A Subpopulation of Prefrontal Cortical Neurons Is Required for Social Memory.
A Subpopulation of Prefrontal Cortical Neurons Is Required for Social Memory.
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前额叶皮质神经元的亚群是社会记忆所必需的。
DOI：
10.1016/j.biopsych.2020.08.023
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发表时间：
2021-03-01
影响因子：
10.6
通讯作者：
Gao WJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xing B;Mack NR;Guo KM;Zhang YX;Ramirez B;Yang SS;Lin L;Wang DV;Li YC;Gao WJ
内侧前额叶皮层（mPFC）对社会行为至关重要，但它是否以及如何编码社会记忆仍不清楚。我们结合全细胞斑片记录，形态学分析，光遗传学/化学遗传学操作，和“靶向重组在活跃的群体（TRAP）”转基因小鼠工具，研究社会相关的神经群体中的mPFC。Fos诱捕的前额叶社会相关神经元是兴奋性锥体神经元，具有相对较小的索马大小和薄簇状的顶树突。这些细胞表现出多巴胺（DA）D1-受体（D1 Rs）样神经元的内在放电特征，在社会调查后表现出持续的放电模式，并将密集的轴突投射到丘脑核（NAc）。在行为TRAP小鼠中，前额叶社会相关神经元的选择性抑制不会影响社会调查，但会损害随后的社会识别，而光遗传学重新激活它们对NAc的投射，可以回忆起以前遇到但“被遗忘”的小鼠。此外，mPFC至NAc投射的化学发生激活改善MK-801诱导的社会记忆障碍。我们的研究结果表征了mPFC中社会相关神经元的电生理和形态学特征，并表明这些Fos标记的社会激活的前额叶神经元对于社会记忆是必要和充分的。
The medial prefrontal cortex (mPFC) is essential for social behaviors, yet whether and how it encodes social memory remains unclear. We combined whole-cell patch recording, morphological analysis, optogenetic/chemogenetic manipulation, and “targeted recombination in active populations (TRAP)” transgenic mouse tool, to study the social-associated neural populations in the mPFC. Fos-TRAPed prefrontal social-associated neurons are excitatory pyramidal neurons with relatively small soma sizes and thin-tufted apical dendrite. These cells exhibit intrinsic firing features of dopamine (DA) D1-receptors (D1Rs)-like neurons, show persisting firing pattern after social investigation, and project dense axons to nucleus accumbens (NAc). In behaving TRAP mice, selective inhibition of prefrontal social-associated neurons does not affect social investigation but impairs subsequent social recognition, whereas optogenetic re-activation of their projections to the NAc enables recall of a previously encountered but “forgotten” mouse. Moreover, chemogenetic activation of mPFC-to-NAc projections ameliorates MK-801 induced social memory impairments. Our results characterize the electrophysiological and morphological features of social-associated neurons in the mPFC and indicate these Fos-labeled, social-activated prefrontal neurons are necessary and sufficient for social memory.
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