The rapid pace of cell type identification by new single-cell analysis methods has not been met with efficient experimental access to the newly discovered types. To enable flexible and efficient access to specific neural populations in the mouse cