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김대수
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KAIST
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Inhibitory Basal Ganglia Inputs Induce Excitatory Motor Signals in the Thalamus
열기 Authors and Affiliations

Abstract
Basal ganglia (BG) circuits orchestrate complex motor behaviors predominantly via inhibitory synaptic outputs. Although these inhibitory BG outputs are known to reduce the excitability of postsynaptic target neurons, precisely how this change impairs motor performance remains poorly understood. Here, we show that optogenetic photostimulation of inhibitory BG inputs from the globus pallidus induces a surge of action potentials in the ventrolateral thalamic (VL) neurons and muscle contractions during the post-inhibitory period. Reduction of the neuronal population with this post-inhibitory rebound firing by knockout of T-type Ca2+ channels or photoinhibition abolishes multiple motor responses induced by the inhibitory BG input. In a low dopamine state, the number of VL neurons showing post-inhibitory firing increases, while reducing the number of active VL neurons via photoinhibition of BG input, effectively prevents Parkinson disease (PD)-like motor symptoms. Thus, BG inhibitory input generates excitatory motor signals in the thalamus and, in excess, promotes PD-like motor abnormalities.
논문정보
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2017년 선정
- 형식: Research article
- 게재일: 2017년 08월 (BRIC 등록일 2017-09-01)
- 연구진: 국내(교신)+국외 연구진태극기
- 분야: Neuroscience
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