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.2011年4月14日；472(7342):191-6.
doi:10.1038/nature09714。 Epub 2010年12月22日。

跨突触追踪嗅觉输入的皮层表现

宫崎骏 1, 费尔南多·阿马特, 法西德·穆萨维, 陈旺, 伊恩·维克沙姆, 尼古拉斯·R·沃尔, 谷口弘子, Bosiljka Tasic公司, Z乔什·黄, 何志刚, 爱德华·M·卡拉威, 马克·A·霍洛维茨, 利群·罗
附属公司

跨突触追踪嗅觉输入的皮层表现

宫道和一等。 自然. .

摘要

在小鼠中，表达特定气味受体的每一类嗅觉受体神经元都有向嗅球中两个特定肾小球的会聚轴突投射，从而形成气味图谱。然而，尚不清楚这一图谱在嗅皮层中是如何表示的。在这里，我们将狂犬病病毒依赖性逆行单跨突触标记与遗传学相结合，以控制“启动”皮层神经元的位置、数量和类型，从中我们可以追踪它们的突触前神经元。我们发现单个皮质神经元接收来自代表广泛分布肾小球的多个二尖瓣细胞的输入。不同的皮层区域代表不同的嗅球输入。例如，杏仁皮质优先接收背侧嗅球输入，而梨状皮质对整个嗅球进行采样，没有明显的偏差。这些差异可能反映了这些皮层区域在调节先天气味偏好或联想记忆方面的不同功能。此处描述的跨突触标记方法应广泛适用于绘制整个小鼠神经系统的连接。

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数字

图1
图1。狂犬病介导的神经回路追踪的遗传控制
a至b，用于控制RV介导的跨突触标记起始细胞的位置、数量和类型的方法的示意图。tTA2在CreER（+）细胞的一小部分中表达（b条). tTA2激活AAV介导的转基因表达：1）组蛋白-GFP标记以绿色标记起始细胞的细胞核，2）EnvA受体（TVA）使EnvA-假型RV（狂犬病ΔG-米樱桃+EnvA）和3）狂犬病糖蛋白（G）启动跨突触标记。c（c）左上角，60µm冠状切片，包括运动皮层（M1）中的注射部位。用组蛋白-GFP（n-GFP）和mCherry（c中的箭头）标记的细胞1，以c放大三)可以与注射部位（c）附近仅标记有mCherry的细胞区分开来1)，在对侧运动皮层（c2)，位于体感桶皮层（右上角；在c中放大4)丘脑运动特异性腹外侧核（c5). 比例尺，顶部低倍图像为1 mm，底部高倍图像为100µm。
图2
图2。OB到AON的连接显示出背腹侧地形
一，60µm冠状切片，两个起始细胞位于腹外侧AON的第二层，其中一个（箭头）在插图中放大。RMS，吻侧迁移流。刻度，500µm。b条，皮质起始细胞经突触体标记的二尖瓣细胞的典型示例。左边是一个60µm的冠状切片，它捕获了二尖瓣细胞的细胞体和顶端树突。右，更常见的是，二尖瓣细胞顶部树突跨越数个连续的60µm冠状切面。S-Glo/D-Glo，由单个或两个（Ma，Mb）标记的二尖瓣细胞支配的肾小球。A、 前部；P、 后部。比例尺，100µm。c（c），来自两个注射的大脑的AON和OBs的叠加3D重建。来自两个AON的11个红色和4个绿色起始细胞分别标记为红色和绿色肾小球。浅红色和绿色，两个重叠AON的轮廓。d-e公司，θ之间的相关性AON公司和θ产科医生(d日)和θAON公司和θ'产科医生(e（电子）). 交叉代表平均θAON公司（x轴）和平均θ产科医生或θ'产科医生（y轴）。条形图表示围绕平均θ分布的50%产科医生或θ'产科医生.R，皮尔逊相关系数；p、 假设θ之间没有相关性，根据零假设检验统计显著性AON公司和θ产科医生或θ'产科医生.红色和蓝色，实验使用肌动蛋白和CaMKII-核心分别是。
图3
图3。OB输入在杏仁核和梨状皮质的表现
a-b公司、杏仁皮质和梨状皮质的起始细胞。杏仁核后外侧皮质注射部位的左侧单冠状切片(一)和梨状后皮质(b条). 箭头指向插图中放大的起始单元格。比例尺，100µm in一，200µm英寸b条右，10个独立注射杏仁核的示意图(一)或梨状皮质(b条). 每次注射的起始细胞都标有特定的颜色。根据小鼠脑图谱，虚线表示基于解剖标志的ACo（前皮层杏仁核）和PLCo（后外侧皮质杏仁核）之间的粗略边界。nLOT，外侧嗅束核；ME，内侧杏仁核；PMCo，杏仁核后内侧皮质；APC，梨状前皮质；PPC，梨状后皮质；恩，内嗅外侧皮质。c-d公司，三个独立的肾小球图三维重建与杏仁核皮质起始细胞的叠加(c（c）)或梨状皮质(d日).e（电子），平均θ'产科医生每个实验的值（交叉）绘制在同一列中，对应的置信区间为95%模拟θ’产科医生值（灰色条）。具有实验平均值θ’的样品产科医生95%置信区间外标有星号（*，p<0.05）。中的颜色一（方案），c（c）和e（电子）（AMY）匹配以表示相同的样本b条（方案），d日和e（电子）（PC）。
图4
图4。二尖瓣细胞输入的收敛性和独立性
一，每个皮层注射实验的收敛指数用菱形表示，起始细胞的类型和层由上述色码指定。b条多元回归分析，以估计位于AON和PC不同层的起始细胞的收敛指数。估计的平均收敛指数（“x”）和相应的95%置信区间（灰色条）如图所示。数据来自肌动蛋白和核心GAD2分别进行了分析。杏仁核注射只产生一个含有I层细胞的样本，因此被排除在外。c（c），由两个起始细胞（Dt）或单个起始细胞（D）产生的双标记肾小球（D）示意图。比较从实验观测频率D（数据Ds，红色）和根据方法（随机Ds，蓝色）中详述的零假设从模拟D得出的Ds分布。对于每个样本，“数据D”和“随机D”的分布以彩色热图显示。*，p<0.05。
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