhất. Truyền synap tăng cường trong con đường này có liên quan đến việc tăng mật độ cột sống, thể tích cột sống lớn hơn và nhắm mục tiêu synap. Hơn nữa, các đầu vào BLA nhắm mục tiêu các gai gần soma của các nơ-ron PLC-BLA, có khả năng gợi ra các EPSC mạnh hơn các dự đoán nhắm vào dendrite (Little và Carter, ). Các dự báo PLC-BLA cũng nhắm vào một phần của các khối nội tạng GABAergic trong BLA, trong một số trường hợp gợi lên sự ức chế chuyển tiếp thức ăn của truyền GABAergic (Hzigner et al., ). Khả năng kết nối độc đáo này giữa PLC và BLA có thể cho phép giao tiếp hai chiều hiệu quả cao, điều này có thể quan trọng đối với việc kiểm soát từ trên xuống để đáp ứng với các kích thích cảm xúc.

Những nghiên cứu ban đầu này cho thấy khả năng duy nhất của optogenetic để thăm dò mạch mPFC ở cấp độ của từng tế bào, kết nối nội bộ mPFC và các dự đoán liên tục và liên tục trong phạm vi dài. Photostimulation trong các chế phẩm lát cấp tính là một phương pháp có liên quan cao để phân tích các kết nối chức năng giải phẫu và để đo các thuộc tính synap giữa các quần thể tế bào thần kinh khác nhau. Tuy nhiên, để xác định xem một kết nối cụ thể có liên quan đến nguyên nhân trong một quá trình nhận thức xác định hay không, trong cơ thể điều chế hoạt động thần kinh là cần thiết. Trong các phần tiếp theo, chúng tôi sẽ thảo luận về những phát hiện bắt nguồn từ các can thiệp optogenetic ở động vật di chuyển tự do.

Sự liên quan

Các kỹ thuật thao tác truyền thống đã liên quan đến mPFC trong một loạt các chức năng nhận thức, trong đó hoạt động và hiệu suất bộ nhớ dài hạn, sự tỉnh táo và hành vi theo thói quen cho đến nay đã được giải quyết bằng công nghệ optogenetic.

Hiệu suất bộ nhớ làm việc, sự tỉnh táo và kiểm soát thời gian

Bộ nhớ làm việc là một quá trình não phức tạp đề cập đến việc lưu trữ thông tin tạm thời (thang thời gian từ giây đến phút) cần thiết cho hiệu suất nhận thức (Baddeley, ). MPFC đã được liên quan đến quá trình này khi người ta thấy rằng sự bất hoạt dược lý có thể đảo ngược của hiệu suất bộ nhớ làm việc bị suy giảm của PLC (Gilmartin và Helmstetter, ). Chức năng bộ nhớ làm việc có thể được đánh giá bằng cách sử dụng tác vụ điều hòa sợ hãi dấu vết, trong đó một kích thích có điều kiện được theo sau bởi một kích thích vô điều kiện gây khó chịu sau một vài giây chậm trễ. Các tế bào thần kinh trước trán được biết là thể hiện sự bắn liên tục trong thời gian trì hoãn (Gilmartin và McEync, ), đề xuất một vai trò cho mPFC trong việc duy trì một đại diện của kích thích có điều kiện trong thời gian trì hoãn. Tuy nhiên, bằng chứng nguyên nhân cho sự cần thiết của hoạt động thần kinh mPFC bắc cầu cho sự chậm trễ chỉ mới được cung cấp gần đây bằng cách sử dụng can thiệp optogenetic. Gilmartin và cộng sự. () bày tỏ ArchT trong các tế bào thần kinh PLC (sử dụng bộ kích hoạt CAG không chọn lọc) để cho phép ức chế đặc biệt trong giai đoạn trì hoãn của nhiệm vụ điều hòa sợ hãi dấu vết. Thật vậy, hiện tượng quang hóa trong quá trình trì hoãn học tập về mối liên hệ giữa kích thích có điều kiện và không điều kiện, xác nhận rằng việc tăng tốc của các tế bào thần kinh PLC là cần thiết để thực hiện bộ nhớ làm việc trong quá trình điều trị sợ hãi. Một nhiệm vụ khác để đo hiệu suất bộ nhớ làm việc là tác vụ xen kẽ của người vận hành, trong đó động vật thay thế đòn bẩy nhấn với độ trễ được xác định trước để có được phần thưởng (Dunnett et al., ). Các tổn thương kích thích và bất hoạt dược lý của mPFC đặc biệt làm giảm khả năng thu nhận và biểu hiện của nhiệm vụ thay thế bị trì hoãn với độ trễ dài, cho thấy hoạt động mPFC rất quan trọng khi nhu cầu bộ nhớ làm việc cao (Rossi et al., ). Các tổn thương của vây bụng hoặc hồi hải mã, các khu vực được kết nối nhiều với mPFC, đã không dẫn đến giảm hiệu suất thay thế chậm trễ. Điều quan trọng là việc kích hoạt trung gian PV của ChR2 trong PLC một cách chọn lọc trong thời gian trễ cũng làm giảm đáng kể hiệu suất trong nhiệm vụ này (Rossi et al., ). Cùng với nhau, các nghiên cứu này cho thấy rằng hoạt động của PLC là cần thiết để thực hiện bộ nhớ làm việc và chứng minh rằng quá trình quang hóa của PV inteuron có thể bắt chước tác động của tổn thương mạn tính và bất hoạt dược lý theo cách chính xác về mặt không gian và thời gian.

Chức năng bộ nhớ làm việc của mPFC được điều chế bởi một số hệ thống monoamin, bao gồm hệ thống noradrenaline và dopamine (DA) (Rossetti và Carboni, ; Robbins và Roberts, ). Trong bộ nhớ làm việc không gian, nồng độ noradrenaline ngoại bào tăng mPFC và kích thích dược lý của adrenoreceptor alpha-2A trong hiệu suất bộ nhớ làm việc của PLC (Rossetti và Carboni, ; Ramos và cộng sự, ). Sử dụng optogenetic, người ta đã phát hiện ra rằng sự quang hợp của các dự báo noradrenergic biểu hiện ChR2 từ locus coeruleus gợi lên sự bắn liên tục, một tương quan tế bào của bộ nhớ làm việc, trong các tế bào thần kinh hình chóp của PLC và ACC, qua trung gian et al., ). Cortical noradrenaline không chỉ có liên quan đến chức năng bộ nhớ làm việc, mà còn được cho là có mối tương quan tổng quát hơn với các trạng thái chú ý, tỉnh táo và kích thích (Berridge, ). Carter và cộng sự. () đã sử dụng can thiệp di truyền quang học để kích thích chính xác sự truyền noradrenaline và để nghiên cứu ảnh hưởng của nó đối với sự tỉnh táo ở chuột. Sự chiếu sáng của các tế bào thần kinh locus coeruleus noradrenergic locus biểu hiện NpHR làm giảm sự tỉnh táo trong thời kỳ hoạt động của động vật và gây ra sự giảm nồng độ noradrenaline ngoại bào trong mPFC. Phù hợp với điều này, sự kích thích quang tăng và pha của các tế bào thần kinh locus coeruleus biểu hiện ChR2 tạo ra chuyển đổi ngay lập tức từ ngủ sang thức. Điều thú vị là kích hoạt trương lực làm tăng hoạt động vận động chung, trong khi kích hoạt phasic có tác dụng ngược lại. Hơn nữa, sự kích hoạt tần số cao liên tục (> 5 Hz) của tế bào thần kinh locus coeruleus gây ra trạng thái bắt giữ hành vi. Carter và cộng sự. () cho thấy tác dụng thứ hai này có thể được gây ra bởi sự cạn kiệt của các cửa hàng noradrenaline mPFC, vì quá trình quang hóa kéo dài làm giảm nồng độ noradrenaline ngoại bào trong mPFC, và các hành vi bắt giữ hành vi bị suy giảm do ức chế tái hấp thu noradrenaline. Nghiên cứu tao nhã này cho thấy việc giải phóng noradrenaline trước trán được tinh chỉnh để tác động đến sự tỉnh táo, thậm chí với những khác biệt tinh tế có tác động đáng kể đến sự chuyển đổi từ giấc ngủ sang thức dậy và hưng phấn.

Bộ nhớ làm việc thường được coi là đại diện cho bộ nhớ của hai kích thích giác quan được phân tách bằng một độ trễ. Theo dõi thời gian hoặc bộ nhớ của một khoảng thời gian xác định tại một khoảng thời gian giây được cho là liên quan đến một hệ thống đồng hồ bên trong, trong đó mạch mPFC cũng đã được liên kết (Kim et al., ). Cụ thể, truyền DA trong mPFC có liên quan đến thời gian của một khoảng xác định bằng cách sử dụng tác vụ định thời gian cố định (Drew et al., ). Trong một nghiên cứu gần đây, việc truyền D1-R trong mPFC đã được chứng minh là có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chuyển động theo thời gian đối với mục tiêu (phần thưởng) trong khoảng thời gian xác định (Narayanan et al., ). Sự phong tỏa dược lý của D1-R, nhưng không phải là D2-R trong ILC và PLC bị suy yếu kiểm soát thời gian đối với việc đáp ứng trong nhiệm vụ định thời gian cố định. Để hỗ trợ vai trò cụ thể của D1-R, ức chế quang học qua trung gian NpHR của các tế bào thần kinh biểu hiện mPFC D1-R làm suy giảm hiệu suất định thời gian cố định (Narayanan và cộng sự, ). Đáng chú ý, sự kích thích qua trung gian ChR2 của các tế bào thần kinh D1-R trong các đợt 10 cuối cùng của khoảng thời gian 20 được tăng cường chỉ đáp ứng ở 20. Dựa trên bằng chứng này, các tác giả cho rằng hệ thống mPFC D1 điều chỉnh kiểm soát thời gian của hành vi hướng đến mục tiêu, thay vì mã hóa thời gian trôi qua.

Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây, vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu về chất nền sinh học thần kinh của trí nhớ làm việc và các chức năng liên quan bằng cách so sánh các can thiệp optogenetic mPFC trong các nhiệm vụ khác nhau trong cùng một động vật. Điều này có liên quan đến, ví dụ, đánh giá sự tương đồng và khác biệt trong các cơ chế mạch mPFC điều chỉnh thời gian khoảng thời gian và hiệu suất bộ nhớ làm việc. Việc tinh chỉnh bắn ra các tế bào thần kinh mPFC D1 làm trung gian kiểm soát thời gian chính xác đối với phản ứng theo mục tiêu, nhưng liệu hoạt động (duy trì) của quần thể tế bào thần kinh này cũng được yêu cầu để thực hiện bộ nhớ làm việc tối ưu vẫn còn được nghiên cứu (Narayanan và cộng sự, ; Gilmartin và cộng sự, ). Hơn nữa, mặc dù các phương pháp thao tác truyền thống chỉ ra rằng hệ thống cholinergic mPFC có vai trò then chốt trong bộ nhớ làm việc (Chudasama et al., ), trong mPFC, hệ thống dẫn truyền thần kinh này chưa được nhắm mục tiêu trực tiếp bởi công nghệ optogenetic.

Học tập, trí nhớ và tuyệt chủng

MPFC được cho là sẽ kiểm soát nhận thức đối với việc đáp ứng có điều kiện đối với các kích thích gây khó chịu và bổ ích bằng cách tích hợp thông tin về bối cảnh và sự kiện có kinh nghiệm (Euston et al., ). Mô hình điều hòa sợ hãi là một mô hình động vật được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu chức năng học tập và trí nhớ, cũng như sự tuyệt chủng của những ký ức sợ hãi có được (LeDoux, ; Milad và Quirk, ; Maren và cộng sự, ). Các vai trò cụ thể đối với các vùng phụ mPFC đã được thiết lập trong biểu hiện của trí nhớ sợ hãi có điều kiện, với các vùng lưng là trung gian mã hóa và biểu hiện của bộ nhớ sợ hãi và các vùng bụng góp phần củng cố và biểu hiện bộ nhớ tuyệt chủng (Peters et al., ; Courtin và cộng sự, ). Những phát hiện này được hỗ trợ bởi các tổn thương, bất hoạt dược lý và trong cơ thể ghi âm tăng đột biến (Morgan và LeDoux, ; Milad và Quirk, ; Courtin và cộng sự, ). Tuy nhiên, nghiên cứu về sự đóng góp tạm thời của các yếu tố mạch mPFC cụ thể chỉ mới được bắt đầu gần đây. Sử dụng optogenetic, Courtin et al. () đã xác định rằng sự ức chế phasic của dmPFC PV interneurons làm cơ sở cho biểu hiện của sự sợ hãi, được đánh giá bằng hành vi đóng băng trong mô hình điều hòa sợ hãi. Đầu tiên, họ cho thấy rằng hoạt động của một quần thể phụ của GABAergic bị ức chế trong quá trình trình bày một kích thích có điều kiện liên quan đến sốc chân. Tiếp theo, quần thể phụ này được xác định là PV inteuron, do điều chế quang học qua trung gian ChR2- và ArchT của các tế bào thần kinh PV, tương ứng, làm giảm hoặc gợi lên biểu hiện sợ hãi có điều kiện. Đáng chú ý, sự ức chế quang học của các tế bào thần kinh này cũng gợi lên hành vi đóng băng trước khi điều hòa sợ hãi và phục hồi biểu hiện sợ hãi sau khi đào tạo tuyệt chủng (Courtin et al., ). Họ phát hiện ra rằng phản ứng sợ hãi có kiểm soát tế bào thần kinh PV đã qua trung gian bằng cách đặt lại các dao động pha theta trong mPFC và sự khác biệt của các tế bào hình chóp chiếu lên BLA, hỗ trợ thêm cho vai trò của phép chiếu mPFC-BLA trong kiểm soát cảm xúc. Nghiên cứu này cũng xác định được một quần thể thứ hai ức chế cho thấy hoạt động gia tăng trong các trạng thái sợ hãi. Các tác giả suy đoán rằng quần thể phụ này có thể ức chế PV inteuron và nhận đầu vào từ các vùng não (ví dụ, đồi hải mã, BLA) dẫn đến biểu hiện sợ hãi (Courtin et al., ), một giả thuyết thú vị vẫn còn được giải quyết bởi nghiên cứu trong tương lai. Sự tuyệt chủng của nỗi sợ có điều kiện có liên quan đến việc giảm hiệu quả truyền synap của mPFC đến các tế bào hình chóp BLA, nhưng không ảnh hưởng đến sản lượng của các tế bào GABAergic BLA và các tế bào xen kẽ, như đã được chứng minh bằng cách sử dụng optogenetic (Cho et al., ). Do đó, sự cân bằng kích thích / ức chế (E / I) trong con đường này có thể thay đổi, có lợi cho sự ức chế và dẫn đến ức chế phản ứng sợ hãi có điều kiện (Cho et al., ). Các nghiên cứu optogenetic này xác nhận vai trò của dmPFC trong việc thúc đẩy các phản ứng sợ hãi và tinh chỉnh sự đóng góp tạm thời của các quần thể GABAergic interneuron trong hành vi này. Một nghiên cứu thú vị của Lee et al. () cho thấy rằng quá trình quang hóa của các phép chiếu mPFC GABAergic tầm xa đối với NAc gợi lên việc tránh địa điểm thời gian thực, cho thấy con đường mới lạ này cũng có thể điều chỉnh việc đáp ứng với các kích thích gây khó chịu.

Hành vi theo thói quen

Thói quen được định nghĩa là các mẫu hành vi không nhạy cảm với những thay đổi trong giá trị kết quả. Hành vi theo thói quen được quy định khác nhau bởi các tiểu vùng mPFC; trong khi PLC thúc đẩy tính linh hoạt, kích hoạt ILC ức chế tính linh hoạt và thúc đẩy sự cứng nhắc về hành vi (Killcross và Coutureau, ). Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng tổn thương và bất hoạt dược lý của ILC tạo ra sự chuyển đổi từ phản ứng cố định sang đáp ứng linh hoạt (Coutureau và Killcross, ). Sự kiểm soát thời gian của các tế bào thần kinh ILC đối với hành vi theo thói quen đã được xác nhận và cải tiến bằng cách điều chế optogenetic lặp đi lặp lại. Sự quang hóa ngắn gọn của các tế bào hình chóp ILC đã ngăn chặn sự hình thành và biểu hiện hành vi theo thói quen, nhưng phản ứng hành vi tiếp theo phụ thuộc vào thời gian ức chế (Smith et al., ; Smith và Graybiel, ). Trong các nghiên cứu này, hành vi theo thói quen được đánh giá bằng cách huấn luyện chuột để có được phần thưởng trong nhiệm vụ mê cung T-mê cung. Sau khi tập luyện quá sức, chuột trở nên vô cảm trước sự mất giá của phần thưởng. Động vật tiếp tục hành vi hướng đến mục tiêu khi các tế bào hình chóp ILC bị im lặng về mặt sinh học trong quá trình hình thành thói quen, nhưng một khi thói quen được thể hiện đầy đủ, quang hóa đã gợi lên một mô hình thói quen mới. Hơn nữa, khi quang hóa được lặp đi lặp lại trong khi thực hiện thói quen mới, động vật thể hiện lại thói quen ban đầu (Smith et al., ). Sự chuyển đổi ngay lập tức giữa các hành vi theo thói quen này chứng tỏ rằng ngay cả các hành vi bán tự động cũng nằm dưới sự kiểm soát của vỏ não trong khi chúng đang được thực hiện. Vùng mục tiêu ILC làm trung gian chuyển đổi giữa các thói quen chưa được xác định, nhưng các dự đoán về vùng vây lưng được đặc biệt quan tâm, vì một mô hình hoạt động tăng đột biến tương tự đã được quan sát ở cả hai khu vực sau khi một thói quen được thiết lập (Smith và Graybiel, ). Dựa trên bằng chứng này, các tác giả cho rằng sự phát triển của hiệu suất theo thói quen được xác định bởi sự cân bằng của hoạt động nổi bật của cảm biến và hoạt động ILC nhạy cảm với giá trị. Thật thú vị, chỉ có các lớp ILC hời hợt bắt chước hoạt động đạp xe ở vùng vây lưng (Smith và Graybiel, ), nhấn mạnh sự cần thiết phải áp dụng các thao tác optogenetic cụ thể của lớp và con đường để nghiên cứu mạch thói quen chi tiết hơn.

