发育中次板神经元接收拓扑结构化丘脑输入并整合自发与感觉驱动活动

《Nature Communications》：A topographic protomap in mouse subplate neurons precedes the onset of sensory experience

　　

摘要

在感觉系统中，丘脑向第4层（L4）神经元的投射建立了精确的新皮质拓扑结构。在发育过程中，丘脑轴突首先与皮层板下方的次板神经元（SPNs）形成突触连接，然而丘脑输入在次板内如何组织尚不清楚。为研究SPN的组织结构和活动，我们生成了一条可诱导的Cplx3-CreER小鼠驱动系，以在发育过程中研究SPN。在感觉输入启动之前，我们发现听觉和视觉皮层中的Cplx3⁺ SPNs表现出具有拓扑结构的自发活动。刺激丘脑-皮质传入纤维在听觉皮层SPNs中诱发了强烈的反应，表明存在功能性的丘脑输入；而耳蜗消融或摘除眼球则大幅降低了Cplx3⁺ SPNs的自发活动，表明外周产生的活动传播至次板。耳道开放后，Cplx3⁺ SPNs对声音做出了可靠的反应，并表现出粗糙的调谐拓扑特性。因此，Cplx3⁺ SPNs接收拓扑结构化的输入并整合自发活动与感觉驱动活动，这可能有助于新生脑回路的精炼与完善。