Somatostatin Nöronları Serebral Kortekste İşbirliği Yapıyor

Özet: Serebral kortekste, somatostatin nöronları aktif hale geldiğinde, yakınlardaki diğer somatostatin nöronları da aktif hale gelir. Somatostatin nöronlarının aktiviteyi paylaştığı mesafe posterior parietal kortekste genişledi.

Kaynak: Pittsburgh Üniversitesi

Beynin serebral korteksi, duyusal algıdan hafıza, dikkat ve karar verme gibi bilişsel işlevlere kadar sayısız süreçte yer alan farklı bölgelerden oluşur.

Pittsburgh Üniversitesi sinirbilim araştırmacıları, bir nöron alt tipinin (somatostatin nöronları) özelliklerinin, korteksin farklı alt bölgelerinde uzmanlaşmış olduğunu bulmuşlardır.

Araştırmacılar, somatostatin nöronlarının, sesleri işlemekten sorumlu olan işitsel kortekste ve algısal kararları oluşturmak ve davranışları yönlendirmek için duyusal bilgileri bütünleştirmekten sorumlu olan posterior parietal kortekste benzer veya farklı roller oynayıp oynamadığını belirlemek için yola çıktılar.

Araştırmacılar, her iki bölgede de somatostatin nöronları aktif hale geldiğinde, yakınlardaki diğer somatostatin nöronlarının da aktif olma eğiliminde olduğunu keşfettiler. Ancak somatostatin nöronlarının aktiviteyi paylaştığı mesafe posterior parietal kortekste genişledi.

Çalışma 6 Eylül’de yayınlandı. Hücre Raporları.

Serebral korteksteki yerel ağlar, gelen sinyalleri işlemek için etkileşime giren uyarıcı ve engelleyici nöronlardan oluşur. Kıdemli yazar Caroline Runyan, Kenneth P. Dietrich Sanat ve Bilim Okulu’nda Nörobilim Bölümü’nde yardımcı doçent olan, somatostatin nöronları, diğer yakın nöronların aktivite modellerini şekillendirdiği bilinen inhibitör nöronların bir alt tipidir” dedi.

“Sonuçlar, farklı bölgelerdeki kortikal devrelerin aynı genel hücre tiplerinden oluşmasına rağmen, bu nöronların popülasyonlar olarak etkileşime girme biçimlerinin, bir beyin bölgesinin duyusal işleme veya bilgiyi bellekte tutma gibi işleme hedefleri için özelleşebileceğini gösteriyor. Runyan ekledi.

Pitt’te 2022 PhD, Runyan’ın laboratuvarında doktora sonrası yardımcı ve ilk yazar olan Christine Khoury, Runyan ve laboratuvar teknisyeni Noelle Fala’nın (2020 Pitt mezunu) hücre tipine özgü aktiviteyi korteks boyunca karşılaştırmasına neyin neden olduğunu söyledi.

Pitt Center for the Nöral Basis of Cognition’da çalışan Khoury, “SOM nöronları ve nöral aktivitenin uzamsal modelleri duyusal kortekste kapsamlı bir şekilde incelenmiştir” dedi. “Birçok özellik kortekste genelleşirken, farklı bölgelerin aktivitesinin belirli bilişsel süreçlere nasıl uyarlandığını anlamamıza yardımcı olabilecek farklılık noktalarını bulmak önemlidir.”

Hem duyusal hem de asosiasyon kortekslerindeki inhibitör popülasyon aktivitesini izleyerek, ortak yazarlar iki fotonlu kalsiyum görüntüleme gerçekleştirebildiler ve bu somatostatin (SOM) nöronlarını her iki alanda da etiketlediler. Ayrıca SOM içermeyen nöronlardaki aktiviteyi de incelediler.

Bir araya getirildiğinde, sonuçların “genel olarak, SOM nöronları, ister duyusal bilgiyi işlemeye ister algısal kararlar oluşturmaya dahil olsun, korteks boyunca yerel olarak yüksek düzeyde koordineli alt popülasyonlar olarak hareket ettiğini, ancak yerel ağların farklı alanların farklı işlem hedeflerine uyacak şekilde ölçeklendiğini” öne sürdüler. beyinden.”

Bu sinirbilim araştırma haberleri hakkında

Soyut

Somatostatin alt ağlarının uzamsal ölçeği duyusal kortekse doğru artar

Öne Çıkanlar

• canlılarda işitsel ve parietal kortekslerdeki somatostatin inhibitör nöronlarının görüntülenmesi
• Her iki bölgedeki SOM nöronları yüksek düzeyde koordineli alt ağlar oluşturur
• Nöronlar arasında paylaşılan değişkenliğin uzamsal ölçeği parietal kortekste daha geniştir.

Özet

Gelen sinyaller, kortikal devrelerde zengin, devam eden popülasyon aktivite dinamikleri ile etkileşime girer. Bu içsel dinamikler, yerel uyarıcı ve engelleyici nöronlar arasındaki etkileşimlerin sonucudur ve bölgeler arası iletişimi ve bilgi kodlamasını etkiler.

Uyarıcı ve engelleyici nöronlar arasındaki etkileşim modellerindeki uzmanlaşmaların, korteks boyunca aktivite dinamiklerindeki sistematik farklılıkların altında yatıp yatmadığı açık değildir.

Burada, farelerde, somatostatin (SOM) eksprese eden inhibitör internöronlar ile korteksin duyusal bir bölgesi olan işitsel korteksteki (AC) ve bir ilişki olan posterior parietal korteksteki (PPC) nöral popülasyonun geri kalanı arasındaki fonksiyonel etkileşimleri karşılaştırıyoruz. bölge.

SOM ve SOM olmayan nöronlar arasındaki paylaşılan değişkenliğin uzamsal yapısı bölgeler arasında farklılık gösterir: korelasyonlar AC’de mesafeyle hızla bozulur, ancak PPC’de değil. Bununla birlikte, her iki bölgede de SOM nöronlarının aktivitesi, SOM olmayan nöronların aktivitesinden daha yüksek oranda ilişkilidir.

Sonuçlarımız, korteks boyunca engelleyici alt ağların işlevsel yapısında hem genelleme hem de uzmanlaşma anlamına gelir.