Parallel Inhibition of Dopamine Amacrine Cells and Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells in a Non-Image-Forming Visual Circuit of the Mouse Retina
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Notice bibliographique
Résumé
An inner retinal microcircuit composed of dopamine (DA)-containing amacrine cells and melanopsin-containing, intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (M1 ipRGCs) process information about the duration and intensity of light exposures, mediating light adaptation, circadian entrainment, pupillary reflexes, and other aspects of non-image-forming vision. The neural interaction is reciprocal: M1 ipRGCs excite DA amacrine cells, and these, in turn, feed inhibition back onto M1 ipRGCs. We found that the neuropeptide somatostatin [somatotropin release inhibiting factor (SRIF)] also inhibits the intrinsic light response of M1 ipRGCs and postulated that, to tune the bidirectional interaction of M1 ipRGCs and DA amacrine cells, SRIF amacrine cells would provide inhibitory modulation to both cell types. SRIF amacrine cells, DA amacrine cells, and M1 ipRGCs form numerous contacts. DA amacrine cells and M1 ipRGCs express the SRIF receptor subtypes sst 2A and sst 4 respectively. SRIF modulation of the microcircuit was investigated with targeted patch-clamp recordings of DA amacrine cells in TH–RFP mice and M1 ipRGCs in OPN4–EGFP mice. SRIF increases K + currents, decreases Ca 2+ currents, and inhibits spike activity in both cell types, actions reproduced by the selective sst 2A agonist L-054,264 ( N -[(1 R )-2-[[[(1 S *,3 R *)-3-(aminomethyl)cyclohexyl]methyl]amino]-1-(1 H -indol-3-ylmethyl)-2-oxoethyl]spiro[1 H -indene-1,4′-piperidine]-1′-carboxamide) in DA amacrine cells and the selective sst 4 agonist L-803,087 ( N 2 -[4-(5,7-difluoro-2-phenyl-1 H -indol-3-yl)-1-oxobutyl]- l -arginine methyl ester trifluoroacetate) in M1 ipRGCs. These parallel actions of SRIF may serve to counteract the disinhibition of M1 ipRGCs caused by SRIF inhibition of DA amacrine cells. This allows the actions of SRIF on DA amacrine cells to proceed with adjusting retinal DA levels without destabilizing light responses by M1 ipRGCs, which project to non-image-forming targets in the brain. SIGNIFICANCE STATEMENT Amacrine cells form multiple microcircuits in the inner retina to mediate visual processing, although their organization and function remain incompletely understood. The somatostatin [somatotropin release inhibiting factor (SRIF)]- and dopamine (DA)-releasing amacrine cells act globally, and, in this study, they are shown to interact and modulate the light response of intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs). SRIF amacrine cells target both DA amacrine cells and M1 ipRGCs for inhibition. The parallel actions of SRIF may serve to compensate for the loss of DA-mediated inhibition of M1 ipRGCs. This inhibitory tuning is of particular importance because the DA system mediates a broad range of light adaptational actions in the retina and M1 ipRGCs project to brain areas that influence sleep, mood, cognition, circadian entrainment, and pupillary reflexes.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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