Rối loạn tâm thần

Optogenetic cung cấp những hiểu biết mới quan trọng về chức năng mPFC trong não khỏe mạnh, nhưng cũng đã được sử dụng để làm sáng tỏ các yếu tố mạch thần kinh liên quan đến các kiểu hình liên quan đến bệnh (Steinberg et al., ). Trong các phần tiếp theo, chúng tôi sẽ thảo luận về cách thao tác optogenetic đã được xác nhận, và trong một số trường hợp đã cập nhật các lý thuyết hiện tại nhằm giải thích sự đóng góp của mạch mPFC cho các rối loạn tâm thần khác nhau, bao gồm trầm cảm, tâm thần phân liệt và nghiện ma túy.

Trầm cảm

Rối loạn trầm cảm chính (MDD) là một trong những rối loạn tâm thần phổ biến nhất, ước tính ảnh hưởng đến khoảng 5% dân số toàn cầu và do đó được coi là nguyên nhân hàng đầu gây ra khuyết tật trên toàn thế giới (Tổ chức Y tế Thế giới, ). Tiêu chuẩn chẩn đoán rối loạn trầm cảm chủ yếu bao gồm tâm trạng chán nản và anhedonia (giảm khả năng trải nghiệm khoái cảm) tồn tại theo thời gian và ảnh hưởng đến mọi trải nghiệm trong cuộc sống hàng ngày (Hiệp hội Tâm thần Hoa Kỳ, ). Ngoài ra, chẩn đoán MDD bao gồm các hiệu ứng soma, chẳng hạn như rối loạn lượng thức ăn (giảm cân hoặc tăng cân), trong giấc ngủ (mất ngủ hoặc quá mẫn), cũng như mức độ hoạt động tâm lý (kích động hoặc chậm phát triển). Suy giảm nhận thức đặc trưng bởi sự suy giảm trí nhớ làm việc và ra quyết định, mất tập trung và thiên vị chú ý cũng được coi là một yếu tố chính trong việc duy trì trạng thái trầm cảm (Murrough et al., ). Các biểu hiện kiểu hình nhiều mặt đi kèm với trầm cảm được quy cho các quá trình rối loạn chức năng ở nhiều vùng não và mạch, bao gồm các trung tâm kiểm soát điều hành, tình cảm và điều hành của não.

Vì mPFC được coi là một trung tâm mạch thúc đẩy các chức năng nhận thức bậc cao hơn và cung cấp khả năng kiểm soát từ trên xuống đối với các quy trình liên quan đến hệ thống limbic tự động (Clark et al., ; Murrough và cộng sự, ; Máy chạy bộ và Zald, ), nó được đề nghị có vai trò quan trọng trong thâm hụt tình cảm và nhận thức liên quan đến trầm cảm. Ở người, các trạng thái trầm cảm có liên quan đến hoạt động phía trước bị gián đoạn (tăng kích hoạt hoặc giảm kích thích) và hình thái, được cho là góp phần vào sự thiếu hụt trí nhớ làm việc, điều tiết cảm xúc không điều độ (anhedonia, ảnh hưởng tiêu cực), sai lệch chú ý và ra quyết định ( Southwick và cộng sự, ; Fales và cộng sự, ; Beevers và cộng sự, ; Disner và cộng sự, ). Phơi nhiễm căng thẳng, liên quan chặt chẽ với sự khởi phát và phát triển của trạng thái trầm cảm, được coi là bất lợi cho chức năng mPFC. Hiệu suất mPFC thích hợp là cần thiết để điều chỉnh các thích ứng hành vi do căng thẳng gây ra và để kiểm soát các vùng dưới vỏ được kích hoạt căng thẳng (Amat et al., ; Czéh và cộng sự, ; Thông tin ; Dias-Ferreira và cộng sự, ; Máy chạy bộ và cộng sự, ). Trong những năm gần đây, hộp công cụ lâm sàng để điều trị trầm cảm đã được mở rộng với sự kích thích não sâu (DBS) của PFC. Những nghiên cứu gần đây cho thấy rằng sự kích thích mãn tính của vỏ não phụ (Cg25), tương đương với con người của vmPFC gặm nhấm (Hamani et al., ; Chang và cộng sự, ), đảo ngược tình trạng thiếu hụt chức năng vỏ não do trầm cảm và làm giảm các triệu chứng ở bệnh nhân trầm cảm kháng điều trị (Mayberg et al., ). Các nghiên cứu dịch ngược sau đó đã xác nhận sự liên quan của mPFC trong các phản ứng giống như thuốc chống trầm cảm, vì kích thích điện tần số cao của chuột PLC làm giảm bớt sự tuyệt vọng hành vi được mô hình hóa trong thử nghiệm bơi cưỡng bức (FST; Hamani et al., ), tương quan với động lực, thích ứng tích cực với môi trường đầy thách thức. Tương tự, sau khi bị căng thẳng nhẹ không thể đoán trước, vmPFC DBS mạn tính đã làm giảm chứng anhedonia liên quan đến trầm cảm, được đánh giá bằng một thử nghiệm ưu tiên sucrose ở chuột và giảm bớt sự tránh né xã hội ở những con chuột dễ bị căng thẳng thất bại xã hội mãn tính (Hamani et al., ; Veerakumar và cộng sự, ). Được kết hợp với nhau, trong nhiều năm, cả nghiên cứu lâm sàng và tiền lâm sàng đều coi mPFC là một trung gian quan trọng của triệu chứng trầm cảm (Koenigs và Grafman, ), điều này đã kích hoạt một cuộc tìm kiếm nhân quả và làm rõ những đóng góp chính xác của các tiểu vùng mPFC và những dự đoán khác biệt và liên tục của họ trong việc phát triển các phản ứng rối loạn và chống trầm cảm.

Các thí nghiệm optogenetic đầu tiên đánh giá trực tiếp vai trò của hoạt động mPFC trong hành vi giống như trầm cảm đã xác nhận rằng việc kích hoạt các tế bào thần kinh vmPFC đảo ngược triệu chứng giống như trầm cảm trong quần thể chuột dễ bị trầm cảm (Covington et al., ; Nhân vật Hình1) .1). Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử dụng mô hình thất bại xã hội mãn tính, một mô hình trầm cảm với khuôn mặt cao, tính dự đoán và xây dựng tính hợp lệ (Nestler và Hyman, ) để phân biệt chuột về khả năng phục hồi / tính dễ bị tổn thương của chúng đối với căng thẳng xã hội. Quá trình quang hóa của vmPFC đã đạt được bằng cách sử dụng mã hóa vec tơ virus herpes simplex (HSV) cho ChR2 được thúc đẩy bởi nhà quảng bá IE4 / 5, nhắm mục tiêu ChR2 vào các tế bào thần kinh mPFC theo cách không chọn lọc (Covington et al. ). Cụ thể, ILC và PLC của chuột nhạy cảm với căng thẳng đã được kích thích theo mô hình tương tự như các thông số DBS làm giảm các triệu chứng trầm cảm trước đây, bắt chước bắn nổ vỏ não (Hamani et al., ). Photostimulation phục hồi hoàn toàn điểm tương tác xã hội và làm giảm anhedonia, như thể hiện trong việc ưu tiên uống dung dịch sucrose trên nước, mà không làm thay đổi mức độ lo lắng hoặc hiệu suất bộ nhớ xã hội (Covington et al., ). Đáng chú ý, các thao tác mPFC truyền thống đã dẫn đến những quan sát trái ngược nhau. Ví dụ, các tổn thương mPFC chung dẫn đến biểu hiện hành vi giống như trầm cảm, bao gồm cả sự bất lực đã học (Klein et al., ), trong khi bất hoạt dược lý thoáng qua của ILC dẫn đến phản ứng chống trầm cảm, được đánh giá bởi FST (Slattery et al., ). Những phát hiện đối lập này có thể bắt nguồn từ độ phân giải thời gian khác nhau của các phương pháp và / hoặc các vùng (phụ) khác nhau được kiểm tra, ví dụ, toàn bộ mPFC (Klein et al., ) so với vmPFC (Covington et al., ) hoặc ILC (Slattery et al., ). Khi kích hoạt optogenetic của vmPFC bởi Covington et al. () không đặc hiệu cho một loại tế bào thần kinh cụ thể, hướng của hiệu ứng ròng của kích thích ở cấp độ mạch vẫn chưa được giải quyết. Những dữ liệu này có thể phản ánh sự thay đổi của sự tham gia của mPFC được thấy trong các nghiên cứu ở người, hỗ trợ cho hoạt động giảm hoặc tăng của các khu vực phía trước khác nhau trong biểu hiện của trạng thái trầm cảm.

Hình 1  

Bằng chứng quang học cho sự tham gia của mPFC trong hành vi và lo lắng giống như trầm cảm. Đèn flash màu vàng: quang hóa; đèn flash màu xanh: quang hóa; ↑ = tác dụng ức chế / gây trầm cảm; ↓ = tác dụng chống trầm cảm / giải lo âu. 1Covington ...

Trong một nghiên cứu tiếp theo, Kumar et al. () sử dụng phương pháp quang hóa đặc hiệu tế bào hình chóp V của PLC để kiểm tra sự đóng góp của tiểu vùng mPFC này trong triệu chứng giống như trầm cảm. Cuối cùng, chuột Thy1 :: Chr2 thể hiện ChR2 trong các tế bào hình chóp chiếu tới các cấu trúc limbic, bao gồm cả vùng phía bụng (VTA), BLA và NAc đã được sử dụng. Kích thích PLC cấp tính ở động vật ngây thơ gây ra phản ứng giống như thuốc chống trầm cảm mạnh, như thể hiện ở sự bất động giảm trong FST. Theo đó, ở động vật bị mô hình thất bại xã hội mãn tính, kích thích quang học mãn tính của các tế bào hình chóp PLC gây ra hiệu ứng giải lo âu kéo dài trong thử nghiệm mê cung cộng (EPM), một thử nghiệm cổ điển để đánh giá sự lo lắng. Ngoài các tác động hành vi của kích thích PLC, các tác giả đã báo cáo hoạt động dao động đồng bộ trên các cấu trúc limbic mục tiêu của PLC (VTA, BLA và NAc), cung cấp bằng chứng về tác động hạ lưu của điều chế tế bào hình chóp PLC trên các vùng dưới vỏ chịu trách nhiệm xử lý tình cảm và liên quan đến phần thưởng . Điều quan trọng là những thay đổi tương tự trong hoạt động của tế bào thần kinh trong mạch này đã được quan sát thấy ở những bệnh nhân trầm cảm (Sheline et al., ) và có thể làm nền tảng cho các tác dụng giống như thuốc chống trầm cảm của mPFC DBS ở người (Mayberg et al., ). Thật thú vị, trái ngược với kích hoạt vmPFC, kích thích tế bào hình chóp PLC không đảo ngược được kiểu hình tránh xã hội gây ra thất bại đặc trưng (Kumar et al., ). Những khác biệt này có thể được quy cho các tham số kích thích tần số khác nhau được sử dụng hoặc các loại tế bào và lớp mPFC khác nhau được nhắm mục tiêu. Điều quan trọng là, do sợi quang trong các thí nghiệm này được nhắm mục tiêu đến ChR2 + somata trong mPFC, nên các dự đoán chính xác gây ra hiệu ứng giống như thuốc chống trầm cảm vẫn được xác định bằng cách nhắm mục tiêu cụ thể.

Quản giáo và cộng sự. đã xem xét vai trò của chất thải mPFC trong hành vi trầm cảm, tập trung vào các dự báo cho nhân raphe lưng (DRN) và habenula bên (LHb; Warden et al., ), các khu vực có liên quan nhiều đến MDD (Sartorius và cộng sự, ; Willner và cộng sự, ; Albert và cộng sự, ; Mahar và cộng sự, ). Phép chiếu mPFC-DRN được đặc biệt quan tâm, vì tác dụng chống trầm cảm của vmPFC DBS ở chuột đi kèm với sự thay đổi cấu trúc và chức năng của các tế bào thần kinh DRN serotoninergic (Veerakumar et al., ) và nó bị xóa bỏ hoàn toàn sau sự suy giảm serotoninergic trong DRN (Hamani et al., ). Ở động vật ngây thơ, kích hoạt optogenetic của phép chiếu kích thích mPFC-DRN thông qua chiếu sáng các thiết bị đầu cuối mPFC trong DRN thúc đẩy kích hoạt hành vi trong FST (Warden et al., ). Ngược lại, sự quang hợp của các thiết bị đầu cuối mPFC trong LHb gây ra sự bất động trong FST, trong khi chiếu sáng của các tế bào hình chóp vmPFC là không có hiệu lực. Gần đây, sự đóng góp của con đường vmPFC-DRN cho một trạng thái giống như trầm cảm đã được kiểm tra bằng cách sử dụng mô hình thất bại xã hội mãn tính (Challis et al., ). Ở động vật ngây thơ, việc kích hoạt lặp lại các dự báo vmPFC-DRN qua trung gian ChR2 đã tăng khả năng tránh mục tiêu xã hội, chỉ ra một kiểu hình giống như trầm cảm. Cùng với điều này, quang hóa qua trung gian Arch của cùng một con đường đã ngăn cản sự phát triển của sự rút lui xã hội ở động vật bị thất bại xã hội (Challis et al., ). Các tác giả cung cấp bằng chứng cho thấy các tế bào thần kinh vmPFC chủ yếu nhắm vào các tế bào thần kinh GABAergic trong DRN, có khả năng ức chế các tế bào thần kinh serotonergic, giải thích các tác dụng chống trầm cảm mà chúng quan sát được. Tuy nhiên, dữ liệu của họ không phù hợp với các tác dụng chống trầm cảm, chủ động được tìm thấy trong FST sau khi kích thích con đường vmPFC-DRN (Warden et al., ). Điều này cho thấy con đường mPFC-DRN có thể liên quan đặc biệt đến việc điều chỉnh sự tương tác xã hội và sự tuyệt vọng về hành vi, hai cấu trúc hành vi mà các thử nghiệm này đánh giá. Ngoài ra, các quan sát tương phản có thể được giải thích bằng hiệu ứng khác biệt của cấp tính (Warden et al., ) so với quá trình quang hóa sau thất bại lặp đi lặp lại của con đường vmPFC-DRN (Challis et al., ) về biểu hiện của hành vi giống như trầm cảm. Tuy nhiên, những thí nghiệm này cho thấy sự đóng góp của mPFC vào khả năng thích ứng trong điều kiện thử thách vật lý (chủ động so với thụ động) hoặc cảm xúc (ra quyết định tình cảm), bị phá vỡ nghiêm trọng trong trầm cảm (Gotlib et al., ; Derntl và cộng sự, ; Volman và cộng sự, ; Cruwys và cộng sự, ). Vialou et al. () cho thấy các dự báo PLC-NAc và PLC-BLA có liên quan đặc biệt đến tính nhạy cảm trầm cảm và hành vi liên quan đến lo âu. Họ phát hiện ra rằng sự thất bại xã hội mãn tính làm tăng căng thẳng ΔFosB trong PLC, có liên quan đến tăng biểu hiện thụ thể cholecystokinin B (CCKB) và gây ra một kiểu hình dễ bị trầm cảm ở động vật bị căng thẳng dưới ngưỡng (Vialou et al. , ). Để hỗ trợ điều này, ứng dụng cục bộ của chất chủ vận CCK (CCK-8) trong PLC đã thúc đẩy một kiểu hình nhạy cảm và kích thích quang học qua trung gian ChR2 của các thiết bị đầu cuối glutamatergic PLC trong NAc đã ngăn chặn sự khiếm khuyết của chính quyền CCK-8. , ). Truyền CCK-8 trong PLC cũng tạo ra hiệu ứng gây mê trong EPM và hiệu ứng này đã được đảo ngược bằng cách quang hóa của PLC-BLA, nhưng không phải là con đường PLC-NAc. Kết hợp lại với nhau, những dữ liệu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thao túng có chọn lọc các dự báo mPFC cụ thể để xác định vai trò của chúng trong việc kiểm soát từ trên xuống các cấu trúc dưới vỏ trong hành vi giống như trầm cảm và phản ứng thích ứng (mal) với các yếu tố gây căng thẳng (Lobo et al., ; Yizhar, ; Shenhav và Botvinick, ).

Ngoài việc điều chỉnh các phép chiếu hiệu ứng, optogenetic cũng đã được sử dụng để can thiệp với các phép chiếu DA liên kết mPFC (Chaudhury et al., ; Friedman và cộng sự, ; Gunaydin và cộng sự, ). Để thao tác có chọn lọc phép chiếu VTA-mPFC DA, Chaudhury et al. () đã tiêm một loại virus giả hành ngược dòng mã hóa cho Cre trong các vectơ mRFC và ChR2 hoặc NpHR phụ thuộc Cre trong VTA. Photoinhibition của con đường VTA-mPFC làm giảm tương tác xã hội ở những con chuột trải qua thất bại xã hội dưới ngưỡng (Chaudhury et al., ). Điều thú vị là, họ cũng nhận thấy rằng tốc độ bắn của các tế bào thần kinh VTA DA chiếu vào mPFC đã giảm đáng kể ở những con chuột nhạy cảm bị căng thẳng thất bại xã hội. Cùng với nhau, điều này chỉ ra rằng việc phát hành DA trong mPFC có thể ngăn chặn sự phát triển của kiểu hình dễ bị trầm cảm. Kích hoạt qua trung gian Channelrhodopsin-2 của con đường VTA-mPFC không ảnh hưởng đến sự phát triển của một kiểu hình nhạy cảm sau thất bại xã hội dưới ngưỡng (Chaudhury et al., ). Tuy nhiên, sự kích thích lặp đi lặp lại của các tế bào thần kinh VTA-mPFC biểu hiện ChR2 đã đảo ngược sự tránh né xã hội trong một dân số dễ bị trầm cảm sau thất bại xã hội mãn tính (Friedman et al., ). Các tác dụng đối nghịch đã được quan sát thấy về sự kích thích qua trung gian ChR2 của con đường VTA-mPFC DA ở những con chuột ngây thơ, cho thấy không có thay đổi trong tương tác xã hội, nhưng thay vào đó cho thấy sự gia tăng hành vi giống như lo lắng và ác cảm ở nơi có điều kiện (Gunaydin et al., ). Cùng với nhau, những nghiên cứu này chứng minh rằng hướng của hiệu ứng hành vi phụ thuộc vào trạng thái hành vi của động vật. Ở những động vật dễ bị trầm cảm, những thay đổi trong hoạt động của các dự báo DA liên quan đến mPFC là đủ để tăng cường khả năng bị tổn thương để phát triển kiểu hình trầm cảm hoặc đảo ngược hành vi giống như trầm cảm.

