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【Cell Reports】体细胞特情人论述阐明前岛叶皮层VIP上面感觉神经元在认知性活动中的反应

耗时：2022-06-24 个热度：
 
 
 
嗨喽，在这是只想要咕咕的椰球。前几天过去的英文的6•18消费选购节中深信许多人也有许多 收成吧，这里介绍的探讨是2月前几天公布在Cell Reports上的一则环路想关的工作任务。小作文的微信标题为前岛叶皮层中的VIP中心神经系统元采用影晌的感觉图片信息处置调节作用适用性情况。从文中的常见小编均出自奥地利人和的因斯布鲁克医科二本大学。
 
 





 

 

从标题格式上大家好难发现了，本深入分析极为重要什么是创新点中的一种就是“血细胞特男人（cell-type-specific）”。
 
特定而言的，脑团体中具有着四种中枢感觉中枢运动神经元款式，所有在同样个脑区也将会一起具有多少种区别的款式的中枢感觉中枢运动神经元建立中枢感觉中枢运动神经元亚群。那些组织上皮细胞集体将会都是行驶各有的特点，也将会在同样生理变化具体步骤中充分发挥了区别的效果。于是组织上皮细胞特男人的研究须得都是对那些区别的中枢感觉中枢运动神经元亚群甚至她们间建立的微环路（microcircuit）的设计和特点确定解密。
 
在本文小说作品中，小说作品经过精神示踪、钙铝离子影像、光遗传病学运用犯罪动作学等多种多样方法手段，对前岛叶皮层（anterior insular cortex，aIC）中动脉渗透性肠肽（vasoactive intestinal polypeptide，VIP）呈阳性中间商精神元（要为抽象化，发文统一性称做VIP+INs）介导适合性犯罪动作的精神制度化确定了详情。设计者知道VIP+ INs与感覺关于脑区会出现广泛应用的生理学找话题，并需要独力地对操作关于促进画出不起作用。
 

引言

 
渐渐达尔文的物种进化升级论心理准备被大面积介绍，“物竞天择，适者生活”这几项物种进化升级论的体系化心理准备现在已经深入到心窝。相对 哺乳动物来，只为满足生活生态，几项必要的对战说是怎样才能在繁复冗杂的察觉短信中灵巧地判别出与活动连接的特男人热血，并满足例如短信的再次出显才能监督零件搞出影响。在这几项察觉短信治理的整个过程中，岛叶皮层，十分是前岛叶皮层（aIC）被表示与满足性活动模块会出现千丝万缕的连系。
在皮层的微环路中，除去占主导性价值的中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元（如锥体中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元）外，还是不同其中中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元（interneurons，INs）在发挥出帮助。日前各位熟识的其中中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元通常有三大类，即小清核蛋白抗体呈阳型（parvalbumin+，PV+）、的生长抑素抗体呈阳型（somatostatin，SST+）和血栓生物肠肽抗体呈阳型（VIP+）两种。这个其中中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元可不可以调节作用皮层开心地步，改善通常中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元的充放电因素。其中中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元大多数被看作参入了表现方法依赖关系的体会数据信息治疗的过程。可是关于幼儿园某个个特定的品类其中中枢面体会体会脑中枢神经末梢系统元对体会刺激作用的化学反应方法并且 其参入适应能力性表现调节作用的机能，日前照样不足深刻论述。
在本文中作者特别关注了VIP+INs在调控感觉信息处理方面的功能。VIP+INs主要是GABA能神经元，它可以与另外两种中间神经元形成突触连接并解除后两者对主要神经元的抑制作用，从而对信息流起到一种“门控”的作用（图1）。

图1 杏仁核中中间神经元形成的微环路，VIP+INs和另外两种中间神经元形成了两个“非门”的结构调控主要神经元

 
往年的一项探索单位证明VIP+INs的工作遭受很多适应能力很性习惯的监测，最进的探索新闻报导了VIP+INs在感官正常识别的增加收益掌控中的能力。由于论文作著假定VIP+INs在aIC中的感官相关内容处里工作中发挥出了首要的能力。现在来让你企业来讲作著是怎么样才能实际上解破这一类上面面神经元在感官相关内容处里中的效果。
 

