Neuronal dynamics of the default mode network and anterior insular cortex: Intrinsic properties and modulation by salient stimuli.
Neuronal dynamics of the default mode network and anterior insular cortex: Intrinsic properties and modulation by salient stimuli.
复制标题
DOI：
10.1126/sciadv.ade5732
复制
发表时间：
2023-02-15
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
默认模式网络（DMN）对于自我参照心理过程至关重要，其功能障碍与许多神经精神疾病有关。然而，人们对啮齿类 DMN 的神经生理学特性和基于任务的功能组织知之甚少，限制了其转化效用。在这里，我们将光纤光度测量与功能磁共振成像 (fMRI) 和计算模型结合起来，以表征假定的大鼠 DMN 节点的动态及其与显着网络的前岛叶皮层 (AI) 的相互作用。我们的分析揭示了在 fMRI 衍生的 DMN 激活和大脑网络状态之间的循环转换之前，AI 和 DMN 节点中的神经元活动发生变化。此外，我们证明显着的奇怪刺激会抑制 DMN 并增强 AI 神经元活动，并且 AI 会因果性地抑制压后皮层（一个重要的 DMN 节点）。这些发现阐明了啮齿动物 DMN 的神经生理学基础、其时空动力学特性以及显着刺激的调节，为未来的转化研究铺平了道路。多通道光度测量揭示了大脑网络中的对抗关系和周期性状态。
The default mode network (DMN) is critical for self-referential mental processes, and its dysfunction is implicated in many neuropsychiatric disorders. However, the neurophysiological properties and task-based functional organization of the rodent DMN are poorly understood, limiting its translational utility. Here, we combine fiber photometry with functional magnetic resonance imaging (fMRI) and computational modeling to characterize dynamics of putative rat DMN nodes and their interactions with the anterior insular cortex (AI) of the salience network. Our analysis revealed neuronal activity changes in AI and DMN nodes preceding fMRI-derived DMN activations and cyclical transitions between brain network states. Furthermore, we demonstrate that salient oddball stimuli suppress the DMN and enhance AI neuronal activity and that the AI causally inhibits the retrosplenial cortex, a prominent DMN node. These findings elucidate the neurophysiological foundations of the rodent DMN, its spatiotemporal dynamical properties, and modulation by salient stimuli, paving the way for future translational studies. Multichannel photometry reveals antagonistic relationships and cyclical states in brain networks.
登录
查看更多内容
影响因子：
4.3
作者：
Hsu LM;Wang S;Ranadive P;Ban W;Chao TH;Song S;Cerri DH;Walton LR;Broadwater MA;Lee SH;Shen D;Shih YI
通讯作者：
Shih YI
DOI：
10.1093/cercor/bhaa305
发表时间：
2021-02-05
期刊：
Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991)
影响因子：
--
作者：
Belloy ME;Billings J;Abbas A;Kashyap A;Pan WJ;Hinz R;Vanreusel V;Van Audekerke J;Van der Linden A;Keilholz SD;Verhoye M;Keliris GA
通讯作者：
Keliris GA
影响因子：
4.8
作者：
Cerliani, Leonardo;Thomas, Rajat M.;Jbabdi, Saad;Siero, Jeroen C. W.;Nanetti, Luca;Crippa, Alessandro;Gazzola, Valeria;D'Arceuil, Helen;Keysers, Christian
通讯作者：
Keysers, Christian
DOI：
10.1073/pnas.1920475117
发表时间：
2020-06-30
影响因子：
11.1
作者：
Ferrier, Jeremy;Tiran, Elodie;Lenkei, Zsolt
通讯作者：
Lenkei, Zsolt
DOI：
10.1073/pnas.0308627101
发表时间：
2004-03-30
影响因子：
11.1
作者：
Greicius, MD;Srivastava, G;Menon, V
通讯作者：
Menon, V