Functionally Distinct Dopamine Signals in Nucleus Accumbens Core and Shell in the Freely Moving Rat
Notice bibliographique
Résumé
Dynamic signaling of mesolimbic dopamine (DA) neurons has been implicated in reward learning, drug abuse, and motivation. However, this system is complex because firing patterns of these neurons are heterogeneous; subpopulations receive distinct synaptic inputs, and project to anatomically and functionally distinct downstream targets, including the nucleus accumbens (NAc) shell and core. The functional roles of these cell populations and their real-time signaling properties in freely moving animals are unknown. Resolving the real-time DA signal requires simultaneous knowledge of the synchronized activity of DA cell subpopulations and assessment of the down-stream functional effect of DA release. Because this is not yet possible solely by experimentation in vivo, we combine computational modeling and fast-scan cyclic voltammetry data to reconstruct the functionally relevant DA signal in DA neuron subpopulations projecting to the NAc core and shell in freely moving rats. The approach provides a novel perspective on real-time DA neuron firing and concurrent activation of presynaptic autoreceptors and postsynaptic targets. We first show that individual differences in DA release arise from differences in autoreceptor feedback. The model predicts that extracellular DA concentrations in NAc core result from constant baseline DA firing, whereas DA concentrations in NAc shell reflect highly dynamic firing patters, including synchronized burst firing and pauses. Our models also predict that this anatomical difference in DA signaling is exaggerated by intravenous infusion of cocaine. SIGNIFICANCE STATEMENT: Orchestrated signaling from mesolimbic dopamine (DA) neurons is important for initiating appropriate behavior in response to salient stimuli. Thus, subpopulations of mesolimbic DA neurons show different in vitro properties and synaptic inputs depending on their specific projections to the core and shell subterritories of the nucleus accumbens (NAc). However, the functional consequence of these differences is unknown. Here we analyze and model DA dynamics in different areas of the NAc to establish the real-time DA signal. In freely behaving animals, we find that the DA signal from mesencephalic neurons projecting to the NAc shell is dominated by synchronized bursts and pauses, whereas signaling is uniform for core-projecting neurons; this difference is amplified by cocaine.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».