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Production and Titering of Recombinant Adeno-associated Viral Vectors

In recent years recombinant adeno-associated viral vectors (AAV) have become increasingly valuable for in vivo studies in animals, and are also currently ...

Although GABA(A) receptor-mediated inhibition of cerebellar Purkinje cells by molecular layer interneurons (MLIs) has been studied intensely at the cellular level, it has remained unclear how this inhibition regulates cerebellum-dependent behaviour. We have implemented two complementary approaches to investigate the function of the MLI-Purkinje cell synapse on the behavioural level. In the first approach we permanently disrupted inhibitory fast synaptic transmission at the synapse by genetically removing the postsynaptic GABA(A) receptors from Purkinje cells (PC-Deltagamma2 mice). We found that chronic disruption of the MLI-Purkinje cell synapse strongly impaired cerebellar learning of the vestibular occular reflex (VOR), presumably by disrupting the temporal patterns of Purkinje cell activity. However, in PC-Deltagamma2 mice the baseline VOR reflex was only mildly affected; indeed PC-Deltagamma2 mice show no ataxia or gait abnormalities, suggesting that MLI control of Purkinje cell activity is either not involved in ongoing motor tasks or that the system compensates for its loss. To investigate the latter possibility we developed an alternative genetic technique; we made the MLI-Purkinje cell synapse selectively sensitive to rapid manipulation with the GABA(A) receptor modulator zolpidem (PC-gamma2-swap mice). Minutes after intraperitoneal zolpidem injection, these PC-gamma2-swap mice developed severe motor abnormalities, revealing a substantial contribution of the MLI-Purkinje cell synapses to real time motor control. The cell-type selective permanent knockout of synaptic GABAergic input and the fast reversible modulation of GABAergic input at the same synapse illustrate how pursuing both strategies gives a fuller view.

Studying Cerebellar Circuits by Remote Control of Selected Neuronal Types with GABA(A) Receptors.

Obwohl GABA(A) Rezeptor-vermittelte Hemmung der zerebell&auml;re Purkinje-Zellen durch molekulare Schicht Interneuronen (MLIs) intensiv auf zellul&auml;rer Ebene untersucht worden, es blieb unklar, wie diese Hemmung Kleinhirn-abh&auml;ngigen Verhalten reguliert. Wir haben zwei komplement&auml;re Ans&auml;tze, um zu untersuchen, die Funktion der MLI-Purkinje Zelle Synapse auf Verhaltensst&ouml;rungen Ebene umgesetzt. Bei der ersten M&ouml;glichkeit wir dauerhaft hemmenden schnellen synaptischen &Uuml;bertragung an der Synapse durch Entfernen von genetisch postsynaptisches GABA(A) Rezeptoren von Purkinje-Zellen (PC-Deltagamma2-M&auml;use) gest&ouml;rt. Wir fanden, dass chronische St&ouml;rung der MLI-Purkinje Zelle Synapse stark zerebell&auml;re Lernen des vestibul&auml;ren Occular Reflexes (VOR), vermutlich durch beeintr&auml;chtigt die zeitlichen Muster der Purkinje Zelle T&auml;tigkeit unterbrechen. PC-Deltagamma2 M&auml;usen war der Grundlinie VOR Reflex jedoch nur leicht betroffen; PC-Deltagamma2-M&auml;use zeigen keine Ataxie oder Gang Abnormit&auml;ten, was darauf hindeutet, dass MLI Kontrolle der Purkinje Zelle T&auml;tigkeit entweder motor Daueraufgaben nicht beteiligt ist oder dass das System seinen Verlust ausgleicht. Um die letztere M&ouml;glichkeit zu pr&uuml;fen, entwickelten wir eine alternative genetische Technik; Wir haben die synapse MLI-Purkinje-Zelle selektiv empfindlich auf schnelle Bearbeitung mit GABA(A) Rezeptor Modulator Zolpidem (PC-gamma2-Swap M&auml;use). Minuten nach der Injektion intraperitoneal Zolpidem diese Swap-gamma2-PC-M&auml;use entwickelte schwere motor Abnormit&auml;ten, offenbart einen wesentlichen Beitrag der MLI-Purkinje Zelle Synapsen zu Motor Steuerung in Echtzeit. Der Zelltyp selektive dauerhafte ko der synaptischen GABAergic-Eingabe und die schnell reversible Beeinflussung der GABAergic Eingaben bei der gleichen Synapse veranschaulichen, wie eine umfassendere Sicht gibt beide Strategien zu verfolgen.

Zerebell&auml;re Schaltungen per Fernbedienung von ausgew&auml;hlten neuronale Typen mit GABA(A) Rezeptoren zu studieren.

Parvalbumin-positive GABAergic interneurons in cortical circuits are hypothesized to control cognitive function. To test this idea directly, we functionally removed parvalbumin-positive interneurons selectively from hippocampal CA1 in mice. We found that parvalbumin-positive interneurons are dispensable for spatial reference, but are essential for spatial working memory.

Parvalbumin-positive CA1 interneurons are required for spatial working but not for reference memory.

Parvalbumin-Positive GABAergic Interneuronen in kortikalen Schaltungen sind theoretisiert, um kognitive Funktion zu steuern. Um diese Idee zu testen entfernt direkt, wir funktionell Parvalbumin-Positive Interneuronen selektiv hippocampalen CA1 bei M&auml;usen. Wir fanden, dass Parvalbumin-Positive Interneuronen f&uuml;r Raumbezug entbehrlich, aber sind f&uuml;r r&auml;umliches Arbeitsged&auml;chtnis.

Article	Year
Studying Cerebellar Circuits by Remote Control of Selected Neuronal Types with GABA(A) Receptors. Frontiers in molecular neuroscience\| PubMed ID: 20076763	2009
Parvalbumin-positive CA1 interneurons are required for spatial working but not for reference memory. Nature neuroscience\| PubMed ID: 21278730	2011

Christina McClure

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