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.2019年4月1日；29(4):1802-1815.
doi:10.1093/cercor/bhz005。

皮层多巴胺能调制的中断会损害准备活动并延迟舔的开始

柯晨 1 2, 罗伯托·文西斯 1 三 4, 阿尔弗雷多·丰塔尼尼 1 2
附属公司

皮层多巴胺能调制的中断会损害准备活动并延迟舔的开始

柯晨等。 大脑皮层. .

摘要

运动皮层的功能障碍被认为与帕金森病（PD）等运动障碍有关。然而，关于大脑皮层多巴胺能丧失、运动皮层神经活动异常和运动障碍之间的联系尚不清楚。我们通过关注执行线索任务的小鼠的前外侧运动皮层（ALM），探讨多巴胺在调节运动皮层活动中的作用。我们首先证明了单侧多巴胺能神经元耗竭的头戴式小鼠（即向内侧前脑束注射6-OHDA的小鼠）的舔舔缺陷和ALM中尖峰活动的同时改变。半损毁小鼠表现出舔食开始延迟、舔食持续时间缩短和舌突侧偏。在这些运动缺陷的同时，我们观察到线索反应神经元的患病率降低，并改变了准备活动。ALM中D1受体的急性和局部阻断再现了在半损伤小鼠中观察到的一些关键行为和神经缺陷。总之，我们的数据显示了大脑皮层D1受体调制、线索诱发和ALM中的准备活动与舔食开始之间的直接关系。