结果

 
在之前的解读文章中，我们曾经提出过一个环路研究的基本思路，也就是“先示踪，再记录，最后操纵” （具体内容可以回顾往期文章）。在本研究中也不例外，论文的第一部分就是喜闻乐见的神经示踪研究。具体而言，作者先是利用组织学手段确定了皮层中VIP+INs主要位于第2/3层（图 2A，注意皮层一共有6层，但岛叶皮层的第四层很薄所以在文中被忽略了）。接下来使用伪狂犬病毒的逆向示踪技术，作者确定了与岛叶皮层VIP+INs存在单突触连接的脑区分布（图 2B-2E）。结果显示VIP+INs除了与同脑区的其他神经元形成微环路外，还接受了多种感觉相关皮层的输入，如体感皮层（触觉之类的躯体感觉）和梨状皮层（嗅觉）等（图2 F）。在之前的解读文章中我们也指出，一个扎实的示踪实验需要顺向和逆向两方面的证据才能说明问题，在本文中作者利用AAV病毒的顺向示踪技术，证实了岛叶皮层VIP+INs和上游脑区之间的投射关系。

图2 VIP+INs在岛叶皮层的分布和接受的上游输入
接下来来到记录部分。本文中作者使用了目前相当先进的微显微镜植入技术结合钙离子成像，对aIC中的VIP+INs进行单细胞水平的记录（图 3B-3C）。为了检测VIP+INs在适应性行为中的活动规律，作者设计了一套为期5天，由3种不同行为结合起来的组合范式（图3 A）。三个行为范式从时间顺序上分别为社交偏好，声音刺激，以及恐惧记忆（建立和提取）。

图3 厌恶刺激可以诱发前岛叶VIP+INs活动
在建立好行为范式和记录系统之后，作者首先对小鼠在恐惧记忆范式中VIP+INs的活动规律进行了分析。在这个巴甫洛夫条件性恐惧记忆范式下，小鼠首先听到一段白噪音作为条件性刺激，然后接受足底电击（一种伤害性刺激）作为非条件性刺激。钙离子成像的结果表明前岛叶皮层的VIP+INs对非条件性刺激表现出了强烈的反应（图 3E-3G）。这说明在该范式下VIP+INs活动主要受到厌恶刺激（比如电击这种伤害性刺激）而不是中性刺激（白噪音是中性刺激）的诱发。
接下来作者继续分析VIP+INs在听觉测试下的活动规律。在听觉测试范式下，动物会分别接受两种频率相同但是响度不同的声音刺激（图4A）。分析结果表明更高分贝的声音刺激更能够出触发VIP+INs的反应（图 4B-4D）。
社交偏好范式利用了小鼠的社交天性，在三箱社交笼中的左右分别设置一只用于交互的小鼠和一个无生命的物体，24 h后交换位置并且更换用于交互的小鼠（图 4E）。不出意外地，在两天的测试过程中，实验鼠均表现出对小鼠而不是物体更高的注意力（图 4F）。钙离子成像的结果显示，在第一天无论是接近小鼠还是物体，VIP+INs的活动都表现出缓慢上升的趋势，而且VIP+INs对小鼠的反应显著高于对物体的反应（图4H-4I）。而在第二天，无论是对物体还是小鼠，VIP+INs都显示出了相似的反应强度（图 4K-4L）。作者认为这一现象可能是VIP+INs不仅可以对刺激出现做出反应，也可以对刺激消失作出反应的原因所导致的。

 图4 声音和社交刺激可以激活VIP+INs活动
经过了示踪-记录之后，最后到了三部曲的结尾即操纵。作者将抑制性光蛋白ArchT表达在aIC的VIP+INs中从而可以利用光照抑制VIP+INs的活动。在社交范式中，光刺激可以改变动物的社交偏好（图 5E-5I）；而在恐惧记忆范式中光刺激可以破坏条件性刺激和非条件性刺激的偶联（图 5K、5L）。

图5 岛叶皮层VIP+INs在社群运营风险偏好和讨厌练习时中是必备的
 
 
 
在这里综述的重点运作以经介紹完。总体布局来讲这篇文章的小说作品大多遵照了示踪-备案-控制的有趣思维，对前岛叶皮层VIP+INs在融入性个人动作中的话动周期给出说明，并对此类精神元政策调控融入性个人动作的因果内在连接给出了剖析材料。只不过还留存必须的令人遗憾，右图2的示踪毕竟和后文的实验设计丢失连接，以其运作未设及其他微环路工作机制想关的讲解等。并且这篇文章所选择的技術策略相对比较现进，阐述科学合理情况的思维相当清洗，依旧会是否常最该读书结合的名家名作。
 
参照学术论文 ：
[1]Krabbe S, Paradiso E, d’Aquin S, et al. Adaptive disinhibitory gating by VIP interneurons permits associative learning[J]. Nature neuroscience, 2019, 22(11): 183
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