Investigation of the topographic organization of feedback projections from perirhinal cortex to primary somatosensory and visual cortices in the mouse

Abstract

Perirhinal cortex er et medialt temporallappområde som anses som en del av parahippocampiske formasjonen og har vist seg å ha fremtredende sammenkobling med cortex av alle sensoriske modaliteter hos rotter og primater. Denne multisensoriske naturen har blitt antatt å være viktig for funksjonene til perirhinal cortex, slik som i objektgjenkjenningsminne som krever sensorisk informasjon for stimulusdiskriminering. Projeksjoner fra perirhinal cortex tilbake til sensoriske cortex kalles feedback projeksjoner og har blitt beskrevet å påvirke sensorisk persepsjon ved å modulere det feedforward sensoriske signalet. Efferenter fra perirhinal cortex til overfladiske lag av mouse barrel cortex er vist hos mus. Imidlertid er projeksjoner fra perirhinal cortex til dype lag av mouse barrel cortex, og til hvilket som helst av lagene av primær visuell cortex, enda ikke blitt beskrevet hos mus. Hovedmålet med denne studien er derfor å undersøke feedback projeksjonene fra perirhinal cortex til de primære somatosensoriske og primære visuelle cortexene hos mus. For å beskrive topografien og laminær distribusjon av perirhinale cortex feedback nevroner, injiserte jeg stereotaksisk retrograde sporstoffer i lag 6 av mouse barrel cortex og primær visuell cortex i mus. Jeg fant ut at den perirhinale cortex projiserer til lag 6 av både mouse barrel cortex og primær visuell cortex. Videre viser jeg at nevronene i perirhinal cortex som projiserer til disse cortexene, primært er lokalisert i dype lag, i samsvar med tidligere beskrivelser for feedback type nevroner. Perirhinale feedback nevroner til mouse barrel cortex oppsto primært i rostrale perirhinal cortex, mens perirhinale feedback nevroner til primær visuell cortex oppsto i et rostrocaudalt nivå som følger det rostrocaudale nivået til injeksjonsstedet. Denne studien viser nye funn rundt den efferente tilkoblingen til perirhinal cortex som kan hjelpe til med fremtidig forskning av perirhinal cortex ved å bruke musen som modelldyr.

The perirhinal cortex is a medial temporal lobe area considered part of the parahippocampal formation and has been shown to have prominent interconnectivity with cortices of all sensory modalities in rats and primates. This multisensory nature has been thought to be integral for the functions of perirhinal cortex such as in object recognition memory which requires sensory information for stimulus discrimination. Projections from the perirhinal cortex back to sensory cortices are termed feedback connections and have been described to affect sensory perception by modulating the feedforward sensory signal. Efferents from perirhinal cortex to superficial layers of the mouse barrel cortex have been shown in mice. However, projections from perirhinal cortex to deep layers of mouse barrel cortex as well as to any layer of primary visual cortex have not yet been described in mice. The primary aim of this study is therefore to investigate the feedback projections from perirhinal cortex to the primary somatosensory and primary visual cortices in mice. To describe the topography and laminar distribution of perirhinal cortex feedback neurons, I stereotaxically injected retrograde tracers in layer 6 of the barrel cortex and primary visual cortex in mice. I found that the perirhinal cortex projects to layer 6 of both mouse barrel cortex and primary visual cortex. Furthermore, I show that the neurons in the perirhinal cortex projecting to these cortices are primarily localized in deep layers, consistent with previous descriptions for feedback type neurons. Perirhinal feedback neurons to the mouse barrel cortex primarily originated in rostral perirhinal cortex, while perirhinal feedback neurons to primary visual cortex originated in a rostrocaudal level following the rostrocaudal level of the injection site. This study provides novel findings surrounding the efferent connectivity of perirhinal cortex which can aid in future research of the perirhinal cortex using the mouse as model animal.