The Role of Cholinergic Midbrain Neurons in Startle and Prepulse Inhibition
Notice bibliographique
Résumé
One of the two major cholinergic centers of the mammalian brain is located in the midbrain, i.e., the pedunculopontine tegmentum (PPTg) and the adjacent laterodorsal tegmentum. These cholinergic neurons have been shown to be important for e.g., arousal, reward associations, and sleep. They also have been suggested to mediate sensorimotor gating, measured as prepulse inhibition of startle (PPI). PPI disruptions are a hallmark of schizophrenia and are observed in various other psychiatric disorders, where they are associated with, and often predictive of, other cognitive symptoms. PPI has been proposed to be mediated by a short midbrain circuitry including inhibitory cholinergic projections from PPTg to the startle pathway. Although the data indicating the involvement of the PPTg is very robust, some more recent evidence challenges that there is a cholinergic contribution to PPI. We here use transient optogenetic activation of specifically the cholinergic PPTg neurons in male and female rats to address their role in startle modulation in general, and in PPI specifically. Although we could confirm the crucial role of PPTg cholinergic neurons in associative reward learning, validating our experimental approach, we found that activation of cholinergic PPTg neurons did not inhibit startle responses. In contrast, activation of cholinergic PPTg neurons enhanced startle, which is in accordance with their general role in arousal and indicate a potential involvement in sensitization of startle. We conclude that noncholinergic PPTg neurons mediate PPI in contrast to the longstanding hypothetical view that PPI is mediated by cholinergic PPTg neurons. SIGNIFICANCE STATEMENTActivation of cholinergic neurons in the midbrain has been assumed to mediate prepulse inhibition of startle (PPI), a common measure of sensorimotor gating that is disrupted in schizophrenia and other psychiatric disorders. We here revisit this long-standing hypothesis using optogenetic activation of these specific neurons combined with startle testing in rats. In contrast to the hypothetical role of these neurons in startle modulation, we show that their activation leads to an increase of baseline startle and to prepulse facilitation. This supports recent data by others that have started to cast some doubt on the cholinergic hypothesis of PPI, and calls for a revision of the theoretical construct of PPI mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,001 |
| 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 ».