Kiểm soát quang học của mPFC và các vùng não được kết nối đã nâng cao đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về nền tảng sinh học thần kinh của bệnh trầm cảm (Lammel et al., ). Cụ thể, các bước quan trọng đã được thực hiện trong việc phân tích sự đóng góp của các dự báo cụ thể về mPFC cho các thành phần hành vi cụ thể của triệu chứng trầm cảm, như các hành vi liên quan đến xã hội, lo lắng và khen thưởng. Điều thú vị là, các nghiên cứu này cũng đã tiết lộ các cơ chế phục hồi, bao gồm các con đường giải phẫu (chiếu VTA-mPFC DA) và phân tử (CCK), có thể chứng minh công dụng tuyệt vời trong cuộc chiến chống lại chứng rối loạn suy nhược này. Trong tương lai, việc định hình biểu hiện gen và protein trong mPFC khi kích thích optogenetic có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế phân tử làm tăng tính nhạy cảm và khả năng phục hồi đối với hành vi trầm cảm và có thể mở ra con đường mới cho can thiệp y tế (Lobo et al., ).

Mặc dù những tiến bộ này đã được thực hiện bằng các công cụ optogenetic, một số vấn đề liên quan đến lâm sàng vẫn chưa được giải quyết. Vì trầm cảm được đặc trưng bởi biểu hiện kiểu hình dựa trên cá nhân, với triệu chứng linh hoạt, đánh giá cấu trúc đơn của hành vi và lo âu giống như trầm cảm bằng cách sử dụng các xét nghiệm hành vi tương đối đơn giản (FST, EPM, ưu tiên sucrose) có thể hạn chế giá trị tịnh tiến của những phát hiện này (Belzung et al., ), lập luận cho sự phát triển và sử dụng các mô hình có hiệu lực nâng cao để nghiên cứu trạng thái chán nản. Điều quan trọng, các thao tác vỏ não ảnh hưởng đến tương tác xã hội ở động vật không nhất thiết phản ánh kiểu hình giống như trầm cảm, nhưng có thể là biểu hiện của các cơ chế hỗ trợ hành vi xã hội nói chung. Do đó, các mạch mPFC được xác định cũng có thể có vai trò trong các tình trạng tâm thần khác được đặc trưng bởi các khiếm khuyết xã hội, ví dụ, rối loạn phổ tự kỷ, rối loạn lo âu và tâm thần phân liệt (xem bên dưới; Yizhar, ; Allsop và cộng sự, ). Ngoài ra, tùy thuộc vào hành vi đọc ra (ví dụ, tính xã hội hoặc anhedonia), can thiệp optogenetic có thể có hiệu ứng khác biệt (Albert, ), giải thích phức tạp hơn nữa về vai trò của các yếu tố mạch cụ thể trong trạng thái hành vi phức tạp. Cuối cùng, sự nhiễu loạn của các mạch điện làm trung gian cho sự suy giảm nhận thức do trầm cảm, là một yếu tố dễ bị tổn thương nghiêm trọng đối với sự kiên trì của rối loạn, vẫn là một lĩnh vực chưa được khám phá về các thao tác điều trị quang học, nhưng hứa hẹn sẽ làm sáng tỏ các mục tiêu mới có thể được sử dụng để điều trị của rối loạn tâm thần phổ biến này.

Tâm thần phân liệt

Tâm thần phân liệt được đặc trưng bởi nhận thức không đồng nhất cao (trí nhớ làm việc, sự chú ý), dương tính (ảo tưởng, ảo giác) và các triệu chứng tiêu cực (ảnh hưởng phẳng, anhedonia), cũng như lời nói vô tổ chức và hành vi vận động bất thường (Hiệp hội Tâm thần Mỹ, ). Phương pháp điều trị bằng dược phẩm hiện tại chỉ giải quyết một phần nhỏ các triệu chứng, với phần lớn các phương pháp điều trị bị hạn chế trong việc kiểm soát các khiếm khuyết liên quan đến rối loạn tâm thần và không thể tham gia vào nguyên nhân chính gây ra khuyết tật, nghĩa là suy giảm nhận thức (Ross và cộng sự, ; Cho và Sohal, ). Vì cơ chế bệnh sinh của bệnh tâm thần phân liệt vẫn chưa rõ ràng và có khả năng liên quan đến một mạch thần kinh phức tạp, việc bóc tách tế bào thần kinh cơ bản và phản ứng thần kinh sẽ là công cụ để hiểu được chứng rối loạn tâm thần nghiêm trọng và hiện không thể chữa khỏi này (Peled, ; Cho và Sohal, ).

Nhiều khiếm khuyết về nhận thức đi kèm với tâm thần phân liệt, chẳng hạn như làm việc và trí nhớ bị suy giảm và kiểm soát tình cảm và đánh giá phần thưởng bị suy giảm, đã được truy trở lại chức năng PFC bị điều hòa, dẫn đến thay đổi kết nối với các khu vực dưới vỏ não, như amygdala, Ross và cộng sự, ; Meyer-Lindenberg, ; Arnsten và cộng sự, ). Một số lý thuyết tồn tại liên quan đến sự thay đổi mPFC gây ra các triệu chứng tâm thần phân liệt, bao gồm điều chế dopaminergic thay đổi, thay đổi cân bằng E / I và hoạt động dao động bất thường trong dải tần số gamma (Meyer-Lindenberg, ; Lisman, ). Các phương pháp tiếp cận quang học đã bắt đầu giải quyết các ưu điểm của các lý thuyết này bằng cách cung cấp cái nhìn sâu sắc nguyên nhân trong các cơ chế cơ bản của các triệu chứng không đồng nhất của tâm thần phân liệt, đặc biệt là rối loạn chức năng nhận thức và xử lý thông tin sai lệch liên quan đến rối loạn này (Wang và Carlén, ; Touriño và cộng sự, ).

Một vai trò kép của dopamine đã được đưa ra giả thuyết để góp phần vào sự phát triển của tâm thần phân liệt. Cụ thể, người ta cho rằng sự gia tăng truyền DA trong hệ thống mesolimbic và giảm hoạt động DA song song trong tài khoản mPFC cho biểu hiện của các triệu chứng tâm thần phân liệt (Brisch et al., ; Cho và Sohal, ). Ngoài ra, kích hoạt không cân bằng của vỏ não D1-R và D2-R, có tác dụng đối nghịch với tính dễ bị kích thích thần kinh (Beaulieu và Gainetdinov, ), được coi là rất quan trọng để xử lý thông tin bị suy yếu và biểu hiện của cả triệu chứng tích cực và tiêu cực trong tâm thần phân liệt (Seamans và Yang, ; Durstewitz và Seamans, ; Brisch và cộng sự, ). Sự tham gia của D2-R được hỗ trợ bởi thực tế là tất cả các thuốc chống loạn thần đang được sử dụng để điều trị các triệu chứng dương tính của bệnh tâm thần phân liệt, chặn chức năng D2-R (Cho và Sohal, ). Hơn nữa, D2-R trước trán có một vai trò quan trọng trong các quá trình nhận thức bị phá vỡ trong bệnh tâm thần phân liệt, bao gồm cả trí nhớ làm việc và giao phối cảm biến, như được xác định với chuột đột biến và can thiệp dược lý (Ralph et al., ; Seamans và Yang, ; Durstewitz và Seamans, ). Điều chế quang học của các tế bào thần kinh biểu hiện D2-R trong mPFC cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về chức năng của D2-R và đóng góp tiềm năng của chúng đối với các triệu chứng tâm thần phân liệt. Truyền tĩnh mạch mPFC của vec tơ ChR2 phụ thuộc Cre trong D2-R :: Chuột cho phép biểu hiện mạnh mẽ của ChR2 trong một quần thể tế bào hình chóp V chiếu tới đồi thị (Gee et al., ). Các bản ghi lát cắt cấp tính đã chứng minh rằng, tại đường cơ sở, chất chủ vận quinpirole D2-R có tác dụng tối thiểu đối với việc tiêm hiện tại trong các tế bào thần kinh D2-R, tuy nhiên, một sự khử cực đáng kể đã xảy ra khi ứng dụng quinpirole được kích hoạt chặt chẽ bởi sự kích hoạt quang điện tử biểu hiện các nơ-ron chiếu mPFC, tạo ra dao động điện áp và tăng vọt trong hàng trăm mili giây (Gee et al., ). Do tính đặc hiệu của biểu hiện D2-R trong các tế bào thần kinh V của lớp chiếu cortico-thalamic, D2-R qua trung gian sau khử cực có thể tăng cường đầu ra cho các cấu trúc dưới vỏ. Trong các điều kiện bệnh lý, chẳng hạn như biểu hiện quá mức D2-R được thấy trong tâm thần phân liệt (Seeman và Kapur, ), sự khuếch đại tín hiệu được duy trì này có thể tăng cường mức độ nhiễu trong mPFC, do đó làm biến dạng thông tin chuyển tiếp đến các khu vực dưới vỏ não và có khả năng tăng cường tính nhạy cảm đối với rối loạn tâm thần. Vì mức độ tiếng ồn trong mPFC được cho là tăng ở bệnh nhân tâm thần phân liệt (được thảo luận dưới đây), làm giảm sự khử cực qua trung gian D2-R có thể là cơ sở sinh lý thần kinh cho tác dụng chống loạn thần đối với các triệu chứng của bệnh tâm thần phân liệt. Nghiên cứu thêm bằng cách sử dụng trong cơ thể các mô hình sẽ phải xác minh xem liệu D2-R gây ra sau khử cực có liên quan đến rối loạn chức năng nhận thức quan sát thấy trong bệnh tâm thần phân liệt hay không.

Lý thuyết cân bằng E / I đặt ra rằng sự gia tăng tỷ lệ E / I vỏ não, qua trung gian thông qua khả năng hạ huyết áp của các tế bào hình chóp hoặc giảm khả năng ức chế của các tế bào ức chế, làm nền tảng cho các triệu chứng hành vi và nhận thức của bệnh tâm thần phân liệt, bao gồm cả rối loạn chức năng xã hội ; Vương và Carlén, ). Hiệu ứng mạng và hành vi của sự cân bằng E / I đã thay đổi trong mPFC đã được giải quyết bằng cách sử dụng chức năng bước ổn định opsin (SSFO), một đột biến ChR2 với thời gian khử kích hoạt giảm đáng kể (~ 30 min) (Yizhar et al., ; Yizhar, ) khi bị kích thích với một xung ánh sáng xanh, do đó làm giảm ngưỡng cho khả năng kích hoạt tiềm năng trong các nơ-ron biểu hiện SSFO. Sự quang hợp ngắn của các tế bào thần kinh hình chóp mPFC biểu hiện SSFO làm tăng sự cân bằng E / I, xử lý thông tin bị suy yếu ở cấp độ tế bào và tăng hoạt động tần số cao nhịp nhàng, giống như chỉ định lâm sàng của bệnh tâm thần phân liệt (Yizhar et al., ) (xem phần bên dưới). Ở cấp độ hành vi, những thao tác này là đủ để xóa bỏ hoàn toàn sự tương tác xã hội và làm suy giảm khả năng tiếp thu bộ nhớ sợ điều kiện. Cân bằng E / I được tăng cường trong vỏ thị giác chính không làm thay đổi hành vi xã hội, điều này ám chỉ đến tính đặc hiệu của mPFC trong việc làm trung gian cho những thiếu sót hành vi này. Điều thú vị là, quá trình khử cực của các nơ-ron mPFC GABAergic PV thể hiện SSFO không ảnh hưởng đến tương tác xã hội và nỗi sợ hãi có điều kiện (Yizhar et al., ), mặc dù thực tế là nó giảm mạnh hoạt động đạp xe và khớp thần kinh. Tuy nhiên, thâm hụt xã hội quan sát thấy sau khi quang hóa các tế bào hình chóp biểu hiện SSFO đã được giải cứu một phần bằng cách đồng hoạt hóa các tế bào thần kinh PV biểu hiện ChR2 (Yizhar et al., ). Như đã thảo luận trước đó, việc ức chế tế bào thần kinh mPFC PV có thể dẫn đến thiếu hụt trí nhớ làm việc nghiêm trọng (Rossi và cộng sự, ), nhấn mạnh thêm tầm quan trọng của một giai điệu kích thích vỏ não cân bằng hợp lý. Đáng chú ý, sự cân bằng E / I tăng trong mPFC cũng được cho là góp phần gây ra rối loạn chức năng xã hội liên quan đến rối loạn phổ tự kỷ (Yizhar et al., ), do đó, những phát hiện này có thể chỉ ra một cơ chế sinh lý bệnh học làm trung gian cho những khiếm khuyết chung trong hành vi xã hội. Mặc dù việc sử dụng các SSFO hỗ trợ giải thích hậu quả của sự cân bằng mPFC E / I bị biến dạng ở cấp độ tế bào và trên tương tác xã hội, sự cân bằng E / I trong tâm thần phân liệt và tự kỷ có thể là kết quả của một cơ chế phát triển thần kinh bất thường. Do đó, ở bệnh nhân, cân bằng E / I được nâng lên trong một khoảng thời gian vượt xa quy mô thời gian ngừng hoạt động của các SSFO hiện có. Do đó, các hiệu ứng tương đối cấp tính của một sự thay đổi trong cân bằng E / I ở động vật bình thường phát triển nên được giải thích một cách thận trọng. Điều đó đang được nói, lần đầu tiên các thao tác optogenetic sử dụng SSFO đã chứng minh hiệu ứng khác biệt mạnh mẽ của sự thay đổi trong cân bằng mPFC E / I đối với hoạt động và hành vi của mạng. Hơn nữa, SSFO có thể được sử dụng để đánh giá liệu cân bằng E / I có bị nhiễu loạn trong các bệnh tâm thần khác, bao gồm tự kỷ, trầm cảm và nghiện, có khả năng thống nhất nguyên nhân của các rối loạn này (Tye và Deisseroth, ).

Một đại lộ thứ ba nhằm giải thích sự thiếu hụt nhận thức của bệnh nhân tâm thần phân liệt liên quan đến nhịp điệu gamma, các dao động thần kinh 30 Hz 80 Hz có chức năng quan trọng trong việc đồng bộ hóa hoạt động của tế bào thần kinh trong và giữa các khu vực, được biết là cần thiết cho việc ghi nhớ và nhận biết. (Lewis và cộng sự, ; Vương và Carlén, ), và có khả năng quan trọng đối với nhiều chức năng não khác. Ở bệnh nhân tâm thần phân liệt, các dao động gamma bất thường đã được theo dõi một cách nhất quán và chúng tương quan với những thay đổi trong trí nhớ làm việc và kiểm soát nhận thức (Uhlhaas et al., ; Ca sĩ và ca sĩ, ). Khi chức năng tế bào thần kinh PV bị suy yếu, ổ ức chế dưới mức tối ưu dẫn đến sự không đồng bộ hóa, góp phần làm thay đổi nhịp gamma và có lẽ là suy giảm trí nhớ làm việc liên quan đến tâm thần phân liệt (Lewis và cộng sự, ). Theo khái niệm này, sự tổng hợp và tái hấp thu GABA cục bộ luôn giảm trong PFC của bệnh nhân tâm thần phân liệt và sự thay đổi này được trung gian đặc biệt bởi các tế bào thần kinh PV, ngụ ý chức năng bất thường của quần thể đặc biệt này (Lewis và cộng sự, ). Tương tự, giảm khả năng miễn dịch PV trong PFC của bệnh nhân tâm thần phân liệt đã được báo cáo (Beasley và Reynold, ). Các nghiên cứu về quang học đã xác nhận tầm quan trọng của các tế bào PV vỏ não trong việc điều khiển dao động gamma (Cardin và cộng sự, ; Sohal và cộng sự, ). Sohal và cộng sự () cho thấy rằng sự quang hóa của các tế bào hình chóp PFC biểu hiện ChR2 đã gợi ra các dao động gamma trong cơ thểtuy nhiên, ức chế đồng thời qua trung gian NpHR của PV + inteuron đã ức chế đặc biệt sức mạnh gamma, cho thấy rằng kích thích tế bào hình chóp kích hoạt tế bào thần kinh PV ở hạ lưu. Điều quan trọng, khi đưa các tế bào thần kinh hình chóp vào đầu vào tần số gamma, việc truyền tín hiệu vi mạch được cải thiện bằng cách giảm nhiễu mạch và khuếch đại tín hiệu mạch, bao gồm cả tín hiệu đến các tín hiệu cục bộ (Sohal et al., ). Sự phụ thuộc đồng bộ tế bào thần kinh trung gian gamma do parvalbumin điều khiển phụ thuộc vào kích hoạt thụ thể NMDA, vì việc xóa thụ thể NMDA nhắm mục tiêu trong các tế bào thần kinh PV làm suy yếu cảm ứng optogenetic của dao động gamma và dẫn đến suy giảm nhận thức chọn lọc, giống như bệnh tâm thần phân liệt. ). Cùng với nhau, điều chế optogenetic chọn lọc của hoạt động PV interneuron đã xác nhận rằng phân nhóm nơ ron thần kinh này điều khiển các dao động gamma, tuần tự thúc đẩy xử lý thông tin nhanh và nhắm mục tiêu; một sự mài giũa của người Viking về phản ứng vỏ não đối với các yếu tố đầu vào cảm giác (Wang và Carlén, ). Những thay đổi trong đồng bộ dao động cũng được cho là nền tảng cho các tình trạng tâm thần khác, bao gồm rối loạn lưỡng cực và tự kỷ, cũng như động kinh (Uhlhaas và Ca sĩ, ; Sheline và cộng sự, ). Do đó, những nỗ lực nhằm làm sáng tỏ thêm các thích ứng mạch và phân tử góp phần tạo ra sự dao động của nơ ron thần kinh là vô cùng quan trọng.

