Structure, function, and plasticity of hippocampal dentate gyrus microcircuits

A hippokampusz számos magasabb agyi funkciót közvetít, mint például a tanulás, az emlékezet és a térbeli kódolás. A hippokampusz bemeneti régiója, a gyrus dentatus kritikus szerepet játszik ezekben a folyamatokban. A dentate gyrus szemcsesejtjei gerjesztő neuronbemenetet kapnak az entorhinális kéregből, és a mohaszálakon keresztül gerjesztő kimenetet küldenek a hippokampusz CA3 régiójába. Ezen túlmenően többféle GABAerg interneuron is jelen van ebben a régióban, amelyek a visszacsatoláson és a feedforward gátláson keresztül gátló kontrollt biztosítanak a szemcsesejtek aktivitása felett. Végül a hilus mohasejtek egy másik gerjesztő hurkot közvetítenek az áramkörben. Az egész agyban a gyrus dentatus egyedülálló, mivel a felnőttkori neurogenezis ebben a régióban zajlik. Így egész életünk során új idegsejtek keletkeznek és funkcionálisan integrálódnak.
Vélhetően számos magasabb rendű számítási művelet zajlik a gyrus dentatusban. A gyrus dentatus például részt vesz a mintaszeparációban, a viszonylag hasonló bemeneteket lényegesen eltérő kimenetekké alakítja át. Így a gyrus dentatus a beérkező információk előfeldolgozójaként működhet, előkészítve azokat a hippokampusz CA3 régiójában történő hatékony tárolásra. Az, hogy ezek az összetett funkciók hogyan jönnek létre sejtszinten és szinaptikus szinten, nagyrészt tisztázatlan maradt. Ebben a cikksorozatban a dentate gyrus neuronhálózat sejtjeinek és szinapszisainak szerkezetére, működésére és plaszticitására vonatkozó adatbázis létrehozását tervezzük. Az idegtudományt molekuláris, sejtszintű, rendszerszintű és számítási szinten fogjuk lefedni. Konkrétan eredeti publikációkat és célzott áttekintéseket tervezünk bemutatni a következő témákban:
– Konnektivitás a gyrus dentatusban.
– A szinapszisok szerkezete a gyrus dentatusban.
– A glutamáterg szinapszisok funkciója az áramkörben.
– GABAerg szinapszisok működése az áramkörben (dentate gyrus interneuronok).
– A szinaptikus plaszticitás mechanizmusai a gyrus dentatusban.
– A felnőttkori neurogenezis funkcionális jelentősége.
– Hálózati aktivitás a gyrus dentatusban in vitro és in vivo.
– Hálózati oszcillációk a gyrus dentatusban.
– A gyrus dentatus hálózati modelljei.

Fontos megjegyzés: A Kutatási Téma minden hozzászólásának annak a szekciónak és folyóiratnak a feladatkörébe kell tartoznia, amelyhez benyújtják, ahogyan azt a küldetésnyilatkozatukban meghatározzák. A Frontiers fenntartja magának a jogot, hogy a tárgykörön kívüli kéziratot a szakértői értékelés bármely szakaszában egy megfelelőbb szekcióba vagy folyóiratba irányítsa.