Optogenetic Activation of Septal Glutamatergic Neurons Drive Hippocampal Theta Rhythms
Notice bibliographique
Résumé
The medial septum and diagonal band of Broca (MS-DBB) has an essential role for theta rhythm generation in the hippocampus and is critical for learning and memory. The MS-DBB contains cholinergic, GABAergic, and recently described glutamatergic neurons, but their specific contribution to theta generation is poorly understood. Here, we examined the role of MS-DBB glutamatergic neurons in theta rhythm using optogenetic activation and electrophysiological recordings performed inin vitropreparations and in freely behaving mice. The experiments in slices suggest that MS-DBB glutamatergic neurons provide prominent excitatory inputs to a majority of local GABAergic and a minority of septal cholinergic neurons. In contrast, activation of MS-DBB glutamatergic fiber terminals in hippocampal slices elicited weak postsynaptic responses in hippocampal neurons. In thein vitrosepto-hippocampal preparation, activation of MS-DBB glutamatergic neurons did increase the rhythmicity of hippocampal theta oscillations, whereas stimulation of septo-hippocampal glutamatergic fibers in the fornix did not have an effect. In freely behaving mice, activation of these neurons in the MS-DBB strongly synchronized hippocampal theta rhythms over a wide range of frequencies, whereas activation of their projections to the hippocampus through fornix stimulations had no effect on theta rhythms, suggesting that MS-DBB glutamatergic neurons played a role in theta generation through local modulation of septal neurons. Together, these results provide the first evidence that MS-DBB glutamatergic neurons modulate local septal circuits, which in turn contribute to theta rhythms in the hippocampus. SIGNIFICANCE STATEMENTThe current paper explores the functional role of septal glutamatergic neurons, a recently identified population, in theta rhythm generation in the hippocampus. Using optogenetics and electrophysiology, we have explored the functional connectivity of these neuronsin vitro, as well as their influence on theta rhythms bothin vitroandin vivo, and show that this neuronal population can powerfully drive theta rhythms through intraseptal connections. These results strongly suggest a role of glutamatergic neurons in theta rhythm generation and may therefore be important for learning and memory.
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Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».