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26.06.2019 | Short Communication | Ausgabe 7/2019

Brain Structure and Function 7/2019

Ensemble encoding of action speed by striatal fast-spiking interneurons

Zeitschrift:
Brain Structure and Function > Ausgabe 7/2019
Autoren:
Bradley M. Roberts, Michael G. White, Mary H. Patton, Rong Chen, Brian N. Mathur
Wichtige Hinweise
Bradley M. Roberts and Michael G. White have contributed equally to this work.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Striatal fast-spiking interneurons (FSIs) potently inhibit the output neurons of the striatum and, as such, powerfully modulate action learning. Through electrical synaptic coupling, FSIs are theorized to temporally coordinate their activity. This has important implications for their ability to temporally summate inhibition on downstream striatal projection neurons. While some in vivo single-unit electrophysiological recordings of putative FSIs support coordinated firing, others do not. Moreover, it is unclear as to what aspect of action FSIs encode. To address this, we used in vivo calcium imaging of genetically identified FSIs in freely moving mice and applied machine learning analyses to decipher the relationship between FSI activity and movement. We report that FSIs exhibit ensemble activity that encodes the speed of action sub-components, including ambulation and head movements. These results suggest FSI population dynamics fit within a Hebbian model for ensemble inhibition of striatal output guiding action.

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