Core Differences in Synaptic Signaling Between Primary Visual and Dorsolateral Prefrontal Cortex.
Core Differences in Synaptic Signaling Between Primary Visual and Dorsolateral Prefrontal Cortex.
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DOI：
10.1093/cercor/bhx357
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发表时间：
2018-04-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Arnsten AFT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang ST;Wang M;Paspalas CD;Crimins JL;Altman MT;Mazer JA;Arnsten AFT
在衰老、精神分裂症和阿尔茨海默病中，初级视觉皮质(V1)的神经元比背外侧前额叶皮质(DlPFC)的神经元更具弹性。目前的研究比较了恒河猴V1和dlPFC的谷氨酸和神经调节作用，发现了显著的地区差异。V1神经元对视觉刺激的放电依赖于AMPA受体，有微弱的NMDA受体贡献，而dlPFC主要依赖于NMDA受体。不同地区的神经调节作用也不同。在V1，cAMP信号增加神经元放电，磷酸二酯酶PDE4A被定位为调节cAMP对轴突释放谷氨酸的影响。V1中的HCN通道典型地位于远端树突上，细胞激活增强。这些数据与dlPFC形成对比，在dlPFC中，PDE4A和HCN通道集中在细刺中，cAMP-HCN信号门输入并减弱放电。这些区域差异可能解释了为什么V1神经元比dlPFC神经元对年龄和疾病的挑战更具弹性。
Neurons in primary visual cortex (V1) are more resilient than those in dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) in aging, schizophrenia and Alzheimer’s disease. The current study compared glutamate and neuromodulatory actions in macaque V1 to those in dlPFC, and found striking regional differences. V1 neuronal firing to visual stimuli depended on AMPA receptors, with subtle NMDA receptor contributions, while dlPFC depends primarily on NMDA receptors. Neuromodulatory actions also differed between regions. In V1, cAMP signaling increased neuronal firing, and the phosphodiesterase PDE4A was positioned to regulate cAMP effects on glutamate release from axons. HCN channels in V1 were classically located on distal dendrites, and enhanced cell firing. These data contrast with dlPFC, where PDE4A and HCN channels are concentrated in thin spines, and cAMP-HCN signaling gates inputs and weakens firing. These regional differences may explain why V1 neurons are more resilient than dlPFC neurons to the challenges of age and disease.
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