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大鼠内侧前额叶皮层中的会内神经元网改变海马前额外振荡和重塑可卡因自我管理记忆
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年2月6日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.02.05.577568 doi：Biorxiv Preprint
人类前额叶皮层参与视觉意识的出现
摘要探索意识的神经机制是认知神经科学的一项基本任务。关于前额叶皮层（PFC）在意识出现中的作用存在持续的争议，这部分是由于报告与意识与与意识相关的活动之间的混杂所引起的。为了解决这个问题，我们设计了一项视觉意识任务，可以最大程度地减少与报告相关的电机混淆。我们的结果表明，在意识试验中，SACCADIC潜伏期要比不自觉试验中的延迟明显短。来自六名患者的局部现场潜力（LFP）数据同意在PFC中显示早期（200-300ms）与意识相关的活动，包括与事件相关的计力和高-伽马活性。此外，自早期阶段以来，PFC中的神经活动可以可靠地解码意识状态，而神经模式在表达意识中动态变化，而不是稳定。此外，在意识试验的早期阶段，PFC和其他大脑区域之间通过低频和其他大脑区域之间的相位调制来增强动态功能连接性，可能会解释有意识进入的机制。这些结果表明，PFC与意识的出现非常重要。
小胶质细胞的脑衍生的神经营养因子调节内侧前额叶皮层的神经元发育及其相关的社会行为
小胶质细胞和脑衍生的神经营养因子（BDNF）对于表征关键发育时期的神经塑性至关重要。与内侧前额叶皮层（MPFC）相关的社会行为的经验依赖性发展 - 在小鼠的少年时期具有关键时期。但是，小胶质细胞和BDNF是否影响社会发展尚不清楚。在此，我们旨在阐明小胶质细胞衍生的BDNF对社会行为和MPFC发展的影响。在P21 - p35期间进行社会隔离的小鼠在小胶质细胞中增加了BDNF，并伴随着成年后的社交性降低。此外，过表达小胶质细胞BDNF的转基因小鼠在不同时间点使用多西环素进行调节 - 进行了行为，电生理和基因表达分析。在这些小鼠中，小胶质细胞BDNF的长期过表达受损的社交性和MPFC过度抑制性神经元电路活性。然而，尽管MPFC中的p21归一化社交性和电生理功能将强力霉素归一化，而尽管有提高的社交性，MPFC的后年龄（p45 - p50）的BDNF归一化（p45 - p50）并未归一化。为了评估BDNF在人类社交性中的可能作用，我们分析了人类巨噬细胞中不良的儿童经历与BDNF表达之间的关系，这是小胶质细胞的代理。结果表明，不良的童年经历与M2中的BDNF表达呈正相关，而不是M1巨噬细胞。总而言之，我们的研究证明了小胶质细胞对小鼠经验依赖性社会行为发展的影响，强调了其对MPFC功能成熟的特定影响，尤其是在青少年时期。此外，我们的结果提出了翻译的含义，这表明了巨噬细胞中的BDNF分泌与人类的童年经历之间的潜在联系。
o r i g i n a l r e s a r c h viloxazine在大鼠前额叶CO
