Distribución espacial de las inhibiciones de las células piramidales excitatorias por los principales subtipos de interneuronas en la corteza auditiva
Autores: Zhong, Wen; Zheng, Wenhong; Ji, Xuying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Distribución espacial de las inhibiciones de las células piramidales excitatorias por los principales subtipos de interneuronas en la corteza auditiva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Trastornos mentales
Circuito neural
Neuronas excitatorias
Neuronas inhibitorias
Interneuronas
Corteza auditiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los trastornos mentales, caracterizados por el Instituto Nacional de Salud Mental como alteraciones en la circuitaria neural, representan actualmente el 13% de la incidencia global de dichos trastornos. Un número creciente de estudios sugiere que los desequilibrios entre neuronas excitatorias e inhibitorias en las redes neuronales pueden ser un mecanismo crucial subyacente a los trastornos mentales. Sin embargo, la distribución espacial de las interneuronas inhibitorias en la corteza auditiva (ACx) y su relación con las células piramidales excitatorias (PCs) siguen siendo desconocidas. En este estudio, empleamos una combinación de optogenética, ratones transgénicos y registro de patch-clamp en rodajas cerebrales para investigar las características microcircuitales de diferentes interneuronas (PV, SOM y VIP) y el patrón espacial de la inhibición inhibitoria a lo largo de las capas 2/3 a 6 en la ACx. Nuestros hallazgos revelaron que las interneuronas PV proporcionan la inhibición más fuerte y localizada sin innervación entre capas o especificidad de capa. Por el contrario, las interneuronas SOM y VIP regulan débilmente la actividad de las PCs en un rango más amplio, mostrando preferencias inhibitorias espaciales distintas. Específicamente, las inhibiciones SOM se encuentran preferentemente en capas infragranulares profundas, mientras que las inhibiciones VIP ocurren predominantemente en capas supragranulares superiores. Las inhibiciones PV están distribuidas de manera uniforme en todas las capas. Estos resultados sugieren que la entrada de interneuronas inhibitorias a las PCs se manifiesta de formas únicas, asegurando que tanto las entradas inhibitorias fuertes como débiles estén dispersas de manera uniforme en toda la ACx, manteniendo así un equilibrio dinámico entre excitación e inhibición. Nuestros hallazgos contribuyen a comprender las características inhibitorias espaciales de las PCs e interneuronas inhibitorias en la ACx a nivel de circuito, lo cual tiene importantes implicaciones clínicas para identificar y apuntar a circuitos anormales en enfermedades del sistema auditivo.
Descripción
Los trastornos mentales, caracterizados por el Instituto Nacional de Salud Mental como alteraciones en la circuitaria neural, representan actualmente el 13% de la incidencia global de dichos trastornos. Un número creciente de estudios sugiere que los desequilibrios entre neuronas excitatorias e inhibitorias en las redes neuronales pueden ser un mecanismo crucial subyacente a los trastornos mentales. Sin embargo, la distribución espacial de las interneuronas inhibitorias en la corteza auditiva (ACx) y su relación con las células piramidales excitatorias (PCs) siguen siendo desconocidas. En este estudio, empleamos una combinación de optogenética, ratones transgénicos y registro de patch-clamp en rodajas cerebrales para investigar las características microcircuitales de diferentes interneuronas (PV, SOM y VIP) y el patrón espacial de la inhibición inhibitoria a lo largo de las capas 2/3 a 6 en la ACx. Nuestros hallazgos revelaron que las interneuronas PV proporcionan la inhibición más fuerte y localizada sin innervación entre capas o especificidad de capa. Por el contrario, las interneuronas SOM y VIP regulan débilmente la actividad de las PCs en un rango más amplio, mostrando preferencias inhibitorias espaciales distintas. Específicamente, las inhibiciones SOM se encuentran preferentemente en capas infragranulares profundas, mientras que las inhibiciones VIP ocurren predominantemente en capas supragranulares superiores. Las inhibiciones PV están distribuidas de manera uniforme en todas las capas. Estos resultados sugieren que la entrada de interneuronas inhibitorias a las PCs se manifiesta de formas únicas, asegurando que tanto las entradas inhibitorias fuertes como débiles estén dispersas de manera uniforme en toda la ACx, manteniendo así un equilibrio dinámico entre excitación e inhibición. Nuestros hallazgos contribuyen a comprender las características inhibitorias espaciales de las PCs e interneuronas inhibitorias en la ACx a nivel de circuito, lo cual tiene importantes implicaciones clínicas para identificar y apuntar a circuitos anormales en enfermedades del sistema auditivo.