title: Neuronal networks and axonal projections of the rat orbitofrontal cortex
Creators: name: Lambourne, Mirjam Magdalena
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Entscheidungssicherheit beschreibt, wie sicher man sich in der Richtigkeit einer Antwort ist und ist ein Teil des Entscheidungsfindungsprozesses. Die Beteiligung des orbitalen frontalen Kortex (OFC) in diesen metakognitiven Prozessen wurde bereits vielfach bestätigt, jedoch sind die zugrunde liegenden Verbindungen zu anderen Gehirnregionen und die genauen Mechanismen noch nicht vollständig erforscht. In einer auditiven Verhaltensaufgabe in Ratten, welche gezielt die Entscheidungssicherheit erforscht, wurden im OFC, Neuronen mit einem spezifischen Muster der Aktionspotenziale gefunden. Diese „Ramp and Collapse“ Zellen befinden sich in der Lamina fünf des frontalen Kortex und ihre Axone enden in subkortikalen und kortikalen Regionen. In dieser Arbeit wurde mithilfe von anterograden Viren die Verbindungen des OFC zu folgenden acht Gehirnregionen gefunden: Medial Dorsal Thalamus (MD), Submedius Nucleus (Sm), Retikulärer Nucleus des Thalamus (TRN), Periaquäduktales Grau (PAG), Oculomotor Nucleus (OCM), Superior Colliculus (SC), Pontine Nuclei (Pn) und Dorsolateraler Entorhinaler Kortex (DLEC). Um die anterograden Resultate zu bestätigen, wurden retrograde Viren in die jeweiligen Gehirnregionen injiziert. Die retrograden Virusinjektionen in die Mittelgehirnregionen (SC, PAG und OCM) und in der Pontine Nuclei resultierten in Zellkörpern im frontalen Kortex und bestätigten somit die Projektionen des OFC. Die Zellkörper wurden mittels QUINT-Prozess quantifiziert. Die Injektionen in den Thalamus zeigten starke retrograd-markierte neuronale Fortsätze, aber nur spärlich Zellkörper und wurden somit nur qualitativ analysiert. Die retrograden Virusinjektionen in den DLEC führten zu markierten Zellkörpern in Lamina II/III. In dieser Arbeit wurden neuronale Schaltkreise wichtig für Entscheidungssicherheit verifiziert.
description: Decision confidence describes the aspect of how confident we are in the correctness of a certain answer and is an important aspect of the metacognitive decision-making process. While the involvement of the Orbital Frontal Cortex (OFC) in the decision-making process was already reported numerous times, the underlying circuits and mechanisms are not yet fully understood. During an auditory two-alternative forced-choice (2AFC) task investigating decision confidence in rats, layer V neurons in the OFC showed a specific Ramp and Collapse behaviour before choice abandonment. In this study, a viral tracing approach was used to investigate the projections from these layer V neurons in rats. Through anterograde injections into the OFC seven subcortical and one cortical projection area were identified. Medial Dorsal Thalamus (MD), Submedius Nucleus (Sm) and Reticular Thalamic Nucleus (TRN), Periaqueductal-Grey (PAG), Oculomotor Nucleus (OCM), Superior Colliculus (SC), Pontine Nuclei (Pn) and Dorsolateral Entorhinal Cortex (DLEC) were injected with retrograde viruses to confirm the anterograde results. Retrograde virus injection into the three midbrain regions (SC, PAG, OCM) and the Pn resulted in clear cell bodies in layer V/VI of the Frontal Cortex and were quantified by semi-automated counting using QuPath and additionally by using the QUINT workflow. While the thalamic targets (MD, Sm and TRN) showed sparse retrogradely labelled cells in the Frontal Cortex and dense fibre tracts, a retrograde viral injection into the DLEC resulted in cell bodies in layer II/III and were only qualitatively analysed. This work has verified neuronal circuits important for metacognitive processing.