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Selective filtering of excitatory inputs to nucleus accumbens by dopamine and serotonin [Neuroscience]
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ( IF 9.412 ) Pub Date : 2021-06-15 , DOI: 10.1073/pnas.2106648118
Daniel J. Christoffel, Jessica J. Walsh, Paul Hoerbelt, Boris D. Heifets, Pierre Llorach, Ricardo C. Lopez, Charu Ramakrishnan, Karl Deisseroth, Robert C. Malenka

The detailed mechanisms by which dopamine (DA) and serotonin (5-HT) act in the nucleus accumbens (NAc) to influence motivated behaviors in distinct ways remain largely unknown. Here, we examined whether DA and 5-HT selectively modulate excitatory synaptic transmission in NAc medium spiny neurons in an input-specific manner. DA reduced excitatory postsynaptic currents (EPSCs) generated by paraventricular thalamus (PVT) inputs but not by ventral hippocampus (vHip), basolateral amygdala (BLA), or medial prefrontal cortex (mPFC) inputs. In contrast, 5-HT reduced EPSCs generated by inputs from all areas except the mPFC. Release of endogenous DA and 5-HT by methamphetamine (METH) and (±)3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA), respectively, recapitulated these input-specific synaptic effects. Optogenetic inhibition of PVT inputs enhanced cocaine-conditioned place preference, whereas mPFC input inhibition reduced the enhancement of sociability elicited by MDMA. These findings suggest that the distinct, input-specific filtering of excitatory inputs in the NAc by DA and 5-HT contribute to their discrete behavioral effects.



中文翻译:

多巴胺和血清素选择性过滤伏隔核的兴奋性输入 [神经科学]

多巴胺 (DA) 和血清素 (5-HT) 在伏隔核 (NAc) 中以不同方式影响动机行为的详细机制在很大程度上仍然未知。在这里,我们检查了 DA 和 5-HT 是否以输入特定的方式选择性调节 NAc 中等多刺神经元中的兴奋性突触传递。DA 减少了由室旁丘脑 (PVT) 输入产生的兴奋性突触后电流 (EPSC),但不会减少由腹侧海马 (vHip)、基底外侧杏仁核 (BLA) 或内侧前额叶皮层 (mPFC) 输入产生的兴奋性突触后电流 (EPSC)。相比之下,5-HT 减少了来自除 mPFC 之外的所有区域的输入产生的 EPSC。甲基苯丙胺 (METH) 和 (±)3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺 (MDMA) 分别释放内源性 DA 和 5-HT,概括了这些输入特定的突触效应。PVT 输入的光遗传学抑制增强了可卡因条件下的位置偏好,而 mPFC 输入抑制降低了 MDMA 引起的社交能力的增强。这些发现表明 DA 和 5-HT 对 NAc 中兴奋性输入的独特的输入特异性过滤有助于它们的离散行为效应。

更新日期:2021-06-09
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