Được kết hợp với nhau, các thao tác quang học đầu tiên của mạch mPFC đã xác nhận ít nhất một phần các lý thuyết hiện có nhằm giải thích các cơ chế bệnh lý thần kinh tiềm ẩn bệnh tâm thần phân liệt. Ổ đĩa kích thích được tăng cường, có khả năng là kết quả của sự biểu hiện quá mức D2-R, dẫn đến việc truyền tế bào thần kinh không đồng bộ và xử lý thông tin vỏ não bị suy yếu góp phần gây ra các triệu chứng liên quan đến rối loạn này. Do tính chất đa diện và phức tạp của tâm thần phân liệt, có khả năng sẽ không thể bắt chước phổ kiểu hình đầy đủ trong một mô hình động vật. Mặc dù các thao tác optogenetic trong não loài gặm nhấm là vô giá để cung cấp hướng mới cho lĩnh vực nghiên cứu này, giá trị tịnh tiến của các cơ chế quan sát vẫn là một thách thức cần được giải quyết trong tương lai.

Nghiện

Các cá nhân bị nghiện hiển thị một tiết mục hành vi bị giới hạn trong các chu kỳ tìm kiếm, tiêu thụ và phục hồi ma túy lặp đi lặp lại từ việc sử dụng ma túy mặc dù thường có hậu quả tiêu cực nghiêm trọng (Hyman, ). Nghiện ma túy là điểm cuối của một loạt các chuyển đổi từ sử dụng ma túy ban đầu, khoái lạc sang sử dụng ma túy theo thói quen và cuối cùng, trùng khớp với sự thích nghi lâu dài trong các mạch thần kinh (Robinson và Berridge, ; Kalivas và ROLow, ). Tỷ lệ tái phát cao là một vấn đề lớn trong điều trị nghiện, vì những người nghiện vẫn rất dễ bị tái phát ngay cả sau thời gian dài (vài tháng đến nhiều năm) cai nghiện (Kalivas và O'Brien, ). Lỗ hổng dai dẳng này được cho là được duy trì bởi những ký ức liên kết mạnh mẽ và bền bỉ về tác dụng của thuốc và tín hiệu môi trường (Hyman et al., ). Mạch não hỗ trợ nghiện rất phức tạp, nhưng bằng chứng phong phú cho thấy mPFC có vai trò quan trọng trong sự phát triển và tồn tại của hành vi gây nghiện (Kalivas, ). Cụ thể hơn, mPFC có liên quan đến việc quy kết sự khoan dung đối với các kích thích, uống thuốc bắt buộc, biểu hiện ký ức liên quan đến ma túy và tái nghiện tìm kiếm ma túy (Van den Oever et al., ; Hogarth và cộng sự, ; Peters và cộng sự, ). Các phương pháp tiếp cận Optogenetic đã xác nhận chức năng quan trọng của mPFC trong các mô hình hành vi gây nghiện của động vật và cung cấp những hiểu biết mới thú vị về sự đóng góp tạm thời của các tiểu vùng mPFC và dự đoán cho NAc về hành vi cưỡng chế và tìm kiếm ma túy.

Bằng chứng từ các nghiên cứu về hình ảnh thần kinh cho thấy rằng sự suy giảm của mPFC góp phần làm mất kiểm soát trong việc hạn chế lượng người nghiện ở người (Goldstein và ROLow, ). Giả thuyết này gần đây đã được giải quyết bằng cách sử dụng optogenetic ở chuột tiếp tục tự điều trị cocaine mặc dù việc ghép phần thưởng cocaine với việc cung cấp một kích thích độc hại (sốc chân). Chen và cộng sự. () cho thấy việc tự uống cocaine lâu dài làm giảm tính kích thích tế bào thần kinh PLC, với tác dụng mạnh nhất ở chuột kháng ác cảm. Khôi phục chức năng hình chóp PLC bằng cách kích thích optogenetic giảm lượng cocaine ở chuột kháng ác cảm (Hình (Hình2A) .2A). Ngược lại, khi các tế bào thần kinh PLC bị im lặng về mặt quang học, những con chuột không kháng thuốc tham gia vào việc tự quản cocaine kết hợp với một cú sốc chân. Nghiên cứu này chỉ ra rằng khi sử dụng cocaine được kết hợp với một hậu quả bất lợi, sự giảm hoạt động của các tế bào hình chóp PLC góp phần làm mất sự kiểm soát ức chế đối với lượng cocaine bắt buộc.

Hình 2  

Bằng chứng quang học cho sự tham gia của mPFC trong hành vi gây nghiện. Đèn flash màu vàng: quang hóa; đèn flash màu xanh: quang hóa. ↑ = tăng cường sử dụng / tìm kiếm thuốc; ↓ = giảm dùng thuốc / tìm kiếm. Thao tác quang học chỉ ra ...

Các can thiệp dược lý trong các mô hình động vật tìm kiếm thuốc điều hòa chỉ ra rằng dmPFC và vmPFC đóng góp khác nhau vào sự biểu hiện của hành vi cụ thể này (Peters và cộng sự, ; Van den Oever và cộng sự, ). Trong khi hoạt động của dmPFC được cho là thúc đẩy các phản ứng tìm kiếm thuốc, vmPFC sẽ thúc đẩy hoặc ức chế các phản ứng tìm kiếm thuốc tùy thuộc vào loại thuốc đã được sử dụng trước đó và việc thực hiện các phiên tuyệt chủng trước khi tìm kiếm thuốct (McLaughlin và thấy, ; Peters và cộng sự, ; Rogers và cộng sự, ; Koya và cộng sự, ; Willcocks và McNally, ; Dầu nhờn và cộng sự, ). Trên thực tế, một số dòng bằng chứng cho thấy ILC làm trung gian cho sự hợp nhất và biểu hiện của bộ nhớ tuyệt chủng (Peters et al., ; LaLumiere và cộng sự, ), và như vậy, sự ức chế của khu vực này sau khi học tập tuyệt chủng gợi lên biểu hiện của phản ứng tìm kiếm cocaine ban đầu. Thao tác quang học của vmPFC đã mở rộng những phát hiện này bằng cách cho thấy các tế bào hình chóp vmPFC thực sự góp phần vào việc biểu hiện và tuyệt chủng của việc tìm kiếm cocaine có điều kiện, nhưng theo cách phụ thuộc vào thời gian (Van den Oever et al., ; Nhân vật Hình2B) .2B). Kích hoạt qua trung gian Channelrhodopsin-2 của các tế bào hình chóp vmPFC tạo điều kiện cho sự tuyệt chủng của bộ nhớ ưu tiên nơi điều hòa cocaine (CPP) chỉ khi áp dụng phương pháp photostimulation tuần, nhưng không phải là 3 sau ngày điều hòa. Theo quan sát này, sự ức chế qua trung gian NpHR của các tế bào thần kinh này đã ngăn chặn sự tuyệt chủng của bộ nhớ CPP 1 vài tuần sau khi điều hòa. Đáng ngạc nhiên, sự quang hóa có chọn lọc biểu hiện suy yếu của một bộ nhớ cocaine ngày tuổi 3. Cùng với nhau, thao tác quang học của các tế bào hình chóp chỉ ra sự sắp xếp lại theo thời gian của mạch điều khiển sự biểu hiện của các ký ức liên quan đến cocaine và vai trò khác biệt của vmPFC trong việc điều chỉnh cocaine có điều kiện theo thời gian.

Các nghiên cứu về quang học đã xác nhận rằng hoạt động của PLC là cần thiết để phục hồi việc tìm kiếm cocaine ở động vật bị dập tắt. Tương tự như bất hoạt dược lý, sự quang hóa của các tế bào thần kinh PLC (sử dụng một chất kích thích không chọn lọc) làm giảm sự phục hồi của cocaine trong việc tìm kiếm cocaine (Stefanik et al., ). Ngoài ra, cùng một nhóm đã chứng minh rằng con đường BLA-PLC có liên quan nghiêm trọng đến việc phục hồi cocaine tìm kiếm bằng cách ức chế quang học của các thiết bị đầu cuối trước sinh BLA trong PLC (Stefanik và Kalivas, ). Sự ức chế miễn dịch tế bào của các tế bào thần kinh hình chóp dmPFC cũng làm suy giảm sự phục hồi do căng thẳng gây ra của việc tìm kiếm thức ăn ngon miệng ở chuột (Calu và cộng sự, ), đề xuất rằng các phương thức khác nhau kích hoạt mạch dmPFC để gợi lên sự phục hồi của việc tìm kiếm phần thưởng. Ngoài ra, điều này cho thấy hoạt động của PLC thúc đẩy phục hồi cocaine và tìm kiếm phần thưởng tự nhiên, trong khi đó hoạt động tăng lên của cùng các tế bào thần kinh ngăn chặn việc uống cocaine bắt buộc (Chen et al., ). Chức năng đối lập mà PLC có thể phụ thuộc vào sự hiện diện hay vắng mặt của cocaine trong các thử nghiệm hoạt động. Điều này được hỗ trợ bởi sự quan sát rằng sự quang hóa của các tế bào hình chóp PLC đã tăng cường khả năng tự quản cocaine và phục hồi việc tìm kiếm cocaine ở những con chuột phải tuân theo lịch uống cocaine tần số cao (Martín-García et al., ). Các inteuron GABAergic chưa được chế tác trong các mô hình nghiện, nhưng vai trò của các inteuron PV trong học tập và tuyệt chủng tự nhiên (sucrose) đã được kiểm tra gần đây. Việc kích hoạt qua trung gian PLC PV qua trung gian Channelrhodopsin không ảnh hưởng đến việc tự quản lý phần thưởng sucrose, nhưng đã đẩy nhanh việc tuyệt chủng tìm kiếm phần thưởng bằng cách ức chế hoạt động của mạng PL (Sparta et al., ). Hoạt động của PV PV cũng ảnh hưởng đến sự tuyệt chủng của việc tìm kiếm thuốc hay không vẫn là một chủ đề cho nghiên cứu trong tương lai.

Bằng cách tích hợp đầu vào từ các nguồn như BLA, VTA và HPC và truyền đầu ra kích thích đến NAc, mPFC được cho là sẽ kiểm soát mạch động cơ để điều chỉnh phản ứng với thuốc và các kích thích liên quan đến thuốc (Kalivas và cộng sự, ). Các vùng lưng của mPFC chủ yếu chiếu vào vùng vây lưng và lõi NAc, trong khi đó, vùng bụng chủ yếu nhắm vào vùng vây lưng và vỏ NAc (Voorn và cộng sự, ). PCác thí nghiệm ngắt kết nối có hại thực sự đã liên quan đến lõi dmPFC-NAc và con đường vỏ vmPFC-NAc trong việc tìm kiếm cocaine và heroin do ma túy và ma túy (McFarland và cộng sự, ; LaLumiere và Kalivas, ; Peters và cộng sự, ; Bossert và cộng sự, ), nhưng với phương pháp này, các hiệu ứng trên con đường gián tiếp không thể loại trừ. Photoinhibiton của các thiết bị đầu cuối trước sinh của PLC trong lõi NAc bị suy yếu do cocaine được khôi phục trước khi tìm kiếm cocaine (Stefanik et al., ), xác nhận rằng phép chiếu glutamatergic đơn sắc từ PLC sang lõi NAc có vai trò cực kỳ quan trọng trong phản ứng hành vi này. Bằng chứng quang học cho sự liên quan của con đường vỏ mPFC-NAc được cung cấp bằng cách điều chế quang của các thiết bị đầu cuối ILC trong các lát não NAc thu được từ động vật tiếp xúc với cocaine (Suska et al., ). Điều này cho thấy rằng đầu vào trước khi khử của các thiết bị đầu cuối mPFC trong vỏ NAc đã được tăng cường sau cả thời gian ngắn (ngày 1) và dài hạn (ngày 45) khi không tiếp xúc và không tiếp xúc với cocaine, nhưng chỉ sau khi tiếp xúc với nó, việc tăng cường đáng kể tăng ca. Sự tăng cường trước khi sinh được gây ra bởi sự gia tăng xác suất giải phóng glutamate, thay vì tăng kích thước định lượng của phát hành glutamatergic hoặc số lượng các vị trí phát hành hoạt động (Suska et al., ). Điều thú vị là, phơi nhiễm cocaine không ảnh hưởng đến việc truyền tiền sản trong phép chiếu vỏ BLA-NAc (Suska et al., ), đề xuất rằng đầu vào từ mPFC được ưa chuộng hơn đầu vào BLA sau khi dùng cocaine. Trong một nghiên cứu thanh lịch của Ma et al. () nó đã chỉ ra rằng cocaine tự quản gây ra các khớp thần kinh im lặng trong con đường mPFC-NAc. Điều thú vị là, các khớp thần kinh im lặng trong con đường vỏ ILC-NAc đã trưởng thành bằng cách tuyển dụng AMPA-R thiếu AMPA-R (quan sát vào ngày 2 của sự kiêng khem), trong khi các khớp thần kinh im lặng trong con đường lõi PLC-NAc tuyển dụng. Các thụ thể axit α-amino-45-hydroxy-2-methyl-3-isoxazolepropionic thiếu các tiểu đơn vị GlamA5 có thể thấm qua canxi, dẫn truyền kênh lớn hơn, biểu hiện quá trình khử hoạt động của kênh nhanh hơn độ dẻo ngắn hạn và dài hạn (để đánh giá xuất sắc, xem Isaac và cộng sự, ). Về mặt sinh học đã gợi lên trầm cảm lâu dài (1 Hz cho 10 phút) giới thiệu lại các khớp thần kinh im lặng trong cả hai con đường, nhưng điều này được tăng cường (vỏ ILC-NAc) hoặc giảm (lõi PLC-NAc) sau đó tìm kiếm cocaine (Ma et al., ), hỗ trợ thêm vai trò khác biệt của dmPFC và vmPFC trong hành vi này.

Quần thể tế bào chính trong NAc bao gồm các tế bào thần kinh gai trung bình GABAergic (MSN) có thể được phân chia trong quần thể biểu hiện D1-R và D2-R, bao gồm ~ 90 Thẻ 95% của tất cả các tế bào thần kinh NAc (Lobo et al. ). Biểu hiện chọn lọc của ChR2 trong mỗi quần thể MSN NAc cho thấy rằng việc kích hoạt tế bào thần kinh D1-R đã tăng cường học tập thưởng cocaine trong mô hình CPP, trong khi kích hoạt tế bào thần kinh D2-R có tác dụng ngược lại (Lobo et al., ). Quá trình quang hóa của các thiết bị đầu cuối mPFC trong lõi NAc đặc biệt gây ra biểu hiện ΔFosB trong tế bào thần kinh D1-R, trong khi ở vỏ NAc, biểu hiện ΔFosB được tạo ra trong cả hai kiểu con D1-R và D2-R (Lobo và cộng sự, ). Điều này cho thấy rằng việc phân phối các thiết bị đầu cuối mPFC lên các tế bào thần kinh NAc khác nhau đối với vỏ và lõi (Lobo và cộng sự, ). Tuy nhiên, điều này sẽ yêu cầu xác nhận bằng các bản ghi toàn ô. Sự phù hợp về chức năng của mPFC với các dự báo MSN của NAc D1-R đã được Pascoli et al. () người đã chỉ ra rằng quá trình quang hóa tần số thấp (1 Hz) của con đường vỏ ILC-NAc đã đảo ngược quá trình tạo synap không do cocaine gây ra trong các tế bào thần kinh D1-R và sự nhạy cảm của cơ địa. Gần đây, cùng một nhóm đã sử dụng phương pháp quang sinh học để tiết lộ sự hiện diện của AMAX-R thiếu AMPA-R trong phép chiếu ILC-NAc D2-R MSN sau khi tự uống cocaine (Pascoli et al., ). Quá trình quang hóa của con đường này ở 13 Hz, nhưng không phải là 1 Hz, đã đảo ngược sự thích nghi synap sau khi tự uống cocaine và hủy bỏ việc tìm kiếm cocaine do cue gây ra. Các tác giả đã suy đoán rằng sự kích thích 13-Hz là cần thiết cho hiệu ứng này bởi vì điều này gợi lên trầm cảm dài hạn qua trung gian mGluR, một cơ chế hiệu quả để loại bỏ AMAX -UM synap thiếu AMPA-R (Lüscher và Huber, ). Tuy nhiên, phát hiện này mâu thuẫn với quan sát của Ma et al. (); (Thảo luận ở trên). Sự khác biệt về tính đặc hiệu của mạch (điều chế optogenetic của các phép chiếu đối với tế bào thần kinh D1-R vs. dự báo cho tất cả các tế bào thần kinh MSN vỏ NAc) và trong chế độ tự điều trị cocaine có thể giải thích các tác dụng đối nghịch quan sát được trong các nghiên cứu này.

Ngoài việc liên quan đến việc tái nghiện ma túy, con đường mPFC-NAc còn liên quan đến việc tiêu thụ rượu kháng thuốc bắt buộc. Photoinhibition của phép chiếu lõi dmPFC-NAc làm giảm lượng rượu kết hợp với các kích thích gây khó chịu của các phương thức cảm giác khác nhau và các phương pháp uống khác nhau (Seif et al., ). Uống rượu không bị ảnh hưởng bởi quang hóa khi nó không được kết hợp với hậu quả bất lợi, cho thấy con đường này chiếm ưu thế trong việc điều phối các khía cạnh chống nghiện, cưỡng chế của nghiện rượu, trong đó việc uống thường đi kèm với xung đột hoặc thách thức (Tiffany và Conklin, ). Tuy nhiên, những kết quả này mâu thuẫn với phát hiện rằng sự quang hóa của PLC giúp tăng cường lượng cocaine chống ác cảm (Chen et al., ), gợi ý rằng PLC có thể điều chỉnh một cách khác biệt lượng rượu và cocaine bắt buộc.

