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Accès ouvert déclaré 2024 preprint

Intrinsic Dynamics and Neural Implementation of a Hypothalamic Line Attractor Encoding an Internal Behavioral State

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Line attractors are emergent population dynamics hypothesized to encode continuous variables such as head direction and internal states. In mammals, direct evidence of neural implementation of a line attractor has been hindered by the challenge of targeting perturbations to specific neurons within contributing ensembles. Estrogen receptor type 1 (Esr1)-expressing neurons in the ventrolateral subdivision of the ventromedial hypothalamus (VMHvl) show line attractor dynamics in male mice during fighting. We hypothesized that these dynamics may encode continuous variation in the intensity of an internal aggressive state. Here, we report that these neurons also show line attractor dynamics in head-fixed mice observing aggression. We exploit this finding to identify and perturb line attractor-contributing neurons using 2-photon calcium imaging and holographic optogenetic perturbations. On-manifold perturbations demonstrate that integration and persistent activity are intrinsic properties of these neurons which drive the system along the line attractor, while transient off-manifold perturbations reveal rapid relaxation back into the attractor. Furthermore, stimulation and imaging reveal selective functional connectivity among attractor-contributing neurons. Intriguingly, individual differences among mice in line attractor stability were correlated with the degree of functional connectivity among contributing neurons. Mechanistic modelling indicates that dense subnetwork connectivity and slow neurotransmission are required to explain our empirical findings. Our work bridges circuit and manifold paradigms, shedding light on the intrinsic and operational dynamics of a behaviorally relevant mammalian line attractor.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Intrinsic Dynamics and Neural Implementation of a Hypothalamic Line Attractor Encoding an Internal Behavioral State
Date Crossref
22/05/2024
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

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