Temporal dynamics of noradrenaline release at fine spatial scales during motor learning
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Noradrenaline (NA) released from the locus coeruleus (LC) has been known to play pivotal roles in arousal, sensory processing, decision-making, and learning through global release across the entire neocortex. Recent studies have demonstrated heterogeneous and modular NA release in distinct brain regions and highlighted its spatiotemporal dynamics across the neocortex. However, the spatiotemporal specificity of NA release at fine scales within a single brain region remains unclear, and it has not been reported whether the release patterns evolve functionally throughout prolonged learning processes such as motor skill acquisition. Here, by employing in vivo two-photon imaging with various genetically encoded NA sensors, we reveal that behavior-induced NA release in the primary motor cortex (M1) is spatially heterogeneous at the scale of local microcircuitry. Over the course of learning, the release pattern is locally refined, achieving consistent spatial precision within M1. Intriguingly, pharmacological manipulations that disrupt the spatial specificity also alter local neurons’ activity and representations. Furthermore, LC-NA axonal calcium imaging uncovered two distinct temporal activity patterns, in which non-behavior-related ‘rapid’ axonal activity (sub-second duration events) profoundly affect the temporally precise behavior-induced ‘persistent’ axonal activity (seconds duration events). Closed-loop optogenetic manipulations that bi-directionally modulate non-behavior-related rapid events directly impacted the learning process. Together, our results provide novel insights into the temporal dynamics of NA release at fine spatial scales within one brain region and underscore the critical role of local NA specificity in regulating circuit plasticity during motor skill acquisition.
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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 | 0,000 |
| 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 ».