The proportion and distribution of local inhibitory neurons (interneurons) in the thalamus varies widely across mammals. The ubiquitous presence of interneurons in the thalamus of primates contrasts with the extreme sparsity of interneurons reported in mice and other small-brained mammals. This is reflected in the structure and function of thalamic local circuits, which are more complex in primates compared to rodents. To what extent the broad range of interneuron densities observed in mammalian species reflect the appearance of novel interneuron types or the elaboration of a plesiomorphic ontogenetic program, remains unclear. Here, we identify a larger than expected complexity and distribution of interneurons across the mouse thalamus, where all thalamic interneurons can be traced back to two developmental programs: one specified in the midbrain and the other in the forebrain. Interneurons migrate to functionally distinct thalamocortical nuclei depending on their origin the abundant, midbrain-derived class populates the first and higher order sensory thalamus while the rarer, forebrain-generated class is restricted to some higher order associative regions. We also observe that markers for the midbrain-born class are abundantly expressed throughout the thalamus of the New World monkey marmoset. These data therefore reveal that, despite the broad variability in interneuron density across mammalian species, the blueprint of the ontogenetic organization of thalamic interneurons of larger-brained mammals exists and can be studied in mice.

中文翻译：

---

丘脑抑制性中间神经元的中脑和前脑双重起源

丘脑中局部抑制性神经元（interneurons）的比例和分布在哺乳动物之间差异很大。灵长类动物丘脑中普遍存在中间神经元，这与小鼠和其他小脑哺乳动物中的中间神经元极度稀疏形成鲜明对比。这反映在丘脑局部回路的结构和功能上，与啮齿类动物相比，它们在灵长类动物中更为复杂。尚不清楚在哺乳动物物种中观察到的广泛的中间神经元密度在多大程度上反映了新型中间神经元类型的出现或拟整形个体发育程序的形成。在这里，我们确定了在整个小鼠丘脑中存在更大的复杂性和中间神经元分布，所有丘脑中间神经元都可以追溯到两个发育程序：一个在中脑中指定，另一个在前脑中指定。中间神经元根据其起源迁移到功能不同的丘脑皮质核，中脑衍生的丰富类占据了第一级和更高阶的感觉丘脑，而罕见的前脑生成的类别则局限于某些更高阶的联想区域。我们还观察到，在新世界猴小猿的丘脑中大量表达了中脑出生的动物的标志物。因此，这些数据表明，尽管跨哺乳动物物种的中间神经元密度变化很大，但存在较大大脑哺乳动物丘脑中间神经元的个体发育组织的蓝图，并且可以在小鼠中进行研究。中间神经元根据其起源迁移到功能不同的丘脑皮质核，中脑衍生的丰富类占据了第一级和更高阶的感觉丘脑，而罕见的前脑生成的类别则局限于某些更高阶的联想区域。我们还观察到，在新世界猴小猿的丘脑中大量表达了中脑出生的动物的标志物。因此，这些数据表明，尽管跨哺乳动物物种的中间神经元密度变化很大，但存在较大大脑哺乳动物丘脑中间神经元的个体发育组织的蓝图，并且可以在小鼠中进行研究。中间神经元根据其起源迁移到功能不同的丘脑皮质核，中脑衍生的丰富类占据了第一级和更高阶的感觉丘脑，而罕见的前脑生成的类别则局限于某些更高阶的联想区域。我们还观察到，在新世界猴小猿的丘脑中大量表达了中脑出生的动物的标志物。因此，这些数据表明，尽管跨哺乳动物物种的中间神经元密度变化很大，但存在较大大脑哺乳动物丘脑中间神经元的个体发育组织的蓝图，并且可以在小鼠中进行研究。我们还观察到，在新世界猴小猿的丘脑中大量表达了中脑出生的动物的标志物。因此，这些数据表明，尽管跨哺乳动物物种的中间神经元密度变化很大，但存在较大大脑哺乳动物丘脑中间神经元的个体发育组织的蓝图，并且可以在小鼠中进行研究。我们还观察到，在新世界猴小猿的丘脑中大量表达了中脑出生的动物的标志物。因此，这些数据表明，尽管跨哺乳动物物种的中间神经元密度变化很大，但存在较大大脑哺乳动物丘脑中间神经元的个体发育组织的蓝图，并且可以在小鼠中进行研究。