Sự tham gia của con đường mPFC-NAc trong việc giành được phần thưởng và tự quản lý thuốc cũng đã được khám phá với các phương pháp optogenetic. Stuber et al. () phát hiện ra rằng kích hoạt quang của phép chiếu vỏ mPFC-NAc (20 Hz) không hỗ trợ cho việc thu nhận hành vi tự kích thích của người vận hành (các phản ứng tích cực đã kích hoạt các xung ánh sáng được truyền đến các thiết bị đầu cuối mPFC trong NAc), mặc dù thực tế là kích hoạt quang học phép chiếu mPFC gợi ra các EPSC trong NAc. Một nghiên cứu tiếp theo đã chứng minh rằng động vật có được khả năng tự kích thích quang học của con đường vỏ mPFC-NAc khi tần số kích thích được tăng lên 30 Hz (Britt et al., ). Do đó, phép chiếu glutamatergic từ mPFC sang NAc chỉ có thể gợi lên sự tăng vọt của MSN và củng cố hành vi với sự kích hoạt mạnh mẽ của mPFC hoặc khi mức DA trong NAc tăng lên song song. Vị trí kích thích chính xác trong mPFC có thể có tầm quan trọng quan trọng để đạt được hiệu ứng này, xem xét rằng ILC được cho là có hình chiếu mạnh hơn đến vỏ NAc so với PLC (Voorn et al., ). Như trong các nghiên cứu đã đề cập ở trên, biểu hiện ChR2 không được nhắm mục tiêu cụ thể vào PLC hoặc ILC, vẫn còn phải xác định xem có sự khác biệt nào về tiềm năng của cả hai con đường để gợi lên sự tăng vọt trong MSN vỏ NAc và để củng cố hành vi tìm kiếm phần thưởng hay không.

Theo các kỹ thuật can thiệp truyền thống, các thao tác quang học của mạch mPFC trong các mô hình nghiện động vật gặm nhấm đã xác nhận sự liên quan quan trọng của khu vực này trong việc điều chỉnh hành vi dùng thuốc và tìm kiếm ma túy và hỗ trợ thêm cho sự phân biệt chức năng dọc theo trục lưng của mPFC. Hơn nữa, điều chế đường dẫn cụ thể đã cung cấp những hiểu biết mới về vai trò của các phép chiếu BLA-PLC và mPFC-NAc. Cụ thể, sự kích thích quang của các đầu sợi trục PLC và ILC trong các chế phẩm cắt lát não cấp tính của lõi NAc và vỏ đã chứng minh các phản ứng thần kinh đặc hiệu của con đường do cocaine có thể đảo ngược bằng cách sử dụng tần số quang hóa xác định (Pascoli et al., , ; Ma và cộng sự, ). Điều này có thể cung cấp cơ hội cho sự đảo ngược qua trung gian DBS của các phản ứng thần kinh do thuốc gây ra ở người nghiện. Tuy nhiên, vì kích thích điện ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào thần kinh theo cách không chọn lọc, hiệu quả tịnh tiến đối với DBS vẫn phải được tiếp cận thận trọng và cần phải nghiên cứu thêm.

Kết luận

Ứng dụng tương đối gần đây của công nghệ optogenetic vào nghiên cứu khoa học thần kinh đã giúp hiểu sâu hơn về chức năng của các loại mạch khác nhau trong não và đã đóng góp đáng kể vào sự hiểu biết của chúng ta về mạch mPFC trong điều kiện sức khỏe và bệnh tật. Thao tác quang học cho phép nghiên cứu cấp độ hệ thống nhân quả về các hành vi nhận thức và bệnh lý thần kinh khác nhau ở động vật di chuyển tự do và cho phép tích hợp trong cơ thểex vivo ghi điện sinh lý, không khả thi với các phương pháp can thiệp truyền thống. Tuy nhiên, trong nhiều thập kỷ, cơ quan nghiên cứu sâu rộng liên quan đến tổn thương, phương pháp dược lý và điện sinh lý đã cung cấp kiến ​​thức quan trọng về sự tham gia của mPFC trong các quá trình nhận thức đa dạng. Việc tích hợp dữ liệu thu được với các phương pháp can thiệp truyền thống và điều chế optogenetic này sẽ tiếp tục là vô giá đối với sự hiểu biết của chúng tôi về mạch mPFC và để tạo ra các mô hình tính toán của chức năng mPFC.

Một bước đột phá lớn trong việc mổ xẻ các mạch thần kinh đã được kích hoạt bởi công nghệ optogenetic là thao tác trực tiếp với các dự đoán nơ-ron trong và giữa các vùng não. Đối với mạch mPFC, điều này đã dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về kết nối nội bộ mPFC, vai trò của các dự báo mPFC liên tục và hiệu quả trong các quá trình nhận thức và rối loạn tâm thần, và thậm chí phát hiện ra một quần thể tế bào GABAergic mới với tầm xa dự báo cho NAc (Lee và cộng sự, ). Hơn nữa, do tính tương thích tuyệt vời của optogenetic và ex vivo sinh lý học cắt lát não, phản ứng thần kinh do cocaine khác biệt trong các dự báo PLC và ILC đối với NAc đã được làm sáng tỏ (Ma et al., ), chứng minh tính khả thi của việc phân tích các cơ chế đặc thù của tiểu vùng mPFC bằng cách sử dụng optogenetic.

Mặc dù đã có nhiều tiến bộ, một số yếu tố đã nhận được rất ít sự chú ý và trong một số trường hợp đòi hỏi phải cải tiến kỹ thuật để được giải quyết đúng đắn trong các thí nghiệm trong tương lai. Đối với quần thể GABAergic trong mPFC, biểu hiện opsin cho đến nay chủ yếu nhắm vào các tế bào PV, khiến cho vai trò của nhiều loại tế bào GABAergic khác (ví dụ, SOM +, calretinin +, v.v.) không được giải quyết. Khi các dòng chuột và chuột Cre biến đổi gen ngày càng có sẵn, điều này mở ra con đường mới để điều tra vai trò của các quần thể mPFC khác trong hoạt động nhận thức và rối loạn tâm thần. Điều quan trọng là các nghiên cứu về tế bào học trước đây đã chỉ ra sự tồn tại của các quần thể trong quần thể tế bào GABAergic và kim tự tháp chỉ có thể được phân biệt dựa trên hoạt động khác biệt của chúng trong các trạng thái hành vi xác định (Little và Carter, ; Courtin và cộng sự, ). Ví dụ, PV inteuron đã được liên kết với hiệu suất bộ nhớ làm việc (Rossi và cộng sự, ), biểu hiện của phản ứng sợ hãi (Courtin et al., ), duy trì cân bằng E / I thích hợp (Yizhar et al., ; Kvitsiani và cộng sự, ) và đồng bộ hóa các dao động gamma (Sohal và cộng sự, ; Sohal, ). Việc gắn thẻ tế bào thần kinh cho thấy hoạt động tăng lên trong một nhiệm vụ hành vi cụ thể sẽ là bước tiếp theo quan trọng để phân tích sự liên quan nguyên nhân của các chuỗi tế bào thần kinh cụ thể này trong biểu hiện của hiệu suất hành vi (Cruz và cộng sự, ). Biểu hiện Opsin được thúc đẩy bởi người khởi xướng gen ngay lập tức c-fos, một dấu hiệu được sử dụng rộng rãi của hoạt động tế bào thần kinh, trong các tế bào thần kinh vùng đồi thị hoạt động trong điều kiện sợ hãi chứng tỏ rằng đây là một mục tiêu có thể đạt được (Liu et al., ). Việc giải thích dữ liệu optogenetic thường bị cản trở bởi việc nhắm mục tiêu không cụ thể của opsins đến các tiểu vùng mPFC. Khi ngày càng rõ ràng rằng các vùng lưng và vùng bụng của mPFC có các chức năng khác nhau và đôi khi thậm chí trái ngược nhau (Heidbreder và Groenewegen, ; Van den Oever và cộng sự, ), việc phân phối các vectơ opsin cho các tiểu vùng được xác định này có liên quan cao. Hơn nữa, những tiến bộ kỹ thuật cho phép nhắm mục tiêu của opsin đến các lớp cụ thể trong mPFC sẽ có giá trị lớn nhờ vào sự kết nối nơ-ron thần kinh được xác định theo lớp và tiểu vùng phức tạp (Groenewegen et al., ; Voorn và cộng sự, ; Hoover và Vertes, ).

Hiện nay, nhiều tác nhân dược phẩm được FDA phê chuẩn nhắm vào các thụ thể kết hợp G-protein trong não (Lee và cộng sự, ). Do đó, cải thiện cái nhìn sâu sắc về vai trò tạm thời của các thụ thể này đối với các trạng thái hành vi cụ thể sẽ là công cụ để điều trị các rối loạn tâm thần bằng liệu pháp dược lý mới, chọn lọc hơn. Thiết kế các opsin bao gồm một con tinh tinh của opsin đã hợp nhất với miền nội bào của một thụ thể kết hợp protein G (optoXR), cho phép thẩm vấn sự liên quan nguyên nhân của các chuỗi tín hiệu được ghép nối với protein G với độ phân giải cao của spatiotemporal ). Cho đến nay, optoXR chưa được sử dụng để nghiên cứu sự đóng góp của các tầng tín hiệu cụ thể cho chức năng mạch mPFC, nhưng sẽ cực kỳ hữu ích để giải thích vai trò của tín hiệu G-protein thay đổi được quan sát thấy trong các bệnh tâm thần (Hear et al., ; Luján và cộng sự, ). Ngoài ra, những phát triển mới trong lĩnh vực công nghệ hóa học (ví dụ, DREADD: Receptors Designer Được kích hoạt độc quyền bởi các loại thuốc thiết kế) sẽ góp phần vào việc mổ xẻ mạch mPFC và xác định các mục tiêu có thể dùng thuốc (Sternson và Roth, ).

Việc sử dụng optogenetic ở người để điều trị rối loạn thần kinh đã được thảo luận rộng rãi (Peled, ; Kumar và cộng sự, ; Touriño và cộng sự, ), tuy nhiên, ứng dụng lâm sàng của công nghệ optogenetic, theo hiểu biết của chúng tôi, hiện không khả thi. Việc mở rộng các phương pháp optogenetic cho các loài ngoài loài gặm nhấm chỉ được áp dụng ổn định, an toàn và hiệu quả trong loài khỉ rakesus, một loài linh trưởng không phải người (Han et al., ; Diester và cộng sự, ; Han và cộng sự, ; Cavanaugh và cộng sự, ; Gerits và cộng sự, ; Jazayeri và cộng sự, ). Các nghiên cứu sâu hơn và các thử nghiệm lâm sàng sẽ được yêu cầu để thể hiện và quang hóa opsin một cách an toàn trong não người. Do đó, mặc dù có nhiều hứa hẹn cho điều trị lâm sàng, hiện nay, chủ yếu là optogenetic nên được coi là một hộp công cụ mạnh mẽ để phân tích chức năng các mạch thần kinh trong các mô hình động vật của các triệu chứng liên quan đến bệnh và để khám phá và tinh chỉnh các mục tiêu cho điều trị DBS và dược phẩm.

Xung đột về tuyên bố lãi suất

Các tác giả tuyên bố rằng nghiên cứu được thực hiện trong trường hợp không có bất kỳ mối quan hệ thương mại hoặc tài chính nào có thể được hiểu là xung đột lợi ích tiềm năng.

Lời cảm ơn

Mariana R. Matos được tài trợ bởi EU MSCA-ITN CognitionNet (FP7-PEOPLE-2013-ITN 607508). Tháng Tám B. Smit, Sabine Spijker được tài trợ một phần bởi một khoản trợ cấp được trao cho tập đoàn NeuroBasic Pharmaphenomics. Danai Riga được tài trợ một phần bởi quỹ chứng minh NCA (Sabine Spijker). Michel C. Van den Oever được tài trợ bởi một khoản trợ cấp ZonMw VENI (916.12.034) và Hersenstichting Nederland (KS 2012 (1) -162).

Tài liệu bổ trợ

Tài liệu bổ sung cho bài viết này có thể được tìm thấy trực tuyến tại: http://www.frontiersin.org/journal/10.3389/fnsys.2014.00230/abstract

