Amygdala interneuron subtypes control fear learning through disinhibition

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作者
Steffen B. E. Wolff,Jan Gründemann,Philip Tovote,Sabine Krabbe,Gilad A. Jacobson,Christian Müller,Cyril Herry,Ingrid Ehrlich,Rainer W. Friedrich,Johannes J. Letzkus,Andreas Lüthi
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:509 (7501): 453-458 被引量:470
标识
DOI:10.1038/nature13258
摘要

Learning is mediated by experience-dependent plasticity in neuronal circuits. Activity in neuronal circuits is tightly regulated by different subtypes of inhibitory interneurons, yet their role in learning is poorly understood. Using a combination of in vivo single-unit recordings and optogenetic manipulations, we show that in the mouse basolateral amygdala, interneurons expressing parvalbumin (PV) and somatostatin (SOM) bidirectionally control the acquisition of fear conditioning--a simple form of associative learning--through two distinct disinhibitory mechanisms. During an auditory cue, PV(+) interneurons are excited and indirectly disinhibit the dendrites of basolateral amygdala principal neurons via SOM(+) interneurons, thereby enhancing auditory responses and promoting cue-shock associations. During an aversive footshock, however, both PV(+) and SOM(+) interneurons are inhibited, which boosts postsynaptic footshock responses and gates learning. These results demonstrate that associative learning is dynamically regulated by the stimulus-specific activation of distinct disinhibitory microcircuits through precise interactions between different subtypes of local interneurons.
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