Long-term Monocular Deprivation during Juvenile Critical Period Disrupts Binocular Integration in Mouse Visual Thalamus
Notice bibliographique
Résumé
Study of the neural deficits caused by mismatched binocular vision in early childhood has predominantly focused on circuits in the primary visual cortex (V1). Recent evidence has revealed that neurons in mouse dorsolateral geniculate nucleus (dLGN) can undergo rapid ocular dominance plasticity following monocular deprivation (MD). It remains unclear, however, whether the long-lasting deficits attributed to MD during the critical period originate in the thalamus. Using in vivo two-photon Ca 2+ imaging of dLGN afferents in superficial layers of V1 in female and male mice, we demonstrate that 14 d MD during the critical period leads to a chronic loss of binocular dLGN inputs while sparing response strength and spatial acuity. Importantly, MD leads to profoundly mismatched visual tuning properties in remaining binocular dLGN afferents. Furthermore, MD impairs binocular modulation, reducing facilitation of responses of both binocular and monocular dLGN inputs during binocular viewing. As predicted by our findings in thalamic inputs, Ca 2+ imaging from V1 neurons revealed spared spatial acuity but impaired binocularity in L4 neurons. V1 L2/3 neurons in contrast displayed deficits in both binocularity and spatial acuity. Our data demonstrate that critical-period MD produces long-lasting disruptions in binocular integration beginning in early binocular circuits in dLGN, whereas spatial acuity deficits first arise from circuits further downstream in V1. Our findings indicate that the development of normal binocular vision and spatial acuity depend upon experience-dependent refinement of distinct stages in the mammalian visual system. SIGNIFICANCE STATEMENT Abnormal binocular vision and reduced acuity are hallmarks of amblyopia, a disorder that affects 2%–5% of the population. It is widely thought that the neural deficits underlying amblyopia begin in the circuits of primary visual cortex. Using in vivo two-photon calcium imaging of thalamocortical axons in mice, we show that depriving one eye of input during a critical period in development chronically impairs binocular integration in thalamic inputs to primary visual cortex. In contrast, visual acuity is spared in thalamic inputs. These findings shed new light on the role for developmental mechanisms in the thalamus in establishing binocular vision and may have critical implications for amblyopia.
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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 | 0,001 | 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 ».