休息状态fMRI功能连接在前边边缘电路的神经基础被化学遗传学操纵揭示
Catherine Elorette1,2, Atsushi Fujimoto1,2, Frederic M Stoll1,2
1Nash Family Department of Neuroscience and Friedman Brain Institute, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, One Gustave L. Levy Place, New York, NY, 10029, USA.
Nature communications
|May 31, 2024
概括
调查前端-边缘电路,这项研究使用设计者受体,专门由设计者药物 (DREADDs) 激活在. 在杏仁体中激活DREADDs导致功能连接增加,并揭示了休息状态fMRI信号背后的特定神经特征.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 系统神经科学 系统神经科学
- 认知神经科学 认知神经科学
背景情况:
- 使用fMRI休息状态功能连接 (rs-FC) 对于研究健康和疾病中的前边边缘电路至关重要.
- 了解rs-FC的神经基础对于解释发现和开发有针对性的干预措施至关重要.
- 额外边缘回路涉及到各种认知和情绪过程.
研究的目的:
- 为了研究杏仁体活动和前边缘电路内的rs-FC之间的因果关系.
- 为了确定与DREADD调节的rs-FC相关的特定神经活动模式.
- 在灵长类模型中阐明 rs-FC 的神经生理基础.
主要方法:
- 仅由设计药物 (DREADDs) 激活的抑制设计受体被病毒传递到两个雄性的杏仁体.
- 使用设计药物 (例如,克洛扎-N-氧化物) 实现了DREADD激活.
- 多模式方法结合fMRI的rs-FC和局部场势 (LFP) 记录神经活动.
主要成果:
- 在杏仁体中抑制DREADDs的激活导致杏仁体和腹侧前额皮层之间的rs-FC增加.
- 神经生理学记录显示,fMRI rs-FC的增加与这些区域之间增强的α频段 (6.5-14.5 Hz) LFP一致性相关.
- 这种多模式的方法确定了 rs-FC 变化背后的一个特定的神经特征 (增强的α频段连贯性).
结论:
- 杏仁体中的抑制性DREADD激活提供了与前边边缘电路中改变的rs-FC的因果关系.
- 阿尔法频段LFP连贯性在这些电路中作为rs-FC调制的神经相关.
- 这项研究提供了一个新的多模式框架,用于剖析rs-FC的神经基础.
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