內(nèi)側(cè)前額葉皮層（mPFC）包含GABA能中間神經(jīng)元群體，其在認(rèn)知和情緒中起不同作用。mPFC中的GABA能神經(jīng)元在調(diào)節(jié)工作記憶，決策和與動(dòng)機(jī)和厭惡行為相關(guān)的情緒方面發(fā)揮重要作用，其功能障礙與各種疾病有關(guān)，包括重性抑郁癥，精神分裂癥和癲癇。mPFC中GABA能神經(jīng)元的亞型包括表達(dá)小白蛋白（PV +），表達(dá)生長(zhǎng)抑素（SST +）和表達(dá)血管活性腸肽（VIP +）神經(jīng)元，它們?cè)谏窠?jīng)環(huán)路和行為水平上具有不同的功能。為了更好地理解它們的特定功能，了解這些中間神經(jīng)元亞型的輸入是有幫助的，尤其是全腦水平的直接突觸輸入。但是，mPFC的局部和遠(yuǎn)程投入尚未完全了解。

2019年7月8日，華中科技大學(xué)駱清銘團(tuán)隊(duì)在Nature Neuroscience在線發(fā)表題為“A whole-brain map of long-range inputs to GABAergic interneurons in the mouse medial prefrontal cortex”的研究論文，該研究將單突觸狂犬病病毒示蹤劑與熒光微光學(xué)切片斷層掃描結(jié)合使用，以生成對(duì)雄性小鼠mPFC中GABA能中間神經(jīng)元的直接遠(yuǎn)程輸入的全腦圖譜。

該研究確定了針對(duì)不同GABA能神經(jīng)元的直接輸入神經(jīng)元的分布模式。通過分析神經(jīng)化學(xué)特性和個(gè)體神經(jīng)元的形態(tài)，研究人員發(fā)現(xiàn)了幾種控制mPFC中GABA能神經(jīng)元的神經(jīng)環(huán)路和類型的神經(jīng)元。為了更好地呈現(xiàn)原始數(shù)據(jù)，研究人員還開發(fā)了全腦分布的交互式在線展示，輸入神經(jīng)元的比例和新皮質(zhì)和海馬中輸入神經(jīng)元的重建，供讀者訪問和下載（http://eai.brainsmatics.org/brainsweb-simple/index.html）?？傮w而言，該研究為mPFC中不同GABA能神經(jīng)元的直接遠(yuǎn)程輸入提供了全面的全腦圖譜，這將深入了解前額皮質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能組織。

文章截圖

內(nèi)側(cè)前額葉皮層（mPFC）包含GABA能中間神經(jīng)元群體，其在認(rèn)知和情緒中起不同作用。mPFC中的GABA能神經(jīng)元在調(diào)節(jié)工作記憶，決策和與動(dòng)機(jī)和厭惡行為相關(guān)的情緒方面發(fā)揮重要作用，其功能障礙與各種疾病有關(guān)，包括重性抑郁癥，精神分裂癥和癲癇。mPFC中GABA能神經(jīng)元的亞型包括表達(dá)小白蛋白（PV +），表達(dá)生長(zhǎng)抑素（SST +）和表達(dá)血管活性腸肽（VIP +）神經(jīng)元，它們?cè)谏窠?jīng)環(huán)路和行為水平上具有不同的功能。為了更好地理解它們的特定功能，了解這些中間神經(jīng)元亞型的輸入是有幫助的，尤其是全腦水平的直接突觸輸入。

在mPFC的不同子區(qū)域中對(duì)三種類型的中間神經(jīng)元的單突觸輸入的表征

使用化學(xué)神經(jīng)示蹤劑或腺相關(guān)病毒的常規(guī)示蹤研究表明，mPFC接受來自皮質(zhì)和皮層下細(xì)胞核的大量輸入，但這些示蹤方法無法證明對(duì)特定類型神經(jīng)元的神經(jīng)輸入。使用配對(duì)記錄的研究表明，PV +，SST +和VIP +中間神經(jīng)元接收來自局部神經(jīng)環(huán)路中各種細(xì)胞類型的輸入，但是這種記錄只能解決局部神經(jīng)環(huán)路或列內(nèi)的連接。使用光遺傳輔助環(huán)路映射的研究發(fā)現(xiàn)，mPFC中的PV +神經(jīng)元接收來自基底前腦的直接PV +輸入和來自腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）的多巴胺能輸入，以及來自邊緣丘腦的直接輸入。雖然光遺傳學(xué)技術(shù)可以證明特定神經(jīng)元類型的遠(yuǎn)程連通性，但它無法輕易識(shí)別多個(gè)腦區(qū)域之間的神經(jīng)連接。遺傳修飾狂犬病病毒（RV）追蹤可以分析特定神經(jīng)元的長(zhǎng)程輸入，但詳細(xì)描述遠(yuǎn)程輸入神經(jīng)元相當(dāng)?shù)娜狈Α?/strong>

多種神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)mPFC中的GABA能神經(jīng)元

使用熒光微光學(xué)切片斷層掃描系統(tǒng)（fMOST），研究人員在Cre驅(qū)動(dòng)的小鼠中采用改良的狂犬病病毒追蹤來研究prelimbic（PL）和下邊緣（ILA）區(qū)域中PV +，SST +和VIP +神經(jīng)元的遠(yuǎn)程輸入，這是具有不同功能的mPFC的兩個(gè)子區(qū)域。

 

從中縫核基底前腦和5-羥色胺神經(jīng)元膽堿能神經(jīng)元到mPFC中GABA能神經(jīng)元的功能性輸入的表征

該研究確定了針對(duì)不同GABA能神經(jīng)元的直接輸入神經(jīng)元的分布模式。通過分析神經(jīng)化學(xué)特性和個(gè)體神經(jīng)元的形態(tài)，研究人員發(fā)現(xiàn)了幾種控制mPFC中GABA能神經(jīng)元的神經(jīng)環(huán)路和類型的神經(jīng)元。為了更好地呈現(xiàn)原始數(shù)據(jù)，研究人員還開發(fā)了全腦分布的交互式在線展示，輸入神經(jīng)元的比例和新皮質(zhì)和海馬中輸入神經(jīng)元的重建，供讀者訪問和下載（http://eai.brainsmatics.org/brainsweb-simple/index.html）?？傮w而言，該研究為mPFC中不同GABA能神經(jīng)元的直接遠(yuǎn)程輸入提供了全面的全腦圖譜，這將深入了解前額皮質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能組織。