The cholinergic basal forebrain provides a parallel channel for state-dependent sensory signaling to auditory cortex

神经科学 感觉系统 听觉皮层 基底前脑 频率拓扑 丘脑 刺激(心理学) 胆碱能的 胆碱能神经元 听觉系统 前脑 感觉刺激疗法 生物 心理学 中枢神经系统 心理治疗师
作者
Fangchen Zhu,Sarah Elnozahy,Jennifer Lawlor,Kishore V. Kuchibhotla
出处
期刊:Nature Neuroscience [Springer Nature]
卷期号:26 (5): 810-819 被引量:17
标识
DOI:10.1038/s41593-023-01289-5
摘要

Cholinergic basal forebrain (CBF) signaling exhibits multiple timescales of activity with classic slow signals related to brain and behavioral states and fast, phasic signals reflecting behavioral events, including movement, reinforcement and sensory-evoked responses. However, it remains unknown whether sensory cholinergic signals target the sensory cortex and how they relate to local functional topography. Here we used simultaneous two-channel, two-photon imaging of CBF axons and auditory cortical neurons to reveal that CBF axons send a robust, nonhabituating and stimulus-specific sensory signal to the auditory cortex. Individual axon segments exhibited heterogeneous but stable tuning to auditory stimuli allowing stimulus identity to be decoded from population activity. However, CBF axons displayed no tonotopy and their frequency tuning was uncoupled from that of nearby cortical neurons. Chemogenetic suppression revealed the auditory thalamus as a major source of auditory information to the CBF. Finally, slow fluctuations in cholinergic activity modulated the fast, sensory-evoked signals in the same axons, suggesting that a multiplexed combination of fast and slow signals is projected from the CBF to the auditory cortex. Taken together, our work demonstrates a noncanonical function of the CBF as a parallel channel for state-dependent sensory signaling to the sensory cortex that provides repeated representations of a broad range of sound stimuli at all points on the tonotopic map.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JXDYYZK完成签到,获得积分10
刚刚
xiao完成签到 ,获得积分10
2秒前
孤独丹秋完成签到,获得积分10
2秒前
Swu完成签到,获得积分10
5秒前
hhhhhjn完成签到,获得积分10
5秒前
ysw完成签到,获得积分10
5秒前
阳光完成签到,获得积分10
6秒前
miemie66完成签到,获得积分10
6秒前
奉雨眠完成签到,获得积分10
6秒前
含蓄文博完成签到 ,获得积分0
8秒前
xiao6fan完成签到 ,获得积分10
8秒前
慕青应助wc采纳,获得10
9秒前
CDI和LIB完成签到,获得积分10
9秒前
Ray完成签到,获得积分0
9秒前
贤弟完成签到,获得积分10
11秒前
Star完成签到,获得积分0
12秒前
专注的雪完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
枫威完成签到 ,获得积分10
13秒前
叶赛文完成签到,获得积分10
14秒前
鸡蛋酱完成签到 ,获得积分10
14秒前
Tynn完成签到 ,获得积分10
15秒前
研友Bn完成签到 ,获得积分10
15秒前
怕孤单的初蝶完成签到,获得积分10
16秒前
偏偏海完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
共享精神应助坚强志泽采纳,获得10
16秒前
哭泣的翠丝完成签到,获得积分10
17秒前
八森木完成签到 ,获得积分10
17秒前
ganjqly完成签到,获得积分10
17秒前
sincyking完成签到,获得积分10
17秒前
interest-li完成签到,获得积分10
18秒前
满意外套完成签到,获得积分0
18秒前
woodword完成签到,获得积分10
18秒前
怕孤独的孤云完成签到,获得积分10
19秒前
自由如天完成签到,获得积分10
19秒前
123完成签到 ,获得积分10
19秒前
耳机单蹦发布了新的文献求助10
19秒前
怕黑鑫完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6005067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7527288
关于积分的说明 16112532
捐赠科研通 5150611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2759803
邀请新用户注册赠送积分活动 1736889
关于科研通互助平台的介绍 1632141