Monosynaptic Projections to Excitatory and Inhibitory preBötzinger Complex Neurons.
Monosynaptic Projections to Excitatory and Inhibitory preBötzinger Complex Neurons.
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DOI：
10.3389/fnana.2020.00058
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发表时间：
2020
影响因子：
2.9
通讯作者：
Feldman JL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang CF;Kim EJ;Callaway EM;Feldman JL
呼吸节律的关键驱动因素是preBötzinger复合体（preBötC），其活动受到各种功能输入的调节，例如，意志、生理和情感。虽然preBötC与脑干中呼吸中枢模式发生器（bCPG）的其他区域高度相连，但没有数据表明bCPG的其他部分或超脑膜区直接投射到兴奋性和抑制性preBötC亚群。利用改进的狂犬病追踪技术，我们在小鼠中发现了整个大脑中向已识别的兴奋性和抑制性preBötC神经元发送单突触投射的神经元。在脑干内，来自bCPG部位的神经元，包括对侧preBötC、Bötzinger复合体、孤立束核（NTS）、面旁核（pFL/pFV）和臂旁核（PB），向兴奋性和抑制性preBötC神经元发送直接的投射。桥上蛋白输入到兴奋性和抑制性preBötC神经元，包括上丘、红核、杏仁核、下丘脑和皮层；这些投射代表了对呼吸的意志、情绪和生理控制的潜在直接途径。
The key driver of breathing rhythm is the preBötzinger Complex (preBötC) whose activity is modulated by various functional inputs, e.g., volitional, physiological, and emotional. While the preBötC is highly interconnected with other regions of the breathing central pattern generator (bCPG) in the brainstem, there is no data about the direct projections to either excitatory and inhibitory preBötC subpopulations from other elements of the bCPG or from suprapontine regions. Using modified rabies tracing, we identified neurons throughout the brain that send monosynaptic projections to identified excitatory and inhibitory preBötC neurons in mice. Within the brainstem, neurons from sites in the bCPG, including the contralateral preBötC, Bötzinger Complex, the nucleus of the solitary tract (NTS), parafacial region (pFL/pFV), and parabrachial nuclei (PB), send direct projections to both excitatory and inhibitory preBötC neurons. Suprapontine inputs to the excitatory and inhibitory preBötC neurons include the superior colliculus, red nucleus, amygdala, hypothalamus, and cortex; these projections represent potential direct pathways for volitional, emotional, and physiological control of breathing.
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