Distinct in vivo dynamics of excitatory synapses onto cortical pyramidal neurons and parvalbumin-positive interneurons.
Distinct in vivo dynamics of excitatory synapses onto cortical pyramidal neurons and parvalbumin-positive interneurons.
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皮层锥体神经元和小蛋白阳性中间神经元上兴奋性突触的不同体内动态。
DOI：
10.1016/j.celrep.2021.109972
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发表时间：
2021-11-09
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Zhong H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Melander JB;Nayebi A;Jongbloets BC;Fortin DA;Qin M;Ganguli S;Mao T;Zhong H
皮质功能依赖于兴奋性和抑制性神经元的平衡激活。然而，很少有人知道的组织和动力学轴兴奋性突触皮层抑制性中间神经元。在这里，我们使用兴奋性突触后标记PSD-95，荧光标记在内源性水平，作为兴奋性突触的代理层2/3锥体神经元和小清蛋白阳性（PV+）的中间神经元在成年小鼠的桶皮质。基线条件下的纵向体内成像显示，虽然两种神经元类型中的突触权重是对数正态分布的，但PV+神经元上的突触不那么异质并且更稳定。马尔可夫模型分析表明，突触的重量分布设置固有的正在进行的细胞类型的特定的动态，和实质性的变化是由于累积的逐渐变化。突触权重动态是乘法的，即，变化的比例与权重，虽然PV+突触也表现出一个加法组件。这些结果表明，细胞类型特异性的过程控制皮质突触的强度和动力学。Melander等人使用遗传策略来可视化兴奋性神经元连接，这些连接不能从形态学上推断出来，他们监测了小鼠中连接在数周内的变化。他们发现了“抑制”大脑活动的细胞上的突触和“激发”大脑活动的细胞上的突触之间的明显特征。
Cortical function relies on the balanced activation of excitatory and inhibitory neurons. However, little is known about the organization and dynamics of shaft excitatory synapses onto cortical inhibitory interneurons. Here, we use the excitatory postsynaptic marker PSD-95, fluorescently labeled at endogenous levels, as a proxy for excitatory synapses onto layer 2/3 pyramidal neurons and parvalbumin-positive (PV+) interneurons in the barrel cortex of adult mice. Longitudinal in vivo imaging under baseline conditions reveals that, although synaptic weights in both neuronal types are log-normally distributed, synapses onto PV+ neurons are less heterogeneous and more stable. Markov model analyses suggest that the synaptic weight distribution is set intrinsically by ongoing cell-type-specific dynamics, and substantial changes are due to accumulated gradual changes. Synaptic weight dynamics are multiplicative, i.e., changes scale with weights, although PV+ synapses also exhibit an additive component. These results reveal that cell-type-specific processes govern cortical synaptic strengths and dynamics. Melander et al. use a genetic strategy to visualize excitatory neuronal connections that cannot be inferred from morphology, and they monitor how the connections change over weeks in mice. They find distinct characteristics between synapses onto cells that “suppress” brain activity and those onto cells that “excite” brain activity.
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影响因子：
64.8
作者：
Hayashi-Takagi A;Yagishita S;Nakamura M;Shirai F;Wu YI;Loshbaugh AL;Kuhlman B;Hahn KM;Kasai H
通讯作者：
Kasai H
影响因子：
16.2
作者：
Holtmaat, AJGD;Trachtenberg, JT;Svoboda, K
通讯作者：
Svoboda, K
DOI：
10.1073/pnas.0811025106
发表时间：
2008-12-30
影响因子：
11.1
作者：
Elias, G. M.;Elias, L. A. B.;Nicoll, R. A.
通讯作者：
Nicoll, R. A.
影响因子：
9.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
25
作者：
Guo L;Xiong H;Kim JI;Wu YW;Lalchandani RR;Cui Y;Shu Y;Xu T;Ding JB
通讯作者：
Ding JB