Thalamic regulation of a visual critical period and motor behavior.
Thalamic regulation of a visual critical period and motor behavior.
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丘脑对视觉关键时期和运动行为的调节。
DOI：
10.1016/j.celrep.2023.112287
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发表时间：
2023-04-25
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
在视觉关键期（CP），感觉经验完善了视觉回路的结构和功能。这种可塑性的基础一直被认为是局限于皮层回路，但最近描述的丘脑可塑性挑战了这一教条，并证明了视觉可塑性的更大复杂性。然而，视觉经验如何调节丘脑神经元，或者丘脑如何调节CP时间，还没有完全弄清楚。使用斑马鱼幼虫，丘脑为中心的眼优势模型，我们显示丘脑的功能变化和抑制信号的作用，建立CP定时使用功能成像，光遗传学和药理学的组合。遗传定义的丘脑神经元的半球特异性变化与视觉行为的变化相关，建立了丘脑可塑性在调节运动表现中的作用。我们的工作表明，视觉可塑性是广泛保守的，视觉体验导致丘脑神经元水平的功能变化，需要抑制信号来建立关键时期的时间。关键期是感官体验影响大脑功能时可塑性增强的发育窗口。Hageter等人确定了一个斑马鱼视觉关键期，其中视觉体验产生神经元和行为表现变化，依赖于抑制信号。这项工作提供了一个模型，神经元水平的研究感觉依赖的可塑性。
During the visual critical period (CP), sensory experience refines the structure and function of visual circuits. The basis of this plasticity was long thought to be limited to cortical circuits, but recently described thalamic plasticity challenges this dogma and demonstrates greater complexity underlying visual plasticity. Yet how visual experience modulates thalamic neurons or how the thalamus modulates CP timing is incompletely understood. Using a larval zebrafish, thalamus-centric ocular dominance model, we show functional changes in the thalamus and a role of inhibitory signaling to establish CP timing using a combination of functional imaging, optogenetics, and pharmacology. Hemisphere-specific changes in genetically defined thalamic neurons correlate with changes in visuomotor behavior, establishing a role of thalamic plasticity in modulating motor performance. Our work demonstrates that visual plasticity is broadly conserved and that visual experience leads to neuron-level functional changes in the thalamus that require inhibitory signaling to establish critical period timing. Critical periods are developmental windows of heightened plasticity when sensory experience impacts brain function. Hageter et al. identify a zebrafish visual critical period, where visual experience produces neuronal and behavioral performance changes, dependent on inhibitory signaling. This work provides a model for neuron-level study of sensory-dependent plasticity.
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DOI：
10.1073/pnas.1500804112
发表时间：
2015-05-26
影响因子：
11.1
作者：
Buchanan, Sean M.;Kain, Jamey S.;de Bivort, Benjamin L.
通讯作者：
de Bivort, Benjamin L.
影响因子：
2.7
作者：
Davison, Jon M.;Akitake, Courtney M.;Parsons, Michael J.
通讯作者：
Parsons, Michael J.
影响因子：
2.5
作者：
BELL, WJ;TORTORICI, C;TOBIN, TR
通讯作者：
TOBIN, TR
影响因子：
3.5
作者：
deCarvalho, Tagide N.;Akitake, Courtney M.;Halpern, Marnie E.
通讯作者：
Halpern, Marnie E.
影响因子：
25
作者：
Bridi MCD;de Pasquale R;Lantz CL;Gu Y;Borrell A;Choi SY;He K;Tran T;Hong SZ;Dykman A;Lee HK;Quinlan EM;Kirkwood A
通讯作者：
Kirkwood A