S100β‐mediated astroglial control of firing and input processing in layer 5 pyramidal neurons of the mouse visual cortex
Notice bibliographique
Résumé
Key points Inputs impinging on layer 5 pyramidal neurons perform essential operations as these cells represent one of the most important output carriers of the cerebral cortex. However, the contribution of astrocytes, a type of glial cell, to these operations is poorly documented. Here we found that optogenetic activation of astrocytes in the vicinity of layer 5 in the mouse primary visual cortex induces spiking in local pyramidal neurons through Nav1.6 ion channels and prolongs the responses elicited in these neurons by stimulation of their distal inputs in cortical layer 1. This effect partially involved glutamatergic signalling but relied mostly on the astrocytic calcium‐binding protein S100β, which regulates the concentration of calcium in the extracellular space around neurons. These findings show that astrocytes contribute to the fundamental computational operations of the cortex by acting on the ionic environment of neurons. Abstract The most complex cerebral functions are performed by the cortex, whose most important output is carried out by its layer 5 pyramidal neurons. Their firing reflects integration of the sensory and contextual information that they receive. There is evidence that astrocytes influence cortical neuron firing through the release of gliotransmitters such as ATP, glutamate or GABA. These effects have been described at the network and at the synaptic levels, but it is still unclear how astrocytes influence neuron input‐output transfer function at the cellular level. Here, we used optogenetic tools coupled with electrophysiological, imaging and anatomical approaches to test whether and how astrocytic activation affected processing of distal inputs to layer 5 pyramidal neurons (L5PNs). We show that optogenetic activation of astrocytes near L5PN cell body prolonged firing induced by distal inputs to L5PNs and potentiated their ability to trigger spikes. The observed astrocytic effects on L5PN firing involved glutamatergic transmission to some extent but relied mostly on release of S100β, an astrocytic Ca 2+ ‐binding protein that decreases extracellular Ca 2+ once released. This astrocyte‐evoked decrease in extracellular Ca 2+ elicited firing mediated by activation of Nav1.6 channels. Our findings suggest that astrocytes contribute to the cortical fundamental computational operations by controlling the extracellular ionic environment.
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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 ».