Thalamic subnetworks as units of function.
Thalamic subnetworks as units of function.
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DOI：
10.1038/s41593-021-00996-1
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发表时间：
2022-03
影响因子：
25
通讯作者：
Feng, Guoping
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Roy, Dheeraj S.;Zhang, Ying;Halassa, Michael M.;Feng, Guoping
丘脑参与各种功能，包括感觉处理、注意力、决策和记忆。传统上，这种功能的多样性归因于其核组织，每个丘脑核执行一个明确的功能。在这里，我们重点介绍了最近使用最先进的表达谱的研究，这些研究揭示了丘脑核内和核间单细胞水平的基因表达梯度。这些梯度，结合解剖追踪和生理分析，指出了以前未被认识到的异质性，并在独特的输入/输出连接模式和基因表达的基础上重新定义了丘脑的功能单位。我们提出，由遗传学、连通性和计算交叉定义的丘脑子网络提供了更合适的功能描述水平；这一概念得到了行为表型的支持，这些行为表型是由适当定制的扰动引起的。我们提供了几个丘脑子网络的例子，并建议这种新的观点如何既可以推动基础神经科学的进步，又可以揭示具有治疗潜力的独特靶点。
The thalamus engages in various functions including sensory processing, attention, decision-making, and memory. Classically, this diversity of function had been attributed to its nuclear organization, with each thalamic nucleus performing a well-defined function. Here, we highlight recent studies that used state-of-the-art expression profiling, which have revealed gene-expression gradients at the single-cell level within and across thalamic nuclei. These gradients, combined with anatomical tracing and physiological analyses, point to a previously unappreciated heterogeneity and redefine thalamic units of function on the basis of unique input/output connectivity patterns and gene expression. We propose that thalamic subnetworks, defined by the intersection of genetics, connectivity, and computation, provide a more appropriate level of functional description; this notion is supported by behavioral phenotypes resulting from appropriately tailored perturbations. We provide several examples of thalamic subnetworks and suggest how this new perspective may both propel progress in basic neuroscience and reveal unique targets with therapeutic potential.
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