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云端论脑 第41期 预告｜痒觉表征和感知的神经机制
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云端论脑 第41期 预告｜痒觉表征和感知的神经机制 简介： 为了解析自然状态下痒觉感知在初级躯体感觉皮层（S1）的表征机制，我们利用一种微型双光子显微镜在自由活动的小鼠中进行单细胞分辨率钙成像。我们发现部分S1神经元编码痒觉感知，并且这些神经元在痒觉感知阈值上表现出“点燃”式的发放模式。这部分工作揭示了S1对痒觉感知的编码机制。 为了回答S1如何编码不同模态的躯体感觉的问题，我们在记录同一群S1神经元时随机给予小鼠痒觉、触觉和热刺激，发现不同躯体感觉刺激激活了很大比例上重合的神经元。群体解码分析表明S1神经元编码足够多的信息可以区分不同模态的躯体感觉。该部分工作阐述了不同模态的躯体感觉在S1的表征模式，为进一步理解多模态感觉信息在皮层的处理和整合机制提供了思路。 原文信息： Citations： 1. Chen, X.J., Liu, Y.H., Xu, N.L., and Sun, Y.G. Itch perception is reflected by neuronal ignition in the primary somatosensory cortex. National Science Review, 2021, In press. 2. Chen, X.J., Liu, Y.H., Xu, N.L., and Sun, Y.G. Multiplexed representation of itch and mechanical and thermal sensation in the primary somatosensory cortex. The Journal of Neuroscience, 2021, In press. Links： 1.https://academic.oup.com/nsr/adv ... /6449012?login=true 2.https://www.jneurosci.org/conten ... UROSCI.1445-21.2021 News： https://mp.weixin.qq.com/s/Jl8bIK-d5OMB3ghN656Ezw 文章摘要： 1. Multiple cortical areas including primary somatosensory cortex (S1) are activated during itch signal processing, yet cortical representation of itch perception remains unknown. Using a novel miniature two-photon microscopic imaging in free-moving mice, we investigated the coding of itch perception in S1. We found that pharmacological inactivation of S1 abolished itch-induced scratching behavior, and the itch-induced scratching behavior could be well predicted by the activity of a fraction of layer 2/3 pyramidal neurons, suggesting that a subpopulation of S1 pyramidal neurons encoded itch perception, as indicated by immediate subsequent scratching behaviors. With a newly-established optogenetics-based paradigm that allows precisely-controlled pruritic stimulation, we found that a small fraction of S1 neurons exhibited ignition-like pattern at the detection threshold of itch perception. Our study revealed the neural mechanism underlying itch perceptual coding in S1, thus paving the way for studying cortical representation of itch perception at the single-neuron level in freely moving animals. 2. The primary somatosensory cortex (S1) plays a critical role in processing multiple somatosensations, but the mechanism underlying the representation of different submodalities of somatosensation in S1 remains unclear. Using in vivo two-photon calcium imaging that simultaneously monitors hundreds of layer 2/3 pyramidal S1 neurons of awake male mice, we examined neuronal responses triggered by mechanical, thermal or pruritic stimuli. We found that mechanical, thermal and pruritic stimuli activated largely overlapping neuronal populations in the same somatotopic S1 subregion. Population decoding analysis revealed that the local neuronal population in S1 encoded sufficient information to distinguish different somatosensory submodalities. Although multimodal S1 neurons responding to multiple types of stimuli exhibited no spatial clustering, S1 neurons preferring mechanical and thermal stimuli tended to show local clustering. These findings demonstrated the coding scheme of different submodalities of somatosensation in S1, paving the way for a deeper understanding of the processing and integration of multimodal somatosensory information in the cortex. 报告嘉宾： 图片 陈孝军 本科毕业于南京大学，博士毕业于中科院神经所。现担任中科院神经所助理研究员。主要研究方向为痒觉的皮层表征及相关大脑环路机制。 特邀主持人： 叶家浩 神经科学博士，毕业于法国斯特拉斯堡大学，目前在美国西北大学从事博士后研究，主要方向是哺乳动物的味觉系统与摄食相关的生理、行为的神经基础。 会议信息： 主题：云端论脑41期 陈孝军 痒觉表征和感知的神经机制 时间： 2021年12月19日 周日10:00（北京） 2021年12月19日 周日 03:00（柏林） 2021年12月18日 周六 21:00（美东） 2021年12月18日 周六 18:00（美西） ZOOM会议链接： https://ucsf.zoom.us/my/greentea ... 1VKdzRzcHdsaUhxQT09 会议ID 246 710 8241 密码 690627 bilibili同步直播： https://live.bilibili.com/22483723 youtube同步直播： https://youtu.be/VRsaQWjO8tI 欢迎云端论脑——神经科学青年学者云端论坛(Young Neuroscientist Zoom)，由郭延猛、马韶蓉、周立承办，公益科普组织“脑人言”协办。我们的目标受众为全球青年神经科学家，期待帮助大家拓宽视野，促进交叉研究开展。时间限制：演讲30-50分钟，提问20-30分钟。内容形式：一作讲坛，Journal club, miniReview。介绍科学问题、技术方法。学术诚信：讲座过程中禁止私下截屏、录制；https://ori.hhs.gov/definition-misconduct。欢迎大家报名/介绍各类神经、非神经方向的青年学者来做主讲嘉宾，联系方式： zhoulitom@gmail.com(“云端论脑”) - hzhu@ion.ac.cn （“脑人言”） 制作人员： 策划：Isabella 海报封面：胡小胡同学 排版：Ring 发自小木虫Android客户端 |
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