A disinhibitory circuit mediates motor integration in the somatosensory cortex.
A disinhibitory circuit mediates motor integration in the somatosensory cortex.
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DOI：
10.1038/nn.3544
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发表时间：
2013-11
影响因子：
25
通讯作者：
Rudy, Bernardo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee, Soohyun;Kruglikov, Illya;Huang, Z. Josh;Fishell, Gord;Rudy, Bernardo
运动活动对感觉加工的影响对于感知和运动执行至关重要。然而，底层电路尚不清楚。为了解开初级触须运动皮层（vM 1）的活动调节初级体感桶皮层（S1）的感觉处理的回路，我们使用光遗传学来检查从vM 1到S1中各种神经元元件的长程输入。我们发现，S1投射vM 1锥体神经元强烈招募血管肠肽（VIP）表达GABA能中间神经元，5-羟色胺受体表达中间神经元的一个子集。这些VIP中间神经元优先抑制生长抑素表达的中间神经元，神经元的目标锥体细胞的远端树突。与此vM 1介导的去抑制电路一致，在搅拌过程中，体内VIP中间神经元的活性增加，生长抑素中间神经元的活性降低。搅拌过程中放电率的这些变化取决于vM 1的活性。我们的研究结果表明，以前未知的电路，从运动皮层的输入影响感觉皮层的感觉处理。
The influence of motor activity on sensory processing is crucial for perception and motor execution. However, the underlying circuits are not known. To unravel the circuit by which activity in the primary vibrissal motor cortex (vM1) modulates sensory processing in the primary somatosensory barrel cortex (S1), we used optogenetics to examine the long-range inputs from vM1 to the various neuronal elements in S1. We found that S1-projecting vM1 pyramidal neurons strongly recruited vasointestinal peptide (VIP)-expressing GABAergic interneurons, a subset of serotonin receptor–expressing interneurons. These VIP interneurons preferentially inhibited somatostatin-expressing interneurons, neurons that target the distal dendrites of pyramidal cells. Consistent with this vM1-mediated disinhibitory circuit, the activity of VIP interneurons in vivo increased and that of somatostatin interneurons decreased during whisking. These changes in firing rates during whisking depended on vM1 activity. Our results suggest previously unknown circuitry by which inputs from motor cortex influence sensory processing in sensory cortex.
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Dantzker, JL;Callaway, EM
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