背景：一种非刺激性注意力缺陷/多动症（ADHD）治疗的Viloxazine ER（Viloxazine扩展释放胶囊；Qelbree®）已知活性是去甲肾上腺素（NE）转运蛋白（NE）转运蛋白（NE）抑制剂。体外研究还显示了对特异性5-羟色胺（5-HT）受体的直接药理作用，但对5-羟色胺转运蛋白（SERT）却没有。大鼠的体内微透析研究表明仙子（50 mg/kg i.p.）增加了细胞外5-HT，NE和多巴胺（DA），前额叶皮层（PFC）是ADHD病理学中的关键大脑区域。本研究评估了这些影响是否在临床相关浓度下发生。方法：微透析实验是在自由移动的Sprague-Dawley大鼠（男性，8周）中进行的。viloxazine（1，3，10，30 mg/kg）进行施用，以建立大鼠的剂量范围，在大鼠中，Viloxazine血浆浓度与ADHD施用的viloxazine ER的ADHD治疗剂量的个体相一致。未结合的杀伤嗪，NE，5-HT，NE和NE和5-HT代谢产物（3,5-二羟基苯基乙醇[DHPG]和5-羟基丁乙酸[5-HIAA]）在PFC的遗传性遗传含量中测量。鉴定出治疗相关的剂量（30 mg/kg）后，使用30和50 mg/kg仙子的Viloxazine重复该实验（在先前的研究中增加了50 mg/kg NE，5-HT和DA）。结果：以30 mg/kg为单位的大鼠中的凡洛沙嗪（Viloxazine Unbound（游离药物）血浆浓度与ADHD患者服用临床有效剂量的个体的游离药物浓度（基于经过验证的种群PK模型）。Viloxazine 30 mg/kg明显增加了细胞外NE，5-HT和DA PFC水平与媒介物相比。伴随的DHPG降低，而不是5-HIAA，支持毗洛氧嗪对净而不是SERT的抑制作用。结论：在临床上相关的浓度下，仙子会增加PFC NE，DA和5-HT。5-HT的前额叶增强似乎不是由于5-HT的再摄取抑制作用而引起的，但可能与5-HT神经元的激活有关。血清素能作用在ADHD治疗中的潜在治疗作用值得进一步探索。
非典型多巴胺转运蛋白抑制剂CE-158在雄性大鼠的前额叶皮层中增强了多巴胺神经传递：一种行为，电prophy
非典型多巴胺转运蛋白抑制剂S，s立体异构体为5-（（（（s） - （（（S） - （（3-溴苯基）（3-苯基）甲基）甲基磺基）甲基甲基）甲基苯二唑（CE-158），最近由我们的实验室进行了促进和行为效果，已被我们的实验室施加了效果，并促进了我们的实验室的作用。然而，基于通过多巴胺转运蛋白抑制增强多巴胺神经传递的增强，对与CE-158的慢性治疗相关的关键特征（以及可能的副作用）对治疗策略至关重要。的确，心理刺激因素因其亲精神分子的序列或虐待责任而被广泛认可，因此不适合临床批准。我们在这里提出对以不同剂量用CE-158进行重新施用的成年雄性大鼠进行的调查。在我们的条件下，CE-158没有证据表明诱发精神病症状或虐待责任，从而证实了其前额叶相关的亲活动效力。我们的发现支持CE-158作为治疗病理状况的有前途的药物的安全性，例如注意力缺陷多动障碍或痴呆，其特征是前额叶多巴胺神经传递改变。
质量和重复的自我触摸在前额叶皮层中的血液动力学反应不同 - fnirs研究
研究人员没有定义他们检查的自我触摸的种类，实际上是指不同类型的自我触摸（Reinecke等，2020）。这导致了这样一个事实，即自我打击及其神经心理学的相关性仍然知之甚少。因此，在运动学上定义了不同类型的自我触摸类型，例如阶段（离散），重复性和不规则，并探索不同类型的神经相关性，将为自我调控行为的神经心理学功能提供洞察力。自我打击定义为身体两个部分之间的动态物理接触，通常是作用在身体部分的手（Lausberg，2022）。自我打击从刮擦，摩擦和揉捏变成抚摸。基于运动轨迹，可以在日常生活中观察到三种类型的自我触摸，因此如下所示：阶段性自动触摸的特征是相结构。它们包含一个传输阶段，其中手被运输到接触位置，一个概念阶段，带有单向运动路径，其中手在身体上作用于人体，直接后面是一个缩回阶段，其中手被向后移动，例如单笔冲程。