dự án

  • Airan RD, Thompson KR, Fenno LE, Bernstein H., Deisseroth K. (2009). Điều khiển tạm thời in vivo chính xác của tín hiệu nội bào. Thiên nhiên 458, 1025 lên 1029. 10.1038 / thiên nhiên07926 [PubMed] [Cross Ref]
  • Albert PR (2014). Thắp sáng cuộc sống của bạn: optogenetic cho trầm cảm? J. Tâm thần học Neurosci. 39, 3 lên 5. 10.1503 / jpn.130267 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Albert PR, Vahid-Ansari F., Luckhart C. (2014). Serotonin - mạch vỏ não trước trán trong các kiểu hình lo âu và trầm cảm: vai trò then chốt của biểu hiện thụ thể 5-HT1A trước và sau synap. Trước mặt. Hành vi. Thần kinh. 8: 199. 10.3389 / fnbeh.2014.00199 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Alitto HJ, Usrey WM (2003). Phản hồi Corticothalamic và xử lý cảm giác. Curr. Ý kiến Neurobiol. 13, 440 lên 445. 10.1016 / s0959-4388 (03) 00096-5 [PubMed] [Cross Ref]
  • Allsop SA, Vander Weele CM, Doesmann R., Tye KM (2014). Hiểu biết sâu sắc về mối quan hệ giữa các hành vi liên quan đến lo lắng và thâm hụt xã hội. Trước mặt. Hành vi. Thần kinh. 8: 241. 10.3389 / fnbeh.2014.00241 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Amat J., MV Baratta, Paul E., Bland ST, Watkins LR, Maier SF (2005). Vỏ não trước trán trung gian xác định mức độ kiểm soát của stress gây ảnh hưởng đến hành vi và nhân vây lưng. Nat. Thần kinh. 8, 365 lên 371. 10.1038 / nn1399 [PubMed] [Cross Ref]
  • Hiệp hội Tâm thần Hoa Kỳ (2013). Cẩm nang chẩn đoán và thống kê các rối loạn tâm thần. Arlington, VA: Nhà xuất bản Tâm thần Hoa Kỳ.
  • Arnsten AF (2009). Con đường báo hiệu căng thẳng làm suy yếu cấu trúc và chức năng vỏ não trước trán. Nat. Mục sư thần kinh. 10, 410 lên 422. 10.1038 / nrn2648 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Arnsten AF, Wang MJ, Paspalas CD (2012). Thần kinh suy nghĩ: tính linh hoạt và tính dễ bị tổn thương trong các khớp thần kinh vỏ não trước trán. Neuron 76, 223 tầm 239. 10.1016 / j.neuron.2012.08.038 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ascoli GA, Alonso-Nanclares L., Anderson SA, Barrionuevo G., Benavides-Piccione R., Burkhalter A., ​​et al. . (2008). Thuật ngữ Petilla: danh pháp các tính năng của nội tạng GABAergic của vỏ não. Nat. Mục sư thần kinh. 9, 557 lên 568. 10.1038 / nrn2402 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Baddeley A. (1992). Trí nhớ làm việc. Khoa học 255, 556 lên 559. 10.1126 / khoa học.1736359 [PubMed] [Cross Ref]
  • Beasley CL, Reynold GP (1997). Các tế bào thần kinh miễn dịch parvalbumin bị giảm ở vỏ não trước trán của bệnh tâm thần phân liệt. Tâm thần phân liệt. Độ phân giải 24, 349 lên 355. 10.1016 / s0920-9964 (96) 00122-3 [PubMed] [Cross Ref]
  • Beaulieu JM, Gainetdinov RR (2011). Sinh lý, tín hiệu và dược lý của các thụ thể dopamine. Dược điển. Rev. 63, 182 XN XNX. 217 / pr.10.1124 [PubMed] [Cross Ref]
  • Beevers CG, Clasen P., Stice E., Schnyer D. (2010). Triệu chứng trầm cảm và kiểm soát nhận thức của tín hiệu cảm xúc: một nghiên cứu hình ảnh cộng hưởng từ chức năng. Khoa học thần kinh 167, 97 tầm 103. 10.1016 / j.neuroscience.2010.01.047 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Belzung C., Turiault M., Griebel G. (2014). Quang học để nghiên cứu các mạch của hành vi giống như sợ hãi và trầm cảm: một phân tích quan trọng. Dược điển. Sinh hóa. Hành vi. 122, 144 lên 157. 10.1016 / j.pbb.2014.04.002 [PubMed] [Cross Ref]
  • Berridge CW (2008). Điều chế Noradrenergic của kích thích. Não Res. Rev. 58, 1 XN XNX. 17 / j.brainresrev.10.1016 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Bossert JM, Stern AL, Theberge FR, Marchant NJ, Wang HL, Morales M., et al. . (2012). Vai trò của các dự báo từ vỏ não trước trán trung thất đến vỏ hạt nhân trong sự phục hồi do bối cảnh của việc tìm kiếm heroin. J. Neurosci. 32, 4982 lên 4991. 10.1523 / JNEUROSCI.0005-12.2012 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Boyden ES, Zhang F., Bamberg E., Nagel G., Deisseroth K. (2005). Millisecond-timescale, kiểm soát quang học nhắm mục tiêu di truyền của hoạt động thần kinh. Nat. Thần kinh. 8, 1263 lên 1268. 10.1038 / nn1525 [PubMed] [Cross Ref]
  • Brisch R., Saniotis A., Wolf R., Bielau H., Bernstein HG, Steiner J., et al. . (2014). Vai trò của dopamine trong tâm thần phân liệt từ góc độ sinh học thần kinh và tiến hóa: lỗi thời, nhưng vẫn còn thịnh hành. Trước mặt. Tâm thần 5: 47. 10.3389 / fpsyt.2014.00047 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Britt JP, Benaliouad F., McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci A. (2012). Hồ sơ synap và hành vi của nhiều đầu vào glutamatergic đến accumbens hạt nhân. Neuron 76, 790 tầm 803. 10.1016 / j.neuron.2012.09.040 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Calu DJ, Kawa AB, Marchant NJ, Navarre BM, Henderson MJ, Chen B., et al. . (2013). Ức chế miễn dịch của vỏ não trước trán trung gian làm suy giảm căng thẳng gây ra sự phục hồi của việc tìm kiếm thức ăn ngon miệng ở chuột cái. J. Neurosci. 33, 214 lên 226. 10.1523 / JNEUROSCI.2016-12.2013 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Cardin JA, Carlén M., Meletis K., Knoblich U., Zhang F., Deisseroth K., et al. . (2009). Lái xe các tế bào chạy nhanh gây ra nhịp điệu gamma và kiểm soát các phản ứng cảm giác. Thiên nhiên 459, 663 lên 667. 10.1038 / thiên nhiên08002 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Carlén M., Meletis K., Siegle JH, Cardin JA, Futai K., Vierling-Claassen D., et al. . (2012). Một vai trò quan trọng đối với các thụ thể NMDA trong nội tiết parvalbumin đối với cảm ứng và hành vi nhịp gamma. Mol. Tâm thần 17, 537 tầm 548. 10.1038 / mp.2011.31 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Carter ME, Yizhar O., Chikahisa S., Nguyễn H., Adamantidis A., Nishino S., et al. . (2010). Điều chỉnh kích thích với điều chế optogenetic của tế bào thần kinh coeruleus. Nat. Thần kinh. 13, 1526 lên 1533. 10.1038 / nn.2682 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Cavanaugh J., Monosov IE, McAlonan K., Berman R., Smith MK, Cao V., et al. . (2012). Bất hoạt Optogenetic sửa đổi hành vi visuomotor khỉ. Neuron 76, 901 tầm 907. 10.1016 / j.neuron.2012.10.016 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Challis C., Beck SG, Berton O. (2014). Điều chế quang học của các đầu vào tiền mặt giảm dần đến các lựa chọn xã hội lệch lạc hai chiều sau khi thất bại xã hội. Trước mặt. Hành vi. Thần kinh. 8: 43. 10.3389 / fnbeh.2014.00043 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Chang CH, Chen MC, Qiu MH, Lu J. (2014). Vỏ não trước trán điều chỉnh hành vi giống như trầm cảm và chuyển động mắt nhanh chóng ngủ ở chuột. Thần kinh học 86C, 125 tầm 132. 10.1016 / j.neuropharm.2014.07.005 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Chaudhury D., Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B., Ku SM, Koo JW, et al. . (2013). Điều chỉnh nhanh chóng các hành vi liên quan đến trầm cảm bằng cách kiểm soát các tế bào thần kinh dopamine midbrain. Thiên nhiên 493, 532 lên 536. 10.1038 / thiên nhiên11713 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Chen BT, Yau HJ, Hatch C., Kusumoto-Yoshida I., Cho SL, Hopf FW, et al. . (2013). Giải cứu cocaine gây dị ứng vỏ não trước trán gây ra ngăn ngừa cocaine bắt buộc tìm kiếm. Thiên nhiên 496, 359 lên 362. 10.1038 / thiên nhiên12024 [PubMed] [Cross Ref]
  • Cho JH, Deisseroth K., Bolshakov VY (2013). Mã hóa synap của sự tuyệt chủng sợ hãi trong các mạch mPFC-amygdala. Neuron 80, 1491 tầm 1507. 10.1016 / j.neuron.2013.09.025 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Cho KK, Sohal VS (2014). Phương pháp tiếp cận Optogenetic để điều tra các con đường thần kinh liên quan đến tâm thần phân liệt và các rối loạn liên quan. Hum. Mol. Genet. 23, R64THER R68. 10.1093 / hmg / ddu225 [PubMed] [Cross Ref]
  • Barshe E., Roebuck A., Staiger JF, Lavery DJ, Charpak S., Audinat E. (2002). Hai loại thụ thể nicotinic làm trung gian cho sự kích thích của lớp nội mạc tử cung I. J. Neurophysiol. 88, 1318 lên 1327. 10.1152 / jn.00199.2002 [PubMed] [Cross Ref]
  • Chudasama Y., Dalley JW, Nathwani F., Bouger P., Robbins TW (2004). Điều chế cholinergic của sự chú ý thị giác và trí nhớ làm việc: tác dụng hòa tan của tổn thương cơ bản 192-IgG-saporin và truyền scopolamine trước tiêm truyền. Học hỏi. Mem. 11, 78 lên 86. 10.1101 / lm.70904 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Clark L., Chamberlain SR, Sahakian BJ (2009). Cơ chế nhận thức thần kinh trong trầm cảm: hàm ý điều trị. Annu. Mục sư thần kinh. 32, 57 lên 74. 10.1146 / annurev.neuro.31.060407.125618 [PubMed] [Cross Ref]
  • Courtin J., Bienvenu TC, Einarsson EO, Herry C. (2013). Medial vỏ não trước mạch thần kinh trong hành vi sợ hãi. Khoa học thần kinh 240, 219 tầm 242. 10.1016 / j.neuroscience.2013.03.001 [PubMed] [Cross Ref]
  • Courtin J., Chaudun F., Rozeske RR, Karalis N., Gonzalez-Campo C., Wurtz H., et al. . (2014). Parvalbumin trước nội tạng hình thành hoạt động thần kinh để thúc đẩy biểu hiện sợ hãi. Thiên nhiên 505, 92 lên 96. 10.1038 / thiên nhiên12755 [PubMed] [Cross Ref]
  • Coutureau E., Killcross S. (2003). Sự bất hoạt của vỏ não trước trán sẽ phục hồi đáp ứng theo mục tiêu ở những con chuột tập luyện quá sức. Hành vi. Não Res. 146, 167 lên 174. 10.1016 / j.bbr.2003.09.025 [PubMed] [Cross Ref]
  • Covington HE, 3rd, Lobo MK, Mê cung I., Vialou V., Hyman JM, Zaman S., et al. . (2010). Tác dụng chống trầm cảm của kích thích optogenetic của vỏ não trước trán trung gian. J. Neurosci. 30, 16082 lên 16090. 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Cruikshank SJ, Ahmed OJ, Stevens TR, Patrick SL, Gonzalez AN, Elmaleh M., et al. . (2012). Điều khiển Thalamic của các mạch 1 lớp trong vỏ não trước trán. J. Neurosci. 32, 17813 lên 17823. 10.1523 / JNEUROSCI.3231-12.2012 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Cruwys T., Haslam SA, Đinh lăng GA, Haslam C., Jetten J. (2014). Trầm cảm và bản sắc xã hội: một đánh giá tích hợp. Người. Sóc. Thần kinh. Rev. [Epub trước khi in]. 18, 215 lên 238. 10.1177 / 1088868314523839 [PubMed] [Cross Ref]
  • Cruz FC, Koya E., Guez-Barber DH, Bossert JM, Lupica CR, Shaham Y., et al. . (2013). Các công nghệ mới để kiểm tra vai trò của các nhóm tế bào thần kinh trong nghiện ma túy và nỗi sợ hãi. Nat. Mục sư thần kinh. 14, 743 lên 754. 10.1038 / nrn3597 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Czéh B., Müller-Keuker JI, Rygula R., Abumaria N., Hiemke C., Domenici E., et al. . (2007). Căng thẳng xã hội mãn tính ức chế sự tăng sinh tế bào ở vỏ não trước trán trung gian trưởng thành: không đối xứng bán cầu và đảo ngược bằng điều trị bằng fluoxetine. Thần kinh thực vật 32, 1490 tầm 1503. 10.1038 / sj.npp.1301275 [PubMed] [Cross Ref]
  • DeFelipe J., López-Cruz PL, Benavides-Piccione R., Bielza C., Larrañaga P., Anderson S., et al. . (2013). Những hiểu biết mới về phân loại và danh pháp của các khối nội tạng GABAergic. Nat. Mục sư thần kinh. 14, 202 lên 216. 10.1038 / nrn3444 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Deisseroth K. (2010). Kiểm soát não bằng ánh sáng. Khoa học Là. 303, 48 lên 55. 10.1038 / khoaamerican1110-48 [PubMed] [Cross Ref]
  • Dembrow N., Johnston D. (2014). Điều hòa thần kinh đặc hiệu subcircuit ở vỏ não trước trán. Trước mặt. Mạch thần kinh 8: 54. 10.3389 / fncir.2014.00054 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Derntl B., Seidel EM, Eickhoff SB, Kellermann T., Gur RC, Schneider F., et al. . (2011). Thần kinh tương quan của cách tiếp cận xã hội và rút tiền ở bệnh nhân trầm cảm nặng. Sóc. Thần kinh. 6, 482 lên 501. 10.1080 / 17470919.2011.579800 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dias-Ferreira E., Sousa JC, Melo I., Morgado P., Mesquita AR, Cerqueira JJ, et al. . (2009). Căng thẳng mãn tính gây ra tái tổ chức trước sinh và ảnh hưởng đến việc ra quyết định. Khoa học 325, 621 lên 625. 10.1126 / khoa học.1171203 [PubMed] [Cross Ref]
  • Diester I., Kaufman MT, Mogri M., Pashaie R., Goo W., Yizhar O., et al. . (2011). Một hộp công cụ optogenetic được thiết kế cho các loài linh trưởng. Nat. Thần kinh. 14, 387 lên 397. 10.1038 / nn.2749 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Disner SG, Beevers CG, Haigh EA, Beck AT (2011). Cơ chế thần kinh của mô hình nhận thức của trầm cảm. Nat. Mục sư thần kinh. 12, 467 lên 477. 10.1038 / nrn3027 [PubMed] [Cross Ref]
  • Douglas RJ, Martin KA (2004). Các mạch thần kinh của vùng vỏ não. Annu. Mục sư thần kinh. 27, 419 lên 451. 10.1146 / annurev.neuro.27.070203.144152 [PubMed] [Cross Ref]
  • Drew MR, Fairhurst S., Malapani C., Horvitz JC, Balsam PD (2003). Tác dụng của thuốc đối kháng dopamine đối với thời gian của hai khoảng thời gian. Dược điển. Sinh hóa. Hành vi. 75, 9 lên 15. 10.1016 / s0091-3057 (03) 00036-4 [PubMed] [Cross Ref]
  • Dunnett SB, Nathwani F., PJ nướng (1999). Các tổn thương trung gian trước và sau sinh làm gián đoạn hoạt động trong một nhiệm vụ thay thế trì hoãn của người vận hành ở chuột. Hành vi. Não Res. 106, 13 lên 28. 10.1016 / s0166-4328 (99) 00076-5 [PubMed] [Cross Ref]
  • Durstewitz D., Seamans JK (2008). Lý thuyết trạng thái kép của chức năng dopamine vỏ não trước trán có liên quan đến kiểu gen catechol-o-methyltransferase và tâm thần phân liệt. Biol. Tâm thần 64, 739 tầm 749. 10.1016 / j.biopsych.2008.05.015 [PubMed] [Cross Ref]
  • Euston DR, Gruber AJ, McNaughton BL (2012). Vai trò của vỏ não trước trán trung gian trong trí nhớ và ra quyết định. Neuron 76, 1057 tầm 1070. 10.1016 / j.neuron.2012.12.002 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Fales CL, Barch DM, Rundle MM, Mintun MA, Snyder AZ, Cohen JD, et al. . (2008). Thay đổi xử lý can thiệp cảm xúc trong mạch não kiểm soát nhận thức và tình cảm trong trầm cảm lớn. Biol. Tâm thần 63, 377 tầm 384. 10.1016 / j.biopsych.2007.06.012 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Friedman AK, Walsh JJ, Juarez B., Ku SM, Chaudhury D., Wang J., et al. . (2014). Tăng cường cơ chế trầm cảm trong các tế bào thần kinh dopamine midbrain đạt được khả năng phục hồi cân bằng nội môi. Khoa học 344, 313 lên 319. 10.1126 / khoa học.1249240 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Gabbott PL, Warner TA, Jays PR, Salway P., Busby SJ (2005). Vỏ não trước trán ở chuột: dự kiến ​​các trung tâm tự trị, vận động và limbic dưới vỏ não. J. Comp. Thần kinh. 492, 145 lên 177. 10.1002 / cne.20738 [PubMed] [Cross Ref]
  • Gee S., Ellwood I., Patel T., Luongo F., Deisseroth K., Sohal VS (2012). Hoạt động synap tiết lộ điều chế thụ thể dopamine D2 của một loại tế bào thần kinh hình chóp V lớp cụ thể trong vỏ não trước trán. J. Neurosci. 32, 4959 lên 4971. 10.1523 / JNEUROSCI.5835-11.2012 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Gerits A., Farivar R., Rosen BR, Wald LL, Boyden ES, Vanduffel W. (2012). Thay đổi hành vi và mạng lưới chức năng gây ra thay đổi trong các loài linh trưởng. Curr. Biol. 22, 1722 lên 1726. 10.1016 / j.cub.2012.07.023 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Gilmartin MR, Helmstetter FJ (2010). Điều trị sợ hãi theo dấu vết và bối cảnh đòi hỏi hoạt động thần kinh và truyền thụ thể phụ thuộc NMDA ở vỏ não trước trán trung gian. Học hỏi. Mem. 17, 289 lên 296. 10.1101 / lm.1597410 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Gilmartin MR, McEync MD (2005). Các tế bào thần kinh đơn lẻ trong vỏ não trước trán trung gian của chuột biểu hiện thuốc bổ và phasic trong quá trình điều trị sợ hãi. Hành vi. Thần kinh. 119, 1496 lên 1510. 10.1037 / 0735-7044.119.6.1496 [PubMed] [Cross Ref]
  • Gilmartin MR, Miyawaki H., Helmstetter FJ, Diba K. (2013). Hoạt động trước mặt liên kết các sự kiện không chồng chéo trong bộ nhớ. J. Neurosci. 33, 10910 lên 10914. 10.1523 / JNEUROSCI.0144-13.2013 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Goldstein RZ, ROLow ND (2011). Rối loạn chức năng của vỏ não trước trán trong nghiện: phát hiện thần kinh và ý nghĩa lâm sàng. Nat. Mục sư thần kinh. 12, 652 lên 669. 10.1038 / nrn3119 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Gotlib IH, Joormann J., Minor KL, Hallmayer J. (2008). Phản ứng trục HPA: một cơ chế liên quan đến mối liên hệ giữa 5-HTTLPR, căng thẳng và trầm cảm. Biol. Tâm thần 63, 847 tầm 851. 10.1016 / j.biopsych.2007.10.008 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Gradinaru V., Thompson KR, Zhang F., Mogri M., Kay K., Schneider MB, et al. . (2007). Chiến lược nhắm mục tiêu và đọc để kiểm soát thần kinh quang nhanh trong ống nghiệm và in vivo. J. Neurosci. 27, 14231 lên 14238. 10.1523 / jneurosci.3578-07.2007 [PubMed] [Cross Ref]
