The distribution of interneurons in the medial entorhinal cortex

Abstract

Mediale entorhinal cortex (MEC) er en struktur i hjernen som har fått mye oppmerksomhet for projeksjonene til hippocampus og for rollen den har i spatial navigasjon. Som andre hjerneområder, består mikronettverket til MEC av både eksitatoriske nevron og inhibitoriske internevron (IN). IN er en svært mangfoldig gruppe nevron som hovedsakelig modulerer mikronettverk. Uttrykk av forskjellige molekyl kan klassifisere IN inn i tre ikke-overlappende populasjoner som uttrykker parvalbumin (PV), somatostatin (SST) og seratonin reseptoren (5HT3aR). Distribusjonen av de forskjellige IN klassene er grundig karakterisert i neokortikale strukturer. I MEC, derimot, er distribusjonen av de ulike IN klassene i stor grad ukjent. Målet med denne avhandlingen var derfor å undersøke hvordan de forskjellige IN klassene er distribuert, både i de ulike lagene og langs den dorsalventrale (DV) aksen til MEC. Distribusjonen av IN ble også sammenlignet med litteratur fra somatosensorisk cortex. Fluorescerende immunhistokjemi og et manuelt celle telling program ble brukt for å kvantifisere de ulike IN populasjonene. MEC ble delt inn i en dorsal, intermediær og en ventral del, for å undersøke distribusjonen av IN langs DV aksen. Resultatene til denne avhandlingen viser at SST populasjonen er den største populasjonen av IN i MEC. PV og reelin (RE) populasjonene var betydelig mindre. PV IN hadde en markant gradient langs DV aksen. De fleste PV og RE IN ble funnet i de overfladiske lagene av MEC, mens de fleste SST cellene ble funnet i de dype lagene. Disse funnene antyder at fordelingen av IN er forskjellig fra fordelingen i somatosensorisk cortex.

The medial entorhinal cortex (MEC) is a structure in the cerebral hemisphere which has received much attention for its connectivity to the hippocampus and its spatially modulated cells. Similarly to other brain regions, the microcircuitry of the MEC constitutes of both excitatory principal cells and inhibitory interneurons (INs). INs are a very diverse group of neurons that modulate the network dynamics of the microcircuitry in which they are embedded. Molecular marker expression can classify INs into three largely non-overlapping populations: parvalbumin (PV), somatostatin (SST) and serotonin receptor (5HT3aR) expressing INs. The 5HT3aR expressing group includes vasoactive intestinal peptide (VIP) and reelin (RE) expressing subgroups of INs. The distribution of these classes of INs has been extensively characterized in the neocortex. In the MEC, however, the distribution of INs is still largely unknown.The aims of this thesis were to investigate how different classes of INs are distributed across the layers and across the DV axis of the MEC. Furthermore, the distribution was compared to available literature from the somatosensory cortex. Fluorescent immunohistochemistry was used to label different classes of INs and cells were quantified by a manual cell counting software. The MEC was divided into a dorsal, intermediate and ventral part to investigate the distribution of INs across the DV axis.The findings of this thesis show that the SST expressing population accounted for the largest population of INs in the MEC. The PV and RE expressing populations of INs were considerably smaller. PV INs showed a striking gradient across the DV axis of the MEC. Most of the PV and RE expressing cells resided in the superficial layers of the MEC, whereas most of the SST expressing cells resided in the deep layers of the MEC. Together, these findings suggest that the distribution of INs in the MEC differs from the distribution in the neocortex.