Remote control of neuronal activity in transgenic mice expressing evolved G protein-coupled receptors.
Remote control of neuronal activity in transgenic mice expressing evolved G protein-coupled receptors.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2009.06.014
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发表时间：
2009-07-16
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Roth, Bryan L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alexander, Georgia M.;Rogan, Sarah C.;Abbas, Atheir I.;Armbruster, Blaine N.;Pei, Ying;Allen, John A.;Nonneman, Randal J.;Hartmann, John;Moy, Sheryl S.;Nicolelis, Miguel A.;McNamara, James O.;Roth, Bryan L.
研究选择性中枢神经系统神经元激活的行为后果是阐明哺乳动物大脑健康和疾病功能的有力工具。新开发的遗传，药理学和光学工具允许激活的神经元与精致的时空分辨率，然而，不可访问的光的广泛分布的神经元群体和所需的光或注入配体激活的侵入性限制了这些方法的实用性。为了克服这些障碍，我们建立了转基因小鼠表达的进化G蛋白偶联受体（hM 3Dq）选择性激活的生物惰性，口服生物可利用的药物氯氮平-N-氧化物（CNO）。在这里，我们在前脑主神经元中表达hM 3Dq。局部场电位和单神经元记录显示，外周给药CNO激活hM 3Dq表达小鼠海马神经元选择性。神经元激活的行为相关性包括运动增加、刻板和边缘癫痫发作。这些结果证明了一种新的和强大的化学遗传学工具，用于远程控制离散群体的神经元在体内的活动。
Examining the behavioral consequences of selective CNS neuronal activation is a powerful tool for elucidating mammalian brain function in health and disease. Newly developed genetic, pharmacological, and optical tools allow activation of neurons with exquisite spatiotemporal resolution; however, the inaccessibility to light of widely-distributed neuronal populations and the invasiveness required for activation by light or infused ligands limit the utility of these methods. To overcome these barriers, we created transgenic mice expressing an evolved G protein-coupled receptor (hM3Dq) selectively activated by the pharmacologically inert, orally bioavailable drug clozapine-N-oxide (CNO). Here, we expressed hM3Dq in forebrain principal neurons. Local field potential and single neuron recordings revealed that peripheral administration of CNO activated hippocampal neurons selectively in hM3Dq-expressing mice. Behavioral correlates of neuronal activation included increased locomotion, stereotypy, and limbic seizures. These results demonstrate a novel and powerful chemical-genetic tool for remotely controlling the activity of discrete populations of neurons in vivo.
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DOI：
10.1073/pnas.0700293104
发表时间：
2007-03-20
影响因子：
11.1
作者：
Armbruster, Blaine N.;Li, Xiang;Roth, Bryan L.
通讯作者：
Roth, Bryan L.
影响因子：
25
作者：
Henze, DA;Wittner, L;Buzsáki, G
通讯作者：
Buzsáki, G
影响因子：
5.3
作者：
Borges, K;Gearing, M;Dingledine, R
通讯作者：
Dingledine, R
影响因子：
25
作者：
Boyden, ES;Zhang, F;Deisseroth, K
通讯作者：
Deisseroth, K
影响因子：
56.9
作者：
Biervert, C;Schroeder, BC;Steinlein, OK
通讯作者：
Steinlein, OK