重复的自我打击，例如阶段性触摸，由传输阶段，概念阶段和回缩阶段组成。然而，在概念阶段，相同的运动路径被重复使用而没有休息，例如刮擦。仅当运动沿相同方向进行多次移动时，缩回阶段才会随之而来。相比之下，不规则的自我打击没有相结构。它们的特征是各个方向上的短运动路径，实际上没有手的位移。由于它们没有概念阶段，因此它们并非基于任何运动计划（Lausberg，2019年）。重复与阶段性触摸代表两个不同的现象学实体。不是很重要的触摸数量，而是接触的质量（Spencer等，2003； Schaal等，2004； Van Mourik和Beek，2004； Huys等，2008； Lausberg，Lausberg，2013）。不同的自我打击类型发生在日常生活中不同的情况下（Heubach，2016; Mueller等，2019; Neumann et al。，2022）。重复的自我打击与更好的心理健康相关，与不规则的自我打击相反（Reinecke等，2020）。不规则的自我打击可能通过强烈的体感刺激来避免其他负面刺激。此外，发现相反的效果对于阶段与不规则的自我触摸（Lausberg，2022）。阶段性自动触摸也与急性压力期间的调节过程有关，从而增强了认知过程（Freedman和Bucci，1981； Grunwald等，2014； Heubach，2016）。阶段性自我打击的时间比例越高，主观压力体验越低（Heubach，2016年）。所有三种类型的触摸都应从情感，认知和身体功能方面进行区分。在这种情况下，触摸的数量不是重要的，而是联系的质量（Lausberg，2013年）。据我们所知，在三种特定类型的自我触摸中，从未尝试过任何尝试调查大脑激活的尝试。重复，不规则和阶段性自动的差异效果解释了当前研究人员辩论的争议，并表明了对自我打击的精细分析的重要性。先前的研究调查了自动触摸，而没有运动学定义并区分不同类型的自我接触。自我打击被描述为更“重复的”或更“类似的”，但没有使用特定的运动标准
在工作记忆任务期间，前额叶大脑活动的复发性神经网络模型
当将多个项目保存在短期内存中时，回顾性优先级优先级优先于另一个项目（复古示意）可以促进后续召回。然而，这种作用的神经和计算基础知之甚少。最近的一项研究记录了在复古任务期间猕猴侧向前额叶皮层（LPFC）中的神经信号，在（预先提示）和（会引发后）回归开始之前（预告症）和之后的延迟期间活动对比。他们报告说，在提示前延迟中，单个刺激被维持在神经种群活动的非独立子空间中，而在提示后延迟中，先前的项目被旋转成一个共同的子空间，有可能允许一种常见的读取机制。为了了解如何通过错误最小化可以学习此类代表性转变，我们通过监督训练了经常性的神经网络（RNN），以执行同等的提示回复任务。rnns提供了两个表示结合性颜色刺激的输入，然后进行了预示记忆延迟，位置返回和后提示延迟。我们发现，在猕猴LPFC中观察到的正交到平行的几何变换自然出现在经过训练以执行任务的RNN中。有趣的是，仅当需要在读数之前将提示信息用于几个周期的短期记忆中才能形成平行几何形状，这表明它在维护过程中可能具有鲁棒性。我们通过分析RNN的学习动态和连接模式以及用概率提示训练的模型的行为来扩展这些发现，从而使我们能够为将来的研究做出预测。总的来说，我们的发现与最新的理论说明是一致的，该账目提出的回顾将优先的内存项转化为前瞻性，面向动作的格式。
产前饮食限制啮齿动物前额皮质中胰岛素与 Netrin-1/DCC 引导线索通路调节之间的关系
