Distinct Signaling by Ventral Tegmental Area Glutamate, GABA, and Combinatorial Glutamate-GABA Neurons in Motivated Behavior.
Distinct Signaling by Ventral Tegmental Area Glutamate, GABA, and Combinatorial Glutamate-GABA Neurons in Motivated Behavior.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2020.108094
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发表时间：
2020-09-01
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Morales M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Root DH;Barker DJ;Estrin DJ;Miranda-Barrientos JA;Liu B;Zhang S;Wang HL;Vautier F;Ramakrishnan C;Kim YS;Fenno L;Deisseroth K;Morales M
腹侧被盖区（VTA）神经元在奖赏和厌恶中发挥作用。我们最近发现腹侧被盖区有共同传递谷氨酸和GABA的神经元（谷氨酸-GABA共同传递神经元），传递谷氨酸而不传递GABA的神经元（谷氨酸传递神经元），或传递GABA而不传递谷氨酸的神经元（GABA传递神经元）。然而，这些VTA细胞类型在动机行为中的功能尚不清楚。为了鉴定这些VTA细胞类型的功能，我们将联合收割机重组酶小鼠系与INTRSECT 2.0载体结合以选择性地靶向这些神经元。我们发现，腹侧被盖区细胞类型有独特的信号模式的奖励，厌恶和学习的线索。然而，腹侧被盖区谷氨酸传递神经元信号线索预测奖励，腹侧被盖区GABA传递神经元信号线索预测没有奖励，和谷氨酸-GABA共传递神经元信号奖励和厌恶的结果，而没有信号学习线索与这些结果相关。因此，我们表明，遗传定义的腹侧被盖区谷氨酸和GABA神经元的信号不同方面的动机行为的子类。Root等人研究了腹侧被盖区（VTA）神经元，这些神经元在没有GABA的情况下释放谷氨酸，在没有谷氨酸的情况下释放GABA，或者既释放谷氨酸又释放GABA。细胞类型具有不同的投射密度和独特的神经元活动特征，这些特征与预测奖励、非奖励或厌恶结果的线索以及预测奖励的接收有关。
Ventral tegmental area (VTA) neurons play roles in reward and aversion. We recently discovered that the VTA has neurons that co-transmit glutamate and GABA (glutamate-GABA co-transmitting neurons), transmit glutamate without GABA (glutamate-transmitting neurons), or transmit GABA without glutamate (GABA-transmitting neurons). However, the functions of these VTA cell types in motivated behavior are unclear. To identify the functions of these VTA cell types, we combine recombinase mouse lines with INTRSECT2.0 vectors to selectively target these neurons. We find that VTA cell types have unique signaling patterns for reward, aversion, and learned cues. Whereas VTA glutamate-transmitting neurons signal cues predicting reward, VTA GABA-transmitting neurons signal cues predicting the absence of reward, and glutamate-GABA co-transmitting neurons signal rewarding and aversive outcomes without signaling learned cues related to those outcomes. Thus, we demonstrate that genetically defined subclasses of VTA glutamate and GABA neurons signal different aspects of motivated behavior. Root et al. examine ventral tegmental area (VTA) neurons that release glutamate without GABA, GABA without glutamate, or both glutamate and GABA. Cell types have differential projection densities and unique neuronal activity profiles related to cues predicting rewarding, nonreward, or aversive outcomes and in the receipt of predicted rewards.
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