皮质层1(L1)的中间神经元被认为是作为皮质下注意力调制的枢纽,但是该神经回路所实现的转变尚不清楚。近日,美国哈佛大学Adam E. Cohen等研究人员,将遗传靶向电压成像与光遗传学激活和沉默相结合,研究了小鼠桶状皮层L1感觉处理的基础机制。胡须刺激在L1中间神经元中引起了精确定时的单个脉冲,随后产生强烈的侧向抑制。轻度的厌恶刺激会激活胆碱能输入,并在L1中引起峰值反应的双峰分布。一个基于电导的简单模型(仅在L1内包含侧向抑制)能够概括感觉反应和“赢家通吃”的所有胆碱能反应,并且该模型正确地预测了该网络能够作为兴奋性输入的时空高通过滤器。这些结果表明,全光学电生理能够揭示体内神经回路功能的基本原理,并为L1如何转换感觉和调节输入提供直观的图像。
Linlin Z. Fan, Simon Kheifets, Urs L. Bhm, et al. All-Optical Electrophysiology Reveals the Role of Lateral Inhibition in Sensory Processing in Cortical Layer 1. Cell, 2020.
DOI: 10.1016/j.cell.2020.01.001
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30047-7