Parvalbumin (PV)-expressing basket interneurons in the prefrontal cortex (PFC) regulate pyramidal cell firing, synchrony, and network oscillations. Yet, it is unclear how their perisomatic inputs to pyramidal neurons are integrated into neural circuitry and adjusted postnatally. Neural cell adhesion molecule NCAM is expressed in a variety of cells in the PFC and cooperates with EphrinA/EphAs to regulate inhibitory synapse density. Here, analysis of a novel parvalbumin (PV)-Cre: NCAM F/F mouse mutant revealed that NCAM functions presynaptically in PV+ basket interneurons to regulate postnatal elimination of perisomatic synapses. Mutant mice exhibited an increased density of PV+ perisomatic puncta in PFC layer 2/3, while live imaging in mutant brain slices revealed fewer puncta that were dynamically eliminated. Furthermore, EphrinA5-induced growth cone collapse in PV+ interneurons in culture depended on NCAM expression. Electrophysiological recording from layer 2/3 pyramidal cells in mutant PFC slices showed a slower rise time of inhibitory synaptic currents. PV-Cre: NCAM F/F mice exhibited impairments in working memory and social behavior that may be impacted by altered PFC circuitry. These findings suggest that the density of perisomatic synapses of PV+ basket interneurons is regulated postnatally by NCAM, likely through EphrinA-dependent elimination, which is important for appropriate PFC network function and behavior.

中文翻译：

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通过小鼠前额叶皮层中的 NCAM 对篮子中间神经元突触和行为的发育调节。

前额叶皮层 (PFC) 中表达小白蛋白 (PV) 的篮子中间神经元调节锥体细胞放电、同步和网络振荡。然而，尚不清楚它们对锥体神经元的 perisomatic 输入如何整合到神经回路中并在出生后进行调整。神经细胞粘附分子 NCAM 在 PFC 的多种细胞中表达，并与 EphrinA/EphAs 协同调节抑制性突触密度。在这里，对新型小白蛋白 (PV)-Cre：NCAM F/F 小鼠突变体的分析表明，NCAM 在 PV+ 篮子中间神经元中发挥突触前功能，以调节出生后消除周围突触。突变小鼠在 PFC 层 2/3 中表现出 PV+ perisomatic puncta 的密度增加，而突变脑切片中的实时成像显示动态消除的斑点较少。此外，在培养的 PV+ 中间神经元中，EphrinA5 诱导的生长锥塌陷取决于 NCAM 表达。突变 PFC 切片中第 2/3 层锥体细胞的电生理记录显示抑制性突触电流的上升时间较慢。PV-Cre：NCAM F/F 小鼠的工作记忆和社交行为可能受到 PFC 电路改变的影响。这些发现表明 PV+ 篮子中间神经元的 perisomatic 突触的密度在出生后受 NCAM 调节，可能是通过依赖 EphrinA 的消除，这对适当的 PFC 网络功能和行为很重要。NCAM F/F 小鼠的工作记忆和社交行为可能受到 PFC 电路改变的影响。这些发现表明 PV+ 篮子中间神经元的 perisomatic 突触的密度在出生后受 NCAM 调节，可能是通过依赖 EphrinA 的消除，这对适当的 PFC 网络功能和行为很重要。NCAM F/F 小鼠的工作记忆和社交行为可能受到 PFC 电路改变的影响。这些发现表明 PV+ 篮子中间神经元的 perisomatic 突触的密度在出生后受 NCAM 调节，可能是通过依赖 EphrinA 的消除，这对适当的 PFC 网络功能和行为很重要。