Cell：Inscopix研究前額葉長程抑制對海馬信噪比產生自上而下的控制

在探索新環(huán)境時，小鼠利用大腦中獨特的遠距離連接，促使它們注意環(huán)境中明顯的特征。這種聯(lián)系起源于前額葉皮層，延伸至海馬體，為大腦的高級認知區(qū)域如何完善發(fā)生在遙遠大腦區(qū)域的操作提供了證據。 
美國加州大學舊金山分校Vikaas S. Sohal團隊通過Inscopix nVoke成像系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)前額葉長距離抑制對海馬信噪比產生自上而下的控制。該研究于2022年4月28日發(fā)表于學術期刊《Cell》。
研究人員描述了從前額葉皮層（PFC）到海馬的單突觸長程GABA能投射。這些投射優(yōu)先抑制表達血管活性腸多肽的中間神經元，這些中間神經元已知會抑制海馬的微回路。事實上，刺激前額葉-海馬的GABA能投射會增加海馬的前饋抑制并減少體內的海馬活動。這些行動的凈效果是專門提高海馬對物體的位置編碼的信噪比，并增強物體引起的空間信息的增加。相應地，活躍或抑制這些投射會分別促進或抑制物體探索。

PFC-dHPC LRG投射降低了在體海馬的活動

LRG投射如何影響dHPC中NOE相關的神經元活動的呢？研究人員使用Inscopix nVoke微型顯微鏡記錄小鼠探索新的物體時CA1神經元的鈣活動，并采用轉基因小鼠結合光遺傳學策略。

結果顯示，與HC期相比，NOE期間的總體鈣活性明顯降低，且在隨后的NOE期間進一步減少�？偟膩碚f，即活躍PFC–dHPC LRG投射可增強前饋抑制，并減少CA1 PNs中的峰值。
 
這些結果共同闡明了一個自上而下的前額葉通路，其中長距離的GABA能投射以抑制性微回路為目標，從而增強了探索行為的信號和網絡動態(tài)。

據推測，PFC對整個大腦的信息處理施加"自上而下的控制"，從而促進特定行為。然而，對介導自上而下控制的途徑仍然知之甚少。特別是，關于可能促進海馬信息處理的自上而下控制的前額葉直接連接的知識仍然很稀少。

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