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Charles-Francois V. Latchoumane
Charles-Francois V. Latchoumane (Charles-Francois V. Latchoumane) 저자 이메일 보기
기초과학연구원, UST
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Thalamic Spindles Promote Memory Formation during Sleep through Triple Phase-Locking of Cortical, Thalamic, and Hippocampal Rhythms
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Abstract

While the interaction of the cardinal rhythms of non-rapid-eye-movement (NREM) sleep-the thalamo-cortical spindles, hippocampal ripples, and the cortical slow oscillations-is thought to be critical for memory consolidation during sleep, the role spindles play in this interaction is elusive. Combining optogenetics with a closed-loop stimulation approach in mice, we show here that only thalamic spindles induced in-phase with cortical slow oscillation up-states, but not out-of-phase-induced spindles, improve consolidation of hippocampus-dependent memory during sleep. Whereas optogenetically stimulated spindles were as efficient as spontaneous spindles in nesting hippocampal ripples within their excitable troughs, stimulation in-phase with the slow oscillation up-state increased spindle co-occurrence and frontal spindle-ripple co-occurrence, eventually resulting in increased triple coupling of slow oscillation-spindle-ripple events. In-phase optogenetic suppression of thalamic spindles impaired hippocampus-dependent memory. Our results suggest a causal role for thalamic sleep spindles in hippocampus-dependent memory consolidation, conveyed through triple coupling of slow oscillations, spindles, and ripples.

Keywords : NREM sleep; contextual memory consolidation; sleep spindles; slow oscillations; sharp wave-ripples; closed-loop optogenetic; thalamic reticular nucleus; prefrontal cortex; hippocampus

논문정보 F1000선정
- 형식: Research article
- 게재일: 2017년 07월 (BRIC 등록일 2020-03-13)
- 연구진: 국내(교신)+국외 연구진태극기
- 분야: Neuroscience
- 피인용횟수: 최근 3년간 60회 이상 인용된 논문
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