1 加拿大魁北克省蒙特利尔麦吉尔大学神经科学综合项目； 2 加拿大魁北克省蒙特利尔麦吉尔大学 Ludmer 神经信息学和心理健康中心； 3 加拿大魁北克省蒙特利尔麦吉尔大学道格拉斯心理健康大学研究所； 4 美国新泽西州新不伦瑞克罗格斯大学细胞生物学和神经科学系； 5 加拿大魁北克省蒙特利尔麦吉尔大学精神病学系； 6 巴西阿雷格里港南里奥格兰德联邦大学医学院儿童和青少年健康研究生课程； 7 巴西阿雷格里港南里奥格兰德联邦大学基础健康科学研究所神经科学研究生课程； 8 巴西阿雷格里港南里奥格兰德联邦大学医学院精神病学和行为科学研究生课程和 9 加拿大魁北克省蒙特利尔麦吉尔大学神经病学和神经外科系
学习和先天威胁规避的全脑投射和前额叶神经元类别的差异编码
要了解大脑如何产生行为，我们必须阐明神经元连接与功能之间的关系。内侧前额皮质 (mPFC) 对决策和情绪等复杂功能至关重要。mPFC 投射神经元广泛侧支，但 mPFC 神经元活动与全脑连接之间的关系尚不清楚。我们进行了全脑连接映射和光纤光度测定，以更好地了解控制雄性和雌性小鼠威胁回避的 mPFC 回路。使用组织透明化和光片荧光显微镜 (LSFM)，我们绘制了投射到伏隔核 (NAc)、腹侧被盖区 (VTA) 或对侧 mPFC (cmPFC) 的 mPFC 神经元群的全脑轴突侧支。我们提出了 DeepTraCE（基于深度学习的追踪与综合增强）来量化透明组织图像中批量标记的轴突投射，以及 DeepCOUNT（基于深度学习的通过 3D U-net 像素标记进行物体计数）来量化细胞体。使用 DeepTraCE 生成的解剖图与已知的轴突投射模式对齐，并揭示了区域内类别特定的地形投射。使用 TRAP2 小鼠和 DeepCOUNT，我们分析了威胁回避背后的全脑功能连接。PL 是与 PL-cPL、PL-NAc 和 PL-VTA 目标位点子集具有功能连接的最高度连接的节点。使用光纤光度法，我们发现在威胁回避过程中，cmPFC 和 NAc 投射器编码条件刺激，但仅在需要采取行动避免威胁时才会编码。mPFC-VTA 神经元编码学习到的但不编码先天的回避行为。总之，我们的研究结果为定量全脑分析提供了新的和优化的方法，并表明解剖学定义的 mPFC 神经元类别在避免威胁方面具有特殊的作用。
d serine可用性调节前额叶皮层抑制性间膜间发育和电路成熟
尾脑神经元的适当发展和功能对于维持皮质回路中的激发和抑制（E/I）平衡至关重要。谷氨酸通过N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDARS）有助于皮质间神经元（CIN）发育。nMDAR激活需要甘氨酸或D-丝氨酸的共同激动剂的结合。d-serine（许多成熟前脑突触的共同激动剂）被L丝氨酸的神经酶丝氨酸种族酶（SR）进行了激烈。我们利用本构SR基因敲除（SR - / - ）小鼠研究了D-丝氨酸的可用性对前比率皮层（PRL）中CIN和抑制突触发展的影响。我们发现最未成熟的LHX6 + CIN表示SR和强制性的NMDAR亚基NR1。在胚胎第15天，Sr - / - 小鼠在神经节象征中积累了GABA和有丝分裂增殖的增加，而E18 Neofortex中的GAD1 +（谷氨酸脱羧酶67 kDa; gad67）细胞的较少（谷氨酸脱羧酶67 kD67）。LHX6+细胞成长为白蛋白（PV+）和生长抑素（SST+）CINS。在产后日（PND）16 sr - / - 小鼠的PRL中，GAD67+和PV+的GAD67+和PV+显着下降，但SST+ CIN密度却没有显着降低，这与降低的2/3跨膜神经元的抑制性突触后潜能降低有关。这些结果表明，D丝氨酸的可用性对于产前CIN发育和产后皮质回路的成熟至关重要。