关键词：6-羟基多巴胺；帕金森病；多巴胺；舔；运动皮层。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
在MFB中单侧注射6-OHDA后确认损伤和运动障碍。(A类和B类)代表性酪氨酸羟化酶（TH）免疫荧光染色显示对照小鼠纹状体中的多巴胺能纤维（上图）和SNc和VTA中的多巴胺能神经元（下图）(A类)和6-OHDA损伤小鼠(B类). 垂直的红色虚线表示大脑的中线。(C类)单侧6-OHDA损伤小鼠进行圆柱体试验的代表性快照。(D类)对照组气缸测试期间对侧爪子使用百分比的箱线图(n个=9，蓝色）和筛选的6-OHDA损伤小鼠(n个=7，棕色）。
图2。
图2。
6-OHDA损伤小鼠的舔食缺陷。(A类)左侧面板：一张草图，展示了一只戴着头巾的老鼠舔嘴以获取蔗糖。右侧面板：每次试验的实验设计示意图。(B类和C类)控制鼠标记录的舔食的典型光栅图(B类)和单方6-OHDA损害(C类)老鼠执行线索线索范式。红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。三角形标记表示每个单独的舔。灰色阴影区域突出显示了喷口的移动。(D类)关于分析的舔演示的代表性栅格图。舔回合被定义为至少连续舔三次，舔间隔小于500毫秒。回合开始的延迟被定义为音调开始后舔回合的第一次舔的延迟。三角形标记表示每个单独的舔。洋红色三角形突出显示舔回合的第一次舔（回合开始），黑色三角形突出显示最后一次舔回合。(E类和F类)回合起始潜伏期平均值(E类)和舔的持续时间(F类)在控制中(n个=9只小鼠，蓝色）和6-OHDA受损(n个=7只小鼠，棕色）小鼠(E类和F类,t吨-测试***P（P）< 0.001). 误差条代表SEM(G公司)左侧面板这是一张代表性的快照，显示一只6-OHDA损伤的小鼠将舌头伸向舔嘴。注意，与下巴中线相比，舌头在右侧突出；右侧面板：舔舌过程中舌头突出角度的平均值(n个=9只小鼠，蓝色）和6-OHDA受损(n个=7只小鼠，棕色）小鼠（韦尔奇氏校正t吨-测试**P（P）< 0.01). 误差条代表SEM。
图3。
图3。
提示反应和ALM中的准备活动(A类)从两个典型的ALM神经元记录的神经活动的光栅图和PSTH，这两个神经元在其开始后500毫秒内受线索调制。红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。三角形标记表示每个单独的舔。洋红标记代表每次舔食的开始。光栅图中的黑色勾号代表单个动作电位。(B类)对照组小鼠（黑色）以及6-OHDA损伤小鼠的同侧（红色）和对侧（蓝色）的线索反应神经元比例χ2使用Bonferroni校正测试线索反应神经元的总比例***P（P）< 0.001, **P（P）<0.01，n.s.表示不显著）。(C类)其他2个ALM神经元记录的神经活动的光栅图和PSTH在舔食开始前500毫秒内被调制。红色虚线（时间0）表示回合开始。三角形标记表示每个单独的舔。红色标记表示线索的开始。光栅图中的黑色勾号表示每个动作电位。(D类)对照组小鼠（黑色）以及6-OHDA损伤小鼠的同侧（红色）和对侧（蓝色）预备性反应神经元的比例（填充：兴奋性反应；空：抑制性反应）χ2用Bonferroni校正测试准备反应的兴奋抑制比**P（P）<0.01，n.s.表示不显著）。(E类和F类)对照组中具有提示反应（浅绿色圆圈）和准备反应（粉红色圆圈）的神经元计数图表(E类)和6-OHDA损伤小鼠(F类).
图4。
图4。
对照组和6-OHDA损伤小鼠的准备活动相对于线索出现的时间。(A类和B类)从4个ALM神经元记录的神经活动光栅图、PSTH和auROC，显示了对照组记录的典型兴奋性和抑制性准备活动(A类)和6-OHDA损伤的小鼠(B类). 红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。三角形标记表示每个单独的舔。洋红色标记代表每次舔食的开始。光栅图中的黑色垂直勾号表示动作电位。(C类和D类)对照组同侧和对侧记录的所有ALM神经元的种群图(C类)6-OHDA受损(D类)老鼠。每行代表一个神经元和沿x个轴表示每个100 ms bin内的归一化（auROC）发射率。红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。(E类)对照小鼠（黑色；将来自同侧和对侧ALM的数据汇总在一起）、6-OHDA损伤小鼠同侧（红色）和对侧（蓝色）兴奋性和抑制性准备反应的群体PSTH。红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。每条曲线周围的阴影区域表示相应的SEM(F类和G公司)累计分布(F类)和箱线图(G公司)对于6-OHDA损伤小鼠的对照侧（黑色）、同侧（红色）和对侧（蓝色）的准备性神经活动相对于线索开始的潜伏期（Kruskal–Wallis试验、事后Tukey HSD试验、**P（P）< 0.01, ***P（P）<0.001，n.s.表示不显著）。
图5。
图5。
对照组和6-OHDA损伤小鼠的准备活动时间与舔舐发作相关。(A类和B类)图4所示相同ALM神经元的光栅图和PSTHA类,B类，但重新调整到舔印。破折号洋红色垂直线（时间0）表示回合开始，红色标记表示听觉线索开始，三角形标记表示每次舔。光栅图中的黑色勾号代表个人动作潜力。(C类)6-OHDA损伤小鼠的对照小鼠（黑色）、同侧（红色）和对侧（蓝色）ALM神经元记录的兴奋性和抑制性准备反应的群体PSTH。红色虚线垂直线（时间0）表示舔肉开始。每条曲线周围的阴影区域表示相应的SEM(D类和E类)累计分布(D类)和箱线图(E类)对于6-OHDA损伤小鼠的对照侧（黑色）、同侧（红色）和对侧（蓝色）相对于回合开始的预备性神经活动潜伏期（Kruskal–Wallis试验、事后Tukey HSD试验、*P（P）< 0.05, **P（P）<0.01，n.s.表示不显著）。
图6。
图6。
急性局部注射ALM中D1和D2受体拮抗剂对舔食的影响。(A类——C类)回合开始的延迟(A类)，舔食持续时间(B类)和舔角(C类)在ALM中单侧输注生理盐水（灰圈）或D1受体拮抗剂SCH23390（红圈）后记录(n个=7，成对t吨-测试***P（P）<0.001，n.s.表示不显著）。(D类——F类)回合开始的延迟(D类)，发作持续时间(E类)、舔角(F类)在ALM中单侧输注生理盐水（灰色圆圈）或D2拮抗剂raclopride（黄色圆圈）后记录(n个=9，成对t吨-测试，n.s.表示不显著）。
图7。
图7。
急性局部阻断D1受体对ALM中单个神经元活动模式的影响(A类和B类)具有线索反应的神经元比例(A类)和预备性回应(B类)在ALM中注射生理盐水（黑色）和D1受体拮抗剂SCH23390（红色）记录（皮尔逊χ2测试*P（P）<0.05，n.s.表示不显著）。(C类)注射生理盐水（顶部）和D1受体拮抗剂SCH23390（底部）的小鼠记录的ALM准备活动的群体图。每行代表一个神经元和沿x个轴表示每个100 ms bin内的归一化（auROC）发射率。红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。D、 输注生理盐水（黑色）和SCH23390（红色）后准备活动的人群PSTH。红色虚线（时间0）表示听觉线索的开始。每条曲线周围的阴影区域表示相应的SEM(E类和F类)累计分布(E类)和箱线图(F类)输注生理盐水（黑色）和SCH23390（红色）后，相对于提示的准备活动潜伏期（Wilcoxon秩和检验**P（P）< 0.01). (G公司)注射生理盐水（黑色）和SCH23390（红色）进行准备活动的人群PSTH。红色虚线（时间0）表示开始舔食。每条曲线周围的阴影区域表示相应的SEM(H（H）和我)累计分布(H（H）)和箱线图(我)与注射盐水（黑色）和SCH23390（红色）开始舔臀相关的准备活动潜伏期（Wilcoxon秩和检验*P（P）< 0.05).
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