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Accès ouvert déclaré 2024 article

Causal evidence of a line attractor encoding an affective state

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

Le résumé fourni par la source

Abstract Continuous attractors are an emergent property of neural population dynamics that have been hypothesized to encode continuous variables such as head direction and eye position 1–4 . In mammals, direct evidence of neural implementation of a continuous attractor has been hindered by the challenge of targeting perturbations to specific neurons within contributing ensembles 2,3 . Dynamical systems modelling has revealed that neurons in the hypothalamus exhibit approximate line-attractor dynamics in male mice during aggressive encounters 5 . We have previously hypothesized that these dynamics may encode the variable intensity and persistence of an aggressive internal state. Here we report that these neurons also showed line-attractor dynamics in head-fixed mice observing aggression 6 . This allowed us to identify and manipulate line-attractor-contributing neurons using two-photon calcium imaging and holographic optogenetic perturbations. On-manifold perturbations yielded integration of optogenetic stimulation pulses and persistent activity that drove the system along the line attractor, while transient off-manifold perturbations were followed by rapid relaxation back into the attractor. Furthermore, single-cell stimulation and imaging revealed selective functional connectivity among attractor-contributing neurons. Notably, individual differences among mice in line-attractor stability were correlated with the degree of functional connectivity among attractor-contributing neurons. Mechanistic recurrent neural network modelling indicated that dense subnetwork connectivity and slow neurotransmission 7 best recapitulate our empirical findings. Our work bridges circuit and manifold levels 3 , providing causal evidence of continuous attractor dynamics encoding an affective internal state in the mammalian hypothalamus.

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
Causal evidence of a line attractor encoding an affective state
Date Crossref
14/08/2024
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

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

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