  • Groenewegen HJ, Wright CI, Uylings HB (1997). Các mối quan hệ giải phẫu của vỏ não trước trán với các cấu trúc limbic và hạch nền. J. Tâm thần. 11, 99 lên 106. 10.1177 / 026988119701100202 [PubMed] [Cross Ref]
  • Gunaydin LA, Grosenick L., Finkelstein JC, Kauvar IV, Fenno LE, Adhikari A., et al. . (2014). Động lực học thần kinh tự nhiên cơ bản hành vi xã hội. Ô 157, 1535 XN 1551. 10.1016 / j.cell.2014.05.017 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Hamani C., Diwan M., Isabella S., Lozano AM, Nobrega JN (2010a). Ảnh hưởng của các thông số kích thích khác nhau đến phản ứng giống như thuốc chống trầm cảm của vỏ não trước trán trung gian kích thích não sâu ở chuột. J. Tâm thần học. Độ phân giải 44, 683 lên 687. 10.1016 / j.jpsychires.2009.12.010 [PubMed] [Cross Ref]
  • Hamani C., Diwan M., Macedo CE, Brandão ML, Shumake J., Gonzalez-Lima F., et al. . (2010b). Tác dụng giống như thuốc chống trầm cảm của vỏ não trước trán trung gian kích thích não sâu ở chuột. Biol. Tâm thần 67, 117 tầm 124. 10.1016 / j.biopsych.2009.08.025 [PubMed] [Cross Ref]
  • Hamani C., Machado DC, Hipólide DC, Dubiela FP, suchecki D., Macedo CE, et al. . (2012). Kích thích não sâu đảo ngược hành vi giống anhedonic trong một mô hình trầm cảm mãn tính: vai trò của serotonin và yếu tố thần kinh có nguồn gốc từ não. Biol. Tâm thần 71, 30 tầm 35. 10.1016 / j.biopsych.2011.08.025 [PubMed] [Cross Ref]
  • Han X., Chow BY, Zhou H., Klapoetke NC, Chuong A., Rajimehr R., et al. . (2011). Một bộ giảm thanh thần kinh quang có độ nhạy cao: phát triển và ứng dụng để kiểm soát quang sinh của vỏ linh trưởng không phải của con người. Trước mặt. Hệ thống. Thần kinh. 5: 18. 10.3389 / fnsys.2011.00018 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Han X., Qian X., Bernstein JG, Zhou HH, Franzesi GT, Stern P., et al. . (2009). Điều khiển quang học Millisecond-timecale của động lực thần kinh trong não linh trưởng phi nhân. Neuron 62, 191 tầm 198. 10.1016 / j.neuron.2009.03.011 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Nghe MC, Zink AN, Wickman K. (2012). Thích nghi với cocaine trong tín hiệu ức chế metabotropic trong hệ thống mesocorticolimbic. Mục sư thần kinh. 23, 325 lên 351. 10.1515 / revneuro-2012-0045 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Heidbreder CA, Groenewegen HJ (2003). Vỏ não trước trán trung gian ở chuột: bằng chứng cho sự phân biệt dorso-ventral dựa trên các đặc điểm chức năng và giải phẫu. Thần kinh. Biobehav. Rev. 27, 555 XN XNX. 579 / j.neubiorev.10.1016 [PubMed] [Cross Ref]
  • Hogarth L., Balleine BW, Corbit LH, Killcross S. (2013). Các cơ chế học tập liên kết củng cố sự chuyển đổi từ sử dụng ma túy giải trí sang nghiện. Ann. Học viện NY Khoa học 1282, 12 lên 24. 10.1111 / j.1749-6632.2012.06768.x [PubMed] [Cross Ref]
  • Hoover WB, Vertes RP (2007). Phân tích giải phẫu của các dự đoán hướng tâm đến vỏ não trước trán ở chuột. Cấu trúc não. Func. 212, 149 lên 179. 10.1007 / s00429-007-0150-4 [PubMed] [Cross Ref]
  • Hzigner C., Bosch D., Gall A., Lüthi A., Ehrlich I. (2014). Bóc tách ex vivo của mPFC được kích hoạt về mặt sinh học và đầu vào vùng đồi thị đến các tế bào thần kinh trong amygdala cơ bản: hàm ý cho nỗi sợ hãi và trí nhớ cảm xúc. Trước mặt. Hành vi. Thần kinh. 8: 64. 10.3389 / fnbeh.2014.00064 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Humeau Y., Herry C., Kemp N., Shaban H., Fourcaudot E., Bissiere S., et al. . (2005). Sự không đồng nhất của cột sống gai xác định độ dẻo của tiếng Heber đặc hiệu ở vùng amygdala. Neuron 45, 119 tầm 131. 10.1016 / j.neuron.2004.12.019 [PubMed] [Cross Ref]
  • Màng trinh SE (2005). Nghiện: một căn bệnh của học tập và trí nhớ. Là. J. Tâm thần 162, 1414 tầm 1422. 10.1176 / appi.ajp.162.8.1414 [PubMed] [Cross Ref]
  • Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006). Cơ chế gây nghiện thần kinh: vai trò của học tập và trí nhớ liên quan đến phần thưởng. Annu. Mục sư thần kinh. 29, 565 lên 598. 10.1146 / annurev.neuro.29.051605.113009 [PubMed] [Cross Ref]
  • Isaac JT, Ashby M., McBain CJ (2007). Vai trò của tiểu đơn vị GluR2 trong chức năng thụ thể AMPA và độ dẻo của khớp thần kinh. Neuron 54, 859 tầm 871. 10.1016 / j.neuron.2007.06.001 [PubMed] [Cross Ref]
  • Jazayeri M., Lindbloom-Brown Z., Horwitz GD (2012). Chuyển động mắt Saccadic gợi lên bằng cách kích hoạt optogenetic của V1 linh trưởng. Nat. Thần kinh. 15, 1368 lên 1370. 10.1038 / nn.3210 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ji G., Neugebauer V. (2012). Điều chế hoạt động vỏ não trước trán trung gian bằng cách sử dụng bản ghi in vivo và quang sinh học. Mol. Não 5: 36. 10.1186 / 1756-6606-5-36 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • John ER (2002). Thần kinh học của ý thức. Não Res. Não Res. Rev. 39, 1 XN XNX. 28 / s10.1016-0165 (0173) 02-x [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW (2009). Giả thuyết cân bằng nội môi glutamate gây nghiện. Nat. Mục sư thần kinh. 10, 561 lên 572. 10.1038 / nrn2515 [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW, O'Brien C. (2008). Nghiện ma túy như một bệnh lý của giai đoạn thần kinh dàn dựng. Thần kinh thực vật 33, 166 tầm 180. 10.1038 / sj.npp.1301564 [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW, ROLow ND (2005). Cơ sở thần kinh của nghiện: một bệnh lý của động lực và sự lựa chọn. Là. J. Tâm thần 162, 1403 tầm 1413. 10.1176 / appi.ajp.162.8.1403 [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW, ROLow N., Seamans J. (2005). Động lực không thể kiểm soát trong nghiện: một bệnh lý trong truyền glutamate trước trán-accumbens. Neuron 45, 647 tầm 650. 10.1016 / j.neuron.2005.02.005 [PubMed] [Cross Ref]
  • Killcross S., Coutureau E. (2003). Phối hợp các hành động và thói quen trong vỏ não trước trán trung gian của chuột. Ngũ cốc. Cortex 13, 400 XN 408. 10.1093 / cercor / 13.4.400 [PubMed] [Cross Ref]
  • Kim J., Ghim JW, Lee JH, Jung MW (2013). Thần kinh tương quan của thời gian khoảng trong vỏ não trước trán của loài gặm nhấm. J. Neurosci. 33, 13834 lên 13847. 10.1523 / JNEUROSCI.1443-13.2013 [PubMed] [Cross Ref]
  • Klein J., Winter C., Coquery N., Heinz A., Morgenstern R., Kupsch A., et al. . (2010). Sự tổn thương của vỏ não trước trán trung gian và nhân dưới màng cứng ảnh hưởng có chọn lọc đến hành vi giống như trầm cảm ở chuột. Hành vi. Não Res. 213, 73 lên 81. 10.1016 / j.bbr.2010.04.036 [PubMed] [Cross Ref]
  • Koenigs M., Grafman J. (2009). Các chức năng thần kinh chức năng của trầm cảm: vai trò riêng biệt đối với vỏ não trước và vỏ não trước trán. Hành vi. Não Res. 201, 239 lên 243. 10.1016 / j.bbr.2009.03.004 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Koya E., Uejima JL, Wihbey KA, Bossert JM, Hope BT, Shaham Y. (2009). Vai trò của vỏ não trước trán trung thất trong việc ủ thèm cocaine. Thần kinh học 56 (Bổ sung 1), 177 XN XNX. 185 / j.neuropharm.10.1016 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Kumar S., SJ đen, Hultman R., Szabo ST, Demaio KD, Du J., et al. . (2013). Kiểm soát vỏ não của các mạng lưới tình cảm. J. Neurosci. 33, 1116 lên 1129. 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Kvitsiani D., Ranade S., Hangya B., Taniguchi H., Huang JZ, Kepecs A. (2013). Hành vi và mạng lưới tương quan khác biệt của hai loại inteuron trong vỏ não trước trán. Thiên nhiên 498, 363 lên 366. 10.1038 / thiên nhiên12176 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • LaLumiere RT, Kalivas PW (2008). Sự giải phóng glutamate trong lõi accumbens là cần thiết cho việc tìm kiếm heroin. J. Neurosci. 28, 3170 lên 3177. 10.1523 / JNEUROSCI.5129-07.2008 [PubMed] [Cross Ref]
  • LaLumiere RT, Niehoff KE, Kalivas PW (2010). Vỏ não điều hòa sự điều hòa tuyệt chủng sau khi tự uống cocaine. Học hỏi. Mem. 17, 168 lên 175. 10.1101 / lm.1576810 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lammel S., Tye KM, Warden MR (2014). Tiến bộ trong việc hiểu các rối loạn tâm trạng: bóc tách optogenetic các mạch thần kinh. Gen hành vi não. 13, 38 lên 51. 10.1111 / gbb.12049 [PubMed] [Cross Ref]
  • Đất BB, Narayaan NS, Liu RJ, Gianessi CA, Brayton CE, Grimaldi DM, et al. . (2014). Các tế bào thần kinh dopamine D1 trước trán trung gian kiểm soát lượng thức ăn. Nat. Thần kinh. 17, 248 lên 253. 10.1038 / nn.3625 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • LeDoux JE (2000). mạch cảm xúc trong não. Annu. Mục sư thần kinh. 23, 155 lên 184. 10.1146 / annurev.neuro.23.1.155 [PubMed] [Cross Ref]
  • Lee AT, Gee SM, Vogt D., Patel T., Rubenstein JL, Sohal VS (2014a). Các tế bào thần kinh hình chóp trong vỏ não trước trán nhận được các hình thức kích thích và ức chế đặc hiệu của tiểu loại. Neuron 81, 61 tầm 68. 10.1016 / j.neuron.2013.10.031 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lee HM, Giguere PM, Roth BL (2014b). DREADDs: công cụ mới để khám phá và phát triển thuốc. Thuốc Discov. Hôm nay 19, 469 lên 473. 10.1016 / j.drudis.2013.10.018 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lee AT, Vogt D., Rubenstein JL, Sohal VS (2014c). Một lớp tế bào thần kinh GABAergic ở vỏ não trước trán gửi các dự đoán tầm xa đến các hạt nhân tụ và khơi gợi hành vi tránh cấp tính. J. Neurosci. 34, 11519 lên 11525. 10.1523 / JNEUROSCI.1157-14.2014 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lewis DA, Hashimoto T., ROL DW (2005). Tế bào thần kinh ức chế Cortical và tâm thần phân liệt. Nat. Mục sư thần kinh. 6, 312 lên 324. 10.1038 / nrn1648 [PubMed] [Cross Ref]
  • Lisman J. (2012). Kích thích, ức chế, dao động cục bộ hoặc vòng lặp quy mô lớn: nguyên nhân gây ra các triệu chứng của tâm thần phân liệt? Curr. Ý kiến Neurobiol. 22, 537 lên 544. 10.1016 / j.conb.2011.10.018 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • JP nhỏ, Carter AG (2012). Kết nối synap dưới tế bào của các tế bào thần kinh hình chóp 2 trong vỏ não trước trán trung gian. J. Neurosci. 32, 12808 lên 12819. 10.1523 / JNEUROSCI.1616-12.2012 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • JP nhỏ, Carter AG (2013). Các cơ chế synap dựa trên kết nối đối ứng mạnh mẽ giữa vỏ não trước trán trung gian và amygdala cơ bản. J. Neurosci. 33, 15333 lên 15342. 10.1523 / JNEUROSCI.2385-13.2013 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Liu X., Ramirez S., Pang PT, Puryear CB, Govindarajan A., Deisseroth K., et al. . (2012). Kích thích Optogenetic của một engram đồi thị kích hoạt thu hồi bộ nhớ sợ hãi. Thiên nhiên 484, 381 lên 385. 10.1038 / thiên nhiên11028 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D., Friedman AK, Sun H., Damez-Werno D., et al. . (2010). Mất loại đặc hiệu tế bào của tín hiệu BDNF bắt chước kiểm soát quang sinh của phần thưởng cocaine. Khoa học 330, 385 lên 390. 10.1126 / khoa học.1188472 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lobo MK, Karsten SL, Xám M., Geschwind DH, Yang XW (2006). Cấu hình mảng FACS của các phân nhóm nơ ron chiếu hình nổi bật trong não chuột trưởng thành và trưởng thành. Nat. Thần kinh. 9, 443 lên 452. 10.1038 / nn1654 [PubMed] [Cross Ref]
  • Lobo MK, Nestler EJ, Covington HE, 3rd (2012). Tiện ích tiềm năng của optogenetic trong nghiên cứu về trầm cảm. Biol. Tâm thần 71, 1068 tầm 1074. 10.1016 / j.biopsych.2011.12.026 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lobo MK, Zaman S., Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, DiNieri JA, et al. . (2013). FosB cảm ứng trong các phân nhóm tế bào thần kinh gai trung bình xuất hiện để đáp ứng với các kích thích dược lý, cảm xúc và optogenetic mãn tính. J. Neurosci. 33, 18381 lên 18395. 10.1523 / JNEUROSCI.1875-13.2013 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dầu bôi trơn BR, van Mourik Y., Schetters D., Smit AB, De Vries TJ, Spijker S. (2014). Axit gamma-aminobutyric trước trán loại chèn thụ thể kiểm soát tái phát do cue gây ra để tìm kiếm nicotine. Biol. Tâm thần 76, 750 tầm 758. 10.1016 / j.biopsych.2014.02.001 [PubMed] [Cross Ref]
  • Luján R., Marron Fernandez de Velasco E., Aguado C., Wickman K. (2014). Những hiểu biết mới về tiềm năng trị liệu của các kênh Girk. Xu hướng Neurosci. 37, 20 lên 29. 10.1016 / j.tins.2013.10.006 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Lüscher C., Huber KM (2010). Nhóm ức chế synap dài hạn phụ thuộc nhóm 1 mGluR: cơ chế và ý nghĩa đối với mạch và bệnh. Neuron 65, 445 tầm 459. 10.1016 / j.neuron.2010.01.016 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ma YY, Lee BR, Wang X., Guo C., Liu L., Cui R., et al. . (2014). Điều chế hai chiều của việc ủ cocaine bằng cách tái tạo im lặng dựa trên khớp thần kinh của vỏ não trước trán để tạo ra các dự đoán. Neuron 83, 1453 tầm 1467. 10.1016 / j.neuron.2014.08.023 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Mahar I., Bambico FR, Mechawar N., Nobrega JN (2014). Căng thẳng, serotonin và phát sinh thần kinh vùng đồi thị liên quan đến trầm cảm và tác dụng chống trầm cảm. Thần kinh. Biobehav. Rev. 38, 173 XN XNX. 192 / j.neubiorev.10.1016 [PubMed] [Cross Ref]
  • Maren S., Phan KL, Liberzon I. (2013). Bộ não theo ngữ cảnh: ngụ ý cho điều kiện sợ hãi, tuyệt chủng và tâm lý học. Nat. Mục sư thần kinh. 14, 417 lên 428. 10.1038 / nrn3492 [PubMed] [Cross Ref]
  • Martín-García E., Courtin J., Renault P., Fiancette JF, Wurtz H., Simonnet A., et al. . (2014). Tần suất tự uống cocaine ảnh hưởng đến việc tìm kiếm thuốc ở chuột: bằng chứng optogenetic cho vai trò của vỏ não trước. Thần kinh thực vật 39, 2317 tầm 2330. 10.1038 / npp.2014.66 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Mattis J., Tye KM, Ferenczi EA, Ramakrishnan C., O'Shea DJ, Prakash R., et al. . (2012). Nguyên tắc áp dụng các công cụ optogenetic có được từ phân tích so sánh trực tiếp của opsins vi sinh vật. Nat. Phương thức 9, 159 XN XNX. 172 / nmeth.10.1038 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Mayberg HS, Lozano AM, Voon V., McNeely HE, Seminowicz D., Hamani C., et al. . (2005). Kích thích não sâu cho trầm cảm kháng điều trị. Neuron 45, 651 tầm 660. 10.1016 / j.neuron.2005.02.014 [PubMed] [Cross Ref]
  • McFarland K., CC Lapish, Kalivas PW (2003). Phát hành glutamate trước trán vào lõi của hạt nhân accumbens làm trung gian phục hồi cocaine do hành vi tìm kiếm ma túy. J. Neurosci. 23, 3531 lên 3537. [PubMed]
  • McLaughlin J., Xem RE (2003). Sự bất hoạt có chọn lọc của vỏ não trước trán và amygdala suy yếu cơ bản phục hồi hành vi tìm kiếm cocaine bị dập tắt ở chuột. Tâm sinh lý học (Berl) 168, 57 XN 65. 10.1007 / s00213-002-1196-x [PubMed] [Cross Ref]
  • Meyer-Lindenberg A. (2010). Từ bản đồ đến các cơ chế thông qua hình ảnh thần kinh của tâm thần phân liệt. Thiên nhiên 468, 194 lên 202. 10.1038 / thiên nhiên09569 [PubMed] [Cross Ref]
  • Milad MR, Quirk GJ (2002). Các tế bào thần kinh trong bộ nhớ tín hiệu vỏ não trước trán trung gian cho sự tuyệt chủng sợ hãi. Thiên nhiên 420, 70 lên 74. 10.1038 / thiên nhiên01138 [PubMed] [Cross Ref]
  • Milad MR, Quirk GJ (2012). Sợ tuyệt chủng như một mô hình cho khoa học thần kinh tịnh tiến: mười năm tiến bộ. Annu. Mục sư tâm thần. 63, 129 lên 151. 10.1146 / annurev.psych.121208.131631 [PubMed] [Cross Ref]
  • Miller EK, Cohen JD (2001). Một lý thuyết tích hợp của chức năng vỏ não trước trán. Annu. Mục sư thần kinh. 24, 167 lên 202. 10.1146 / annurev.neuro.24.1.167 [PubMed] [Cross Ref]
  • Morgan MA, LeDoux JE (1995). Sự đóng góp khác biệt của vỏ não trước trán và trung thất đối với việc thu nhận và tuyệt chủng nỗi sợ hãi có điều kiện ở chuột. Hành vi. Thần kinh. 109, 681 lên 688. 10.1037 // 0735-7044.109.4.681 [PubMed] [Cross Ref]
  • Murrough JW, Iacoviello B., Neumeister A., ​​Charney DS, Iosifescu DV (2011). Rối loạn chức năng nhận thức trong trầm cảm: tuần hoàn thần kinh và các chiến lược điều trị mới. Neurobiol. Học hỏi. Mem. 96, 553 lên 563. 10.1016 / j.nlm.2011.06.006 [PubMed] [Cross Ref]
