Identification of a direct GABAergic pallidocortical pathway in rodents.
Identification of a direct GABAergic pallidocortical pathway in rodents.
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DOI：
10.1111/ejn.12822
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发表时间：
2015-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lu J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen MC;Ferrari L;Sacchet MD;Foland-Ross LC;Qiu MH;Gotlib IH;Fuller PM;Arrigoni E;Lu J
基底神经节与皮质相互作用，在一系列行为中起着关键作用。从基底神经节到皮质的输出被认为是通过丘脑传递的，然而一个有趣的替代方案是基底神经节可能直接投射到皮质，并与皮质交流。我们探讨了从苍白球外（GPe），在基底神经节系统的关键枢纽，大鼠和小鼠的皮质传出投射。顺行和逆行追踪显示，预测到额叶前运动皮层，特别是深投影层，起源于GPe神经元，从背侧纹状体接收轴突输入。在GPe Vgat-ires-cre小鼠中的Cre依赖性顺行追踪证实苍白球皮质投射是GABA能的，并且在这些投射的皮质中的体外光遗传学刺激在靶细胞中产生快速抑制性突触后电流，其被荷包牡丹碱消除。苍白球皮质投射靶向GABA能中间神经元，并在较小程度上靶向锥体神经元。这种GABA能苍白球皮质通路直接连接基底神经节和皮质，并可能在正常和疾病状态下的行为和认知中发挥关键作用。
The basal ganglia, interacting with the cortex, play a critical role in a range of behaviors. Output from the basal ganglia to the cortex is thought to relay through the thalamus, yet an intriguing alternative is that the basal ganglia may directly project to, and communicate with, the cortex. We explored an efferent projection from the globus pallidus externa (GPe), a key hub in the basal ganglia system, to the cortex of rats and mice. Anterograde and retrograde tracing revealed projections to the frontal premotor cortex, especially the deep projecting layers, originating from GPe neurons that receive axonal inputs from the dorsal striatum. Cre-dependent anterograde tracing in GPe Vgat-ires-cre mice confirmed that the pallidocortical projection is GABAergic, and in vitro optogenetic stimulation in the cortex of these projections produced a fast inhibitory postsynaptic current in targeted cells that was abolished by bicucculine. The pallidocortical projections targeted GABAergic interneurons and, to a lesser extent, pyramidal neurons. This GABAergic pallidocortical pathway directly links the basal ganglia and cortex and may play a key role in behavior and cognition in normal and disease states.
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