Modular strategy for development of the hierarchical visual network in mice
Modular strategy for development of the hierarchical visual network in mice
复制标题
小鼠分层视觉网络开发的模块化策略
DOI：
10.1038/s41586-022-05045-w
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Ohki Kenichi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Murakami Tomonari;Matsui Teppei;Uemura Masato;Ohki Kenichi
层次和平行网络是哺乳动物大脑的基本结构，，，，，-。在发育过程中，丘脑低级和高级核团以及视觉系统中的许多皮层区域形成了区域间的联系，并建立了分层的背侧和腹侧流。视觉网络布线发展的一个假设涉及一种顺序策略，其中神经连接是沿着从低到高的区域的层次结构顺序形成的。然而，这种顺序策略对于构建包括许多现实间连接的整个视觉网络来说是低效的。我们表明，从小鼠视网膜到初级视觉皮质（V1）或背侧/腹侧高级视觉区（HVA）的神经通路通过低级或高级丘脑核在皮质皮质连接之前形成平行模块。随后，V1和HVAs之间的皮质皮质连接出现，以联合收割机这些模块。视网膜衍生的活动传播最初的平行模块是必要的，以建立retinotopic模块间的连接。因此，视觉网络以模块化的方式发展，包括并行模块的初始建立和随后的连接。在这项研究中的发现提出的可能性，从高阶丘脑核团的平行模块HVAs作为模板的皮质腹侧和背侧流，并建议大脑有一个有效的策略，包括许多领域的分层网络的发展。
Hierarchical and parallel networks are fundamental structures of the mammalian brain, , , , , , –. During development, lower- and higher-order thalamic nuclei and many cortical areas in the visual system form interareal connections and build hierarchical dorsal and ventral streams, , , –. One hypothesis for the development of visual network wiring involves a sequential strategy wherein neural connections are sequentially formed alongside hierarchical structures from lower to higher areas, , –. However, this sequential strategy would be inefficient for building the entire visual network comprising numerous interareal connections. We show that neural pathways from the mouse retina to primary visual cortex (V1) or dorsal/ventral higher visual areas (HVAs) through lower- or higher-order thalamic nuclei form as parallel modules before corticocortical connections. Subsequently, corticocortical connections among V1 and HVAs emerge to combine these modules. Retina-derived activity propagating the initial parallel modules is necessary to establish retinotopic inter-module connections. Thus, the visual network develops in a modular manner involving initial establishment of parallel modules and their subsequent concatenation. Findings in this study raise the possibility that parallel modules from higher-order thalamic nuclei to HVAs act as templates for cortical ventral and dorsal streams and suggest that the brain has an efficient strategy for the development of a hierarchical network comprising numerous areas.
登录
查看更多内容
影响因子：
2.5
作者：
GODEMENT, P;SALAUN, J;IMBERT, M
通讯作者：
IMBERT, M
影响因子：
3.7
作者：
Felleman, Daniel J.;Van Essen, David C.
通讯作者：
Van Essen, David C.
DOI：
10.1523/jneurosci.3560-16.2017
发表时间：
2017-08
期刊：
The Journal of Neuroscience
影响因子：
--
作者：
M. Vanni;Allen W. Chan;M. Balbi;G. Silasi;T. Murphy
通讯作者：
M. Vanni;Allen W. Chan;M. Balbi;G. Silasi;T. Murphy
影响因子：
64.8
作者：
Ackman JB;Burbridge TJ;Crair MC
通讯作者：
Crair MC
影响因子：
3
作者：
Bourne JA;Morrone MC
通讯作者：
Morrone MC