A limited role of NKCC1 in telencephalic glutamatergic neurons for developing hippocampal network dynamics and behavior

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Jürgen Graf - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Chuanqiang Zhang - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Stephan Lawrence Marguet - , Universität zu Köln, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Bonn (Autor:in)
  • Tanja Herrmann - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Tom Flossmann - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Robin Hinsch - , Universität zu Köln, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Bonn (Autor:in)
  • Vahid Rahmati - , Professur für Kognitive computationale Neurowissenschaft (Autor:in)
  • Madlen Guenther - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Christiane Frahm - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Anja Urbach - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Ricardo Melo Neves - , Universität zu Köln, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Bonn (Autor:in)
  • Otto W. Witte - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Stefan J. Kiebel - , Professur für Kognitive computationale Neurowissenschaft (Autor:in)
  • Dirk Isbrandt - , Universität zu Köln, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Bonn (Autor:in)
  • Christian A. Hübner - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Knut Holthoff - , Universitätsklinikum Jena (Autor:in)
  • Knut Kirmse - , Universitätsklinikum Jena, Julius-Maximilians-Universität Würzburg (Autor:in)

Abstract

NKCC1 is the primary transporter mediating chloride uptake in immature principal neurons, but its role in the development of in vivo network dynamics and cognitive abilities remains unknown. Here, we address the function of NKCC1 in developing mice using electrophysiological, optical, and behavioral approaches. We report that NKCC1 deletion from telencephalic glutamatergic neurons decreases in vitro excitatory actions of γ-aminobutyric acid (GABA) and impairs neuronal synchrony in neonatal hippocampal brain slices. In vivo, it has a minor impact on correlated spontaneous activity in the hippocampus and does not affect network activity in the intact visual cortex. Moreover, long-term effects of the developmental NKCC1 deletion on synaptic maturation, network dynamics, and behavioral performance are subtle. Our data reveal a neural network function of NKCC1 in hippocampal glutamatergic neurons in vivo, but challenge the hypothesis that NKCC1 is essential for major aspects of hippocampal development.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummere2014784118
Seitenumfang11
FachzeitschriftProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : PNAS
Jahrgang118
Ausgabenummer14
PublikationsstatusVeröffentlicht - 6 Apr. 2021
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

Scopus 85103609674
PubMed 33782119

Schlagworte

Schlagwörter

  • hippocampal network, In vivo, Development, GABA, NKCC1, Hippocampus