Structure, function, and plasticity of hippocampal dentate gyrus microcircuits

Hipokamp pośredniczy w kilku wyższych funkcjach mózgu, takich jak uczenie się, pamięć i kodowanie przestrzenne. Region wejściowy hipokampa, zakręt zębaty, odgrywa krytyczną rolę w tych procesach. Komórki ziarniste zakrętu zębatego otrzymują sygnały z neuronów pobudzających z kory oczodołowo-czołowej i wysyłają sygnały pobudzające do regionu CA3 hipokampa poprzez włókna mszyste. Ponadto w tym regionie obecnych jest kilka typów interneuronów GABAergicznych, które zapewniają hamującą kontrolę nad aktywnością komórek ziarnistych poprzez hamowanie zwrotne i wyprzedzające. Wreszcie, komórki mossy hilar pośredniczą w kolejnej pętli pobudzającej w tym obwodzie. W całym mózgu, zakręt zębaty jest wyjątkowy, ponieważ w tym regionie zachodzi neurogeneza dorosłych. W ten sposób nowe neurony są generowane i integrowane funkcjonalnie przez całe życie.
Uważa się, że niektóre operacje obliczeniowe wyższego rzędu mają miejsce w zakręcie zębatym. Na przykład, zakręt zębaty jest zaangażowany w separację wzorców, przekształcając stosunkowo podobne dane wejściowe w zasadniczo różne dane wyjściowe. Tak więc, zakręt zębaty może działać jako wstępny przetwórca przychodzących informacji, przygotowując je do efektywnego przechowywania w regionie CA3 hipokampa. Jak te złożone funkcje są generowane na poziomie komórkowym i synaptycznym, pozostaje w dużej mierze niejasne. W tej serii artykułów zamierzamy stworzyć bazę danych na temat struktury, funkcji i plastyczności komórek i synaps w sieci neuronalnej zakrętu zębatego. Omówimy neurobiologię na poziomie molekularnym, komórkowym, systemowym i obliczeniowym. W szczególności, planujemy zaprezentować oryginalne publikacje i ukierunkowane przeglądy na następujące tematy:
– Łączność w korze zębatej.
– Struktura synaps w girusie zębatym.
– Funkcja synaps glutamatergicznych w obwodzie.
– Funkcja synaps GABAergicznych w obwodzie (interneurony zakrętu zębatego).
– Mechanizmy plastyczności synaptycznej w zakręcie zębatym.
– Funkcjonalne znaczenie neurogenezy u dorosłych.
– Aktywność sieciowa w zakręcie zębatym in vitro i in vivo.
– Oscylacje sieciowe w zakręcie zębatym.
– Modele sieciowe zakrętu zębatego.

Ważna uwaga: Wszystkie prace w ramach tego tematu badawczego muszą mieścić się w zakresie działu i czasopisma, do którego są zgłaszane, zgodnie z ich misją. Frontiers zastrzega sobie prawo do przeniesienia manuskryptu spoza zakresu do bardziej odpowiedniego działu lub czasopisma na każdym etapie peer review.