Spillover-mediated feedforward inhibition functionally segregates interneuron activity.
Spillover-mediated feedforward inhibition functionally segregates interneuron activity.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2013.04.019
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发表时间：
2013-06-19
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Wadiche JI
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Coddington LT;Rudolph S;Vande Lune P;Overstreet-Wadiche L;Wadiche JI
神经递质溢出代表了一种不限于形态学定义的突触连接的神经传递形式。小脑中爬行纤维（CF）和分子层中间神经元（MLI）之间的通信仅由谷氨酸溢出介导。在这里，我们展示了CF刺激如何根据其相对于谷氨酸释放的位置在功能上分离MLI。位于溢出扩散域内的MLI的激发协调扩散限制外的MLI的抑制。MLI的CF兴奋依赖于突触外NMDA受体，其增强CF信号的空间和时间传播。由功能分离的MLI介导的活性会聚到邻近的浦肯野细胞（PC）上，以产生持久的双相抑制变化。这些数据表明，谷氨酸从单个CF的释放如何调节相邻PC的兴奋性，从而扩大CF对小脑皮质活动的影响，而不是通过解剖连接预测的方式。
Neurotransmitter spillover represents a form of neural transmission not restricted to morphologically defined synaptic connections. Communication between climbing fibers (CFs) and molecular layer interneurons (MLIs) in the cerebellum is mediated exclusively by glutamate spillover. Here, we show how CF stimulation functionally segregates MLIs based on their location relative to glutamate release. Excitation of MLIs that reside within the domain of spillover diffusion coordinates inhibition of MLIs outside the diffusion limit. CF excitation of MLIs is dependent on extrasynaptic NMDA receptors that enhance the spatial and temporal spread of CF signaling. Activity mediated by functionally segregated MLIs converges onto neighboring Purkinje cells (PCs) to generate a long-lasting biphasic change in inhibition. These data demonstrate how glutamate release from single CFs modulates excitability of neighboring PCs, thus expanding the influence of CFs on cerebellar cortical activity in a manner not predicted by anatomical connectivity.
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