  • Narayaan NS, Land BB, Solder JE, Deisseroth K., DiLeone RJ (2012). Cần có tín hiệu dopamine trước trán D1 để kiểm soát thời gian. Proc. Natl. Học viện Khoa học Hoa Kỳ 109, 20726 lên 20731. 10.1073 / pnas.1211258109 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ, Hyman SE (2010). Mô hình động vật của rối loạn tâm thần kinh. Nat. Thần kinh. 13, 1161 lên 1169. 10.1038 / nn.2647 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Pascoli V., Terrier J., Espallergues J., Valjent E., O'Connor EC, Lüscher C. (2014). Các dạng tương phản của các thành phần kiểm soát độ dẻo của cocaine gợi lên sự tái phát. Thiên nhiên 509, 459 lên 464. 10.1038 / thiên nhiên13257 [PubMed] [Cross Ref]
  • Pascoli V., Turiault M., Lüscher C. (2012). Sự đảo ngược của tiềm năng synap gợi lên cocaine đặt lại hành vi thích nghi do thuốc gây ra. Thiên nhiên 481, 71 lên 75. 10.1038 / thiên nhiên10709 [PubMed] [Cross Ref]
  • Xương chậu A. (2011). Kiểm soát tế bào thần kinh miễn dịch trong tâm thần phân liệt. Med. Giả thuyết 76, 914 tầm 921. 10.1016 / j.mehy.2011.03.009 [PubMed] [Cross Ref]
  • Peters J., Kalivas PW, Quirk GJ (2009). Mạch tuyệt chủng cho sự sợ hãi và nghiện chồng chéo trong vỏ não trước trán. Học hỏi. Mem. 16, 279 lên 288. 10.1101 / lm.1041309 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Peters J., LaLumiere RT, Kalivas PW (2008). Vỏ não trước trán Infralimbic chịu trách nhiệm ức chế cocaine tìm kiếm ở những con chuột bị dập tắt. J. Neurosci. 28, 6046 lên 6053. 10.1523 / JNEUROSCI.1045-08.2008 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Peters J., Pattij T., De Vries TJ (2013). Nhắm mục tiêu cocaine so với ký ức heroin: vai trò khác nhau trong vỏ não trước trán. Xu hướng Pharmacol. Khoa học 34, 689 lên 695. 10.1016 / j.tips.2013.10.004 [PubMed] [Cross Ref]
  • Petreanu L., Huber D., Sobchot A., Svoboda K. (2007). Ánh xạ mạch hỗ trợ Channelrhodopsin-2 của các phép chiếu callosal tầm xa. Nat. Thần kinh. 10, 663 lên 668. 10.1038 / nn1891 [PubMed] [Cross Ref]
  • Ralph RJ, Varty GB, Kelly MA, Wang YM, Caron MG, Rubinstein M., et al. . (1999). Dopamine D2, nhưng không phải D3 hay D4, phân nhóm thụ thể là điều cần thiết cho sự phá vỡ sự ức chế chuẩn bị do amphetamine tạo ra ở chuột. J. Neurosci. 19, 4627 lên 4633. [PubMed]
  • Ramos BP, Stark D., Verduzco L., Van Dyck CH, Arnsten AF (2006). Alpha2A-kích thích adrenoceptor cải thiện điều chỉnh hành vi vỏ não trước trán thông qua sự ức chế tín hiệu cAMP ở động vật già. Học hỏi. Mem. 13, 770 lên 776. 10.1101 / lm.298006 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Robbins TW, Roberts AC (2007). Quy định khác biệt của chức năng điều hành fronto bởi monoamin và acetylcholine. Ngũ cốc. Cortex 17 (Bổ sung 1), i151THER i160. 10.1093 / cercor / bhm066 [PubMed] [Cross Ref]
  • Robinson TE, Berridge KC (1993). Cơ sở thần kinh của sự thèm thuốc: một lý thuyết kích thích sự nhạy cảm của nghiện. Não Res. Não Res. Rev. 18, 247 XN XNX. 291 / 10.1016-0165 (0173) 93-p [PubMed] [Cross Ref]
  • Rogers JL, Ghee S., Xem RE (2008). Các mạch thần kinh cơ bản phục hồi hành vi tìm kiếm heroin trong một mô hình động vật tái nghiện. Khoa học thần kinh 151, 579 tầm 588. 10.1016 / j.neuroscience.2007.10.012 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Romanski LM, Tian B., Fritz J., Mishkin M., Goldman-Rakic ​​PS, Rauschecker JP (1999). Các luồng kép của thính giác nhắm vào nhiều miền trong vỏ não trước trán. Nat. Thần kinh. 2, 1131 lên 1136. 10.1038 / 16056 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ross CA, Margolis RL, Đọc SA, Pletnikov M., Coyle JT (2006). Sinh học thần kinh của tâm thần phân liệt. Neuron 52, 139 tầm 153. 10.1016 / j.neuron.2006.09.015 [PubMed] [Cross Ref]
  • Rossetti ZL, Carboni S. (2005). Noradrenaline và dopamine tăng trong vỏ não trước trán trong bộ nhớ làm việc không gian. J. Neurosci. 25, 2322 lên 2329. 10.1523 / jneurosci.3038-04.2005 [PubMed] [Cross Ref]
  • Rossi MA, Hayrapetyan VY, Maimon B., Mak K., Je HS, Yin HH (2012). Cơ chế vỏ não trước trán nằm dưới sự thay đổi chậm trễ ở chuột. J. Neurophysiol. 108, 1211 lên 1222. 10.1152 / jn.01060.2011 [PubMed] [Cross Ref]
  • Sartorius A., Kiêning KL, Kirsch P., Von Gall CC, Haberkorn U., Unterberg AW, et al. . (2010). Sự thuyên giảm trầm cảm dưới sự kích thích não sâu của habenula bên ở một bệnh nhân chịu lửa trị liệu. Biol. Tâm thần 67, e9 cường e11. 10.1016 / j.biopsych.2009.08.027 [PubMed] [Cross Ref]
  • Seamans JK, Yang CR (2004). Các tính năng và cơ chế chính của điều chế dopamine trong vỏ não trước trán. Ăn xin. Neurobiol. 74, 1 lên 58. 10.1016 / j.pneurobio.2004.05.006 [PubMed] [Cross Ref]
  • Seeman P., Kapur S. (2000). Tâm thần phân liệt: nhiều dopamine, nhiều thụ thể D2. Proc. Natl. Học viện Khoa học Hoa Kỳ 97, 7673 lên 7675. 10.1073 / pnas.97.14.7673 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Seif T., Chang SJ, Simms JA, Gibb SL, Dadgar J., Chen BT, et al. . (2013). Kích hoạt vỏ não của NMDARs hoạt tính siêu phân cực accumbens làm trung gian lượng rượu kháng thuốc gây ác cảm. Nat. Thần kinh. 16, 1094 lên 1100. 10.1038 / nn.3445 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sesack SR, Deutch AY, Roth RH, Bunney BS (1989). Tổ chức địa hình của các dự báo đầy đủ của vỏ não trước trán trung gian ở chuột: một nghiên cứu theo dõi đường trước với Phaseolus Vulgaris leucoagglutinin. J. Comp. Thần kinh. 290, 213 lên 242. 10.1002 / cne.902900205 [PubMed] [Cross Ref]
  • Sheline YI, Giá JL, Yan Z., Mintun MA (2010). MRI chức năng trạng thái nghỉ trong trạng thái trầm cảm làm lộ ra khả năng kết nối giữa các mạng thông qua nexus. Proc. Natl. Học viện Khoa học Hoa Kỳ 107, 11020 lên 11025. 10.1073 / pnas.1000446107 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Shenhav A., Botvinick MM (2013). Hành động thúc đẩy: ánh sáng mới trên các mạch điều hòa thần kinh trước trán. Curr. Biol. 23, R161THER R163. 10.1016 / j.cub.2012.12.028 [PubMed] [Cross Ref]
  • Sierra-Mercado D., Padilla-Coreano N., Quirk GJ (2011). Vai trò hòa tan của vỏ não prelimbic và infralimbic, đồi thị bụng và amygdala cơ bản trong biểu hiện và tuyệt chủng của nỗi sợ hãi có điều kiện. Thần kinh thực vật 36, 529 tầm 538. 10.1038 / npp.2010.184 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Slattery DA, ID Neumann, Cryan JF (2011). Bất hoạt thoáng qua của vỏ não gây ra tác dụng giống như thuốc chống trầm cảm ở chuột. J. Tâm thần. 25, 1295 lên 1303. 10.1177 / 0269881110368873 [PubMed] [Cross Ref]
  • Smith KS, Graybiel AM (2013). Một quan điểm vận hành kép về hành vi theo thói quen phản ánh động lực học vỏ não và tiền đình. Neuron 79, 361 tầm 374. 10.1016 / j.neuron.2013.07.032 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Smith KS, Virkud A., Deisseroth K., Graybiel AM (2012). Kiểm soát trực tuyến có thể đảo ngược hành vi theo thói quen bằng cách xáo trộn optogenetic vỏ não trước trán trung gian. Proc. Natl. Học viện Khoa học Hoa Kỳ 109, 18932 lên 18937. 10.1073 / pnas.1216264109 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sohal VS (2012). Hiểu biết sâu sắc về dao động vỏ não phát sinh từ các nghiên cứu optogenetic. Biol. Tâm thần 71, 1039 tầm 1045. 10.1016 / j.biopsych.2012.01.024 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sohal VS, Zhang F., Yizhar O., Deisseroth K. (2009). Các tế bào thần kinh Parvalbumin và nhịp điệu gamma tăng cường hiệu suất mạch vỏ não. Thiên nhiên 459, 698 lên 702. 10.1038 / thiên nhiên07991 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Southwick SM, Vythilingam M., Charney DS (2005). Tâm lý học của trầm cảm và khả năng phục hồi đối với căng thẳng: hàm ý phòng ngừa và điều trị. Annu. Mục sư lâm sàng. Thần kinh. 1, 255 lên 291. 10.1146 / annurev.clinpsy.1.102803.143948 [PubMed] [Cross Ref]
  • Sparta DR, Hovelsø N., Mason AO, Kantak PA, Ung RL, Decot HK, et al. . (2014). Kích hoạt các parvalbumin vỏ não trước trán tạo điều kiện cho sự tuyệt chủng của hành vi tìm kiếm phần thưởng. J. Neurosci. 34, 3699 lên 3705. 10.1523 / jneurosci.0235-13.2014 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelso N., Van Zessen R., Stuber GD (2012). Xây dựng các sợi quang cấy ghép để thao tác quang sinh dài hạn của các mạch thần kinh. Nat. Protoc. 7, 12 lên 23. 10.1038 / nprot.2011.413 [PubMed] [Cross Ref]
  • Stefanik MT, Kalivas PW (2013). Bóc tách quang học của các dự báo amygdala cơ bản trong quá trình phục hồi do cue gây ra. Trước mặt. Hành vi. Thần kinh. 7: 213. 10.3389 / fnbeh.2013.00213 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Stefanik MT, Moussawi K., Kupchik YM, Smith KC, Miller RL, Huff ML, et al. . (2013). Ức chế miễn dịch tìm kiếm cocaine ở chuột. Con nghiện. Biol. 18, 50 lên 53. 10.1111 / j.1369-1600.2012.00479.x [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Steinberg EE, DJ Christoffel, Deisseroth K., Malenka RC (2014). Chiếu sáng mạch có liên quan đến rối loạn tâm thần với optogenetic. Curr. Ý kiến Neurobiol. 30C, 9 lên 16. 10.1016 / j.conb.2014.08.004 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sternson SM, Roth BL (2014). Công cụ hóa sinh để thẩm vấn chức năng não. Annu. Mục sư thần kinh. 37, 387 lên 407. 10.1146 / annurev-neuro-071013-014048 [PubMed] [Cross Ref]
  • Stuber GD, Sparta DR, Stamatakis AM, Van Leeuwen WA, Hardjoprajitno JE, Cho S., et al. . (2011). Truyền tải kích thích từ amygdala đến hạt nhân accumbens tạo điều kiện cho việc tìm kiếm phần thưởng. Thiên nhiên 475, 377 lên 380. 10.1038 / thiên nhiên10194 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Suska A., Lee BR, Huang YH, Dong Y., Schlüter OM (2013). Sự tăng cường chọn lọc trước khi chọn lọc của vỏ não trước trán để nhân lên đường đi bằng cocaine. Proc. Natl. Học viện Khoa học Hoa Kỳ 110, 713 lên 718. 10.1073 / pnas.1206287110 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Tiffany ST, Conklin CA (2000). Một mô hình xử lý nhận thức của việc thèm rượu và sử dụng rượu bắt buộc. Nghiện 95 (Bổ sung 2), S145 hung S153. 10.1046 / j.1360-0443.95.8s2.3.x [PubMed] [Cross Ref]
  • Touriño C., Eban-Rothschild A., de Lecea L. (2013). Quang học trong bệnh tâm thần. Curr. Ý kiến Neurobiol. 23, 430 lên 435. 10.1016 / j.conb.2013.03.007 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Máy chạy bộ MT, Buckholtz JW, Zald DH (2013). Căng thẳng cảm nhận dự đoán thay đổi phần thưởng và xử lý phản hồi mất trong vỏ não trước trán trung gian. Trước mặt. Hum. Thần kinh. 7: 180. 10.3389 / fnhum.2013.00180 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Máy chạy bộ MT, Zald DH (2011). Xem xét lại anhedonia trong trầm cảm: bài học từ khoa học thần kinh tịnh tiến. Thần kinh. Biobehav. Rev. 35, 537 XN XNX. 555 / j.neubiorev.10.1016 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Tye KM, Deisseroth K. (2012). Điều tra quang học của các mạch thần kinh tiềm ẩn bệnh não trong mô hình động vật. Nat. Mục sư thần kinh. 13, 251 lên 266. 10.1038 / nrn3171 [PubMed] [Cross Ref]
  • Tzschentke TM (2001). Dược lý và dược lý hành vi của hệ thống dopamine mesocortical. Ăn xin. Neurobiol. 63, 241 lên 320. 10.1016 / s0301-0082 (00) 00033-2 [PubMed] [Cross Ref]
  • Uhlhaas PJ, Ca sĩ W. (2006). Đồng bộ thần kinh trong rối loạn não: sự liên quan đến rối loạn chức năng nhận thức và sinh lý bệnh. Neuron 52, 155 tầm 168. 10.1016 / j.neuron.2006.09.020 [PubMed] [Cross Ref]
  • Uhlhaas PJ, Ca sĩ W. (2010). Dao động thần kinh bất thường và đồng bộ trong tâm thần phân liệt. Nat. Mục sư thần kinh. 11, 100 lên 113. 10.1038 / nrn2774 [PubMed] [Cross Ref]
  • Uhlhaas PJ, Haenschel C., Nikolić D., Ca sĩ W. (2008). Vai trò của dao động và đồng bộ trong các mạng vỏ não và sự liên quan giả định của chúng đối với sinh lý bệnh của tâm thần phân liệt. Tâm thần phân liệt. Bò đực. 34, 927 lên 943. 10.1093 / schbul / sbn062 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Uylings HB, Groenewegen HJ, Kolb B. (2003). Những con chuột có vỏ não trước trán? Hành vi. Não Res. 146, 3 lên 17. 10.1016 / j.bbr.2003.09.028 [PubMed] [Cross Ref]
  • Van den Oever MC, Rotaru DC, Heinsbroek JA, Gouwenberg Y., Deisseroth K., Stuber GD, et al. . (2013). Các tế bào hình chóp vỏ não trước trán có vai trò năng động tạm thời trong việc thu hồi và tuyệt chủng bộ nhớ liên quan đến cocaine. J. Neurosci. 33, 18225 lên 18233. 10.1523 / jneurosci.2412-13.2013 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Van den Oever MC, Spijker S., Smit AB, De Vries TJ (2010). Cơ chế dẻo vỏ não trước trán trong tìm kiếm và tái nghiện ma túy. Thần kinh. Biobehav. Rev. 35, 276 XN XNX. 284 / j.neubiorev.10.1016 [PubMed] [Cross Ref]
  • Veerakumar A., ​​Challis C., Gupta P., Da J., Upadhyay A., Beck SG, et al. . (2014). Tác dụng giống như thuốc chống trầm cảm của kích thích não sâu vỏ não trùng khớp với sự thích nghi pro-neuroplastic của hệ thống serotonin. Biol. Tâm thần 76, 203 tầm 212. 10.1016 / j.biopsych.2013.12.009 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Đỉnh RP (2004). Các dự báo khác nhau của vỏ não và tiền prelimbic ở chuột. Synapse 51, 32 XN 58. 10.1002 / syn.10279 [PubMed] [Cross Ref]
  • Đỉnh RP (2006). Tương tác giữa vỏ não trước trán trung gian, đồi thị và đồi thị giữa trong xử lý cảm xúc và nhận thức ở chuột. Khoa học thần kinh 142, 1 tầm 20. 10.1016 / j.neuroscience.2006.06.027 [PubMed] [Cross Ref]
  • Vialou V., Bagot RC, Cahill ME, Ferguson D., Robison AJ, Dietz DM, et al. . (2014). Mạch vỏ não trước đối với các hành vi liên quan đến trầm cảm và lo âu qua trung gian cholecystokinin: vai trò của ΔFosB. J. Neurosci. 34, 3878 lên 3887. 10.1523 / jneurosci.1787-13.2014 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Volman I., Roelofs K., Koch S., Verhagen L., Toni I. (2011). Sự ức chế vỏ não trước trán làm suy yếu sự kiểm soát đối với các hành động tình cảm xã hội. Curr. Biol. 21, 1766 lên 1770. 10.1016 / j.cub.2011.08.050 [PubMed] [Cross Ref]
  • Voorn P., Vanderschuren LJ, Groenewegen HJ, Robbins TW, Pennartz CM (2004). Đặt một spin trên sự phân chia vây lưng của vân. Xu hướng Neurosci. 27, 468 lên 474. 10.1016 / j.tins.2004.06.006 [PubMed] [Cross Ref]
  • Vương X., Carlén M. (2012). Bóc tách quang học của xử lý thông tin vỏ não - chiếu ánh sáng vào tâm thần phân liệt. Não Res. 1476, 31 lên 37. 10.1016 / j.brainres.2012.04.015 [PubMed] [Cross Ref]
  • Quản giáo MR, Selimbeyoglu A., Mirzabekov JJ, Lo M., Thompson KR, Kim SY, et al. . (2012). Một dự báo tế bào thần kinh vỏ não trước não điều khiển phản ứng với thách thức hành vi. Thiên nhiên 492, 428 lên 432. 10.1038 / thiên nhiên11617 [PubMed] [Cross Ref]
  • Willcocks AL, McNally GP (2013). Vai trò của vỏ não trước trán trung gian trong sự tuyệt chủng và phục hồi việc tìm kiếm rượu ở chuột. Á Âu J. Neurosci. 37, 259 lên 268. 10.1111 / ejn.12031 [PubMed] [Cross Ref]
  • Willner P., Scheel-Kruger J., Belzung C. (2013). Sinh học thần kinh của trầm cảm và hành động chống trầm cảm. Thần kinh. Biobehav. Rev. 37, 2331 XN XNX. 2371 / j.neubiorev.10.1016 [PubMed] [Cross Ref]
  • Tổ chức Y tế Thế giới (2012). Tờ thông tin về trầm cảm số 290. Có sẵn trực tuyến tại: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs369/en/. Truy cập vào tháng 8 21, 2014.
  • Yizhar O. (2012). Hiểu biết sâu sắc về chức năng hành vi xã hội. Biol. Tâm thần 71, 1075 tầm 1080. 10.1016 / j.biopsych.2011.12.029 [PubMed] [Cross Ref]
  • Yizhar O., Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M., Deisseroth K. (2011a). Quang học trong hệ thống thần kinh. Neuron 71, 9 tầm 34. 10.1016 / j.neuron.2011.06.004 [PubMed] [Cross Ref]
  • Yizhar O., Fenno LE, Prigge M., Schneider F., Davidson TJ, O'semat DJ, et al. . (2011b). Cân bằng kích thích / ức chế thần kinh trong xử lý thông tin và rối loạn chức năng xã hội. Thiên nhiên 477, 171 lên 178. 10.1038 / thiên nhiên10360 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Zhang Z., Cordeiro Matos S., Jego S., Adamantidis A., Seguela P. (2013). Norepinephrine thúc đẩy hoạt động dai dẳng ở vỏ não trước trán thông qua các adrenoceptors alpha1 và alpha2. PLoS Một 8: e66122. 10.1371 / tạp chí.pone.0066122 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Zhang F., Gradinaru V., Adamantidis AR, Durand R., Airan RD, de Lecea L., et al. . (2010). Thẩm vấn Optogenetic của các mạch thần kinh: công nghệ thăm dò cấu trúc não của động vật có vú. Nat. Protoc. 5, 439 lên 456. 10.1038 / nprot.2009.226 [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Cross Ref]