Calretinin neurons in the primate prefrontal cortex

doctoral thesis

• Title (croatian): Kalretininski neuroni u prefrontalnom korteksu primata
• Author: Dora Sedmak
• Mentor: Zdravko Petanjek (mentor)
• Mentor: Monique Esclapez (komentor)
• Committee member: nije dostupno (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; School of Medicine; Zagreb
• Defense date and country: 2019-05-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: BIOMEDICINE AND HEALTHCARE; Basic Medical Sciences
• Universal decimal classification (UDC): 61 - Medical sciences

Abstract

Neuronal circuitries of the cerebral cortex are the main biological substrates for mental
abilities found in mammals. Diversity of primate synaptic architecture enable appearance of
complex cognition and their disorganization leads to many neurological and behavioral
disturbances. Substantial reorganization of cortical network occurring during primate
evolution is necessary to achieve complex information processing. We performed systematic
quantitative analysis in prefrontal cortical areas 9, 32 and 24 of monkey and human to
determine the proportion, distribution and neurotransmitter phenotype of calretinin neurons,
whose proportion dramatically increases when primates are compared to rodents.
In primate brain up to 15% of neurons express calretinin and they are mostly positioned in
upper cortical layers (up to 40% in layer II, and up to 70% in layer I). VGAT mRNA was found
in all calretinin neurons, which directly confirmed their GABAergic phenotype. Double
labeling showed that calretinin neurons are more numerous than other subpopulation of
interneurons. This data suggest that GABAergic neurons in layer I and II of the primate
associative areas outnumber the principal glutamatergic neurons. There were no areal
differences in laminar distribution of calretinin neurons in the primate brain, but we found
spatial reorganization inside the cortical lamina favoring the upper cortico-cortical layers and
affecting higher order neocortical areas in monkey and all of human prefrontal cortical areas.

Abstract (croatian)

Pojava složenih moždanih funkcija u čovjeka mora biti odraz reorganizacije u strukturi
neuralnih mreža kore velikog mozga. Promjene u sinaptičkoj arhitekturi primata su temelj
razvoja viših kognitivnih funkcija, a narušena arhitektonika dovodi do neuroloških i
psihijatrijskih poremećaja. Pretpostavlja se kako u evoluciji primata do najvećih promjena u
strukturi neuralne mreže dolazi upravo u prefrontalnoj kori velikog mozga. Cilj ovog
istraživanja je provesti sustavnu kvantitativnu analizu proporcije, distribucije i molekularnog
fenotipa kalretininskih neurona kroz funkcionalno različita polja prefrontalnoga korteksa
(Brodmanova polja 9, 32 i 24) u majmuna i čovjeka te utvrditi postoje li obilježja specifična za
polje ili vrstu.
U mozgu primata kalretininski neuroni čine 15% ukupnog broja neurona i većinom su
smješteni u površnijim kortikalnim slojevima (40% u sloju II, 70% u sloju I). Pokazano je da
svi kalretininski neuroni eksprimiraju VGAT mRNA što izravno potvrđuje njihov GABAergički
fenotip. Dvostruko bojanje je pokazalo da su kalretininski neuroni brojniji od ostalih glavnih
subpopulacija interneurona. Ovi podatci ukazuju da su GABAergički neuroni u slojevima I i II
u asocijativnim područjima u primata jednako brojni kao i glutamatergički neuroni. Ne postoji
razlika u njihovoj proporciji između majmuna i čovjeka niti između različitih moždanih polja
unutar iste vrste.
Može se zaključiti kako je tijekom evolucije primata došlo do reorganizacije laminarne
strukture, tako da je veći broj neurona smješten u gornjim slojevima moždane kore koji su
izvor kortiko-kortikalnih projekcija. Tendencija ovim promjenama vidljiva je između vrsta i
između različitih polja unutar vrste, pa tako hijerarhijski viša područja imaju veći broj neurona
u površnijim slojevima.

• Keywords: medicine
• Keywords (croatian): medicina
• Language: english
• URN:NBN: urn:nbn:hr:105:991608
• Study programme: Title: Neuroscience; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, područje biomedicine i zdravstva (doktor/doktorica znanosti, područje biomedicine i zdravstva)
• Type of resource: Text
• Extent: 130 str.
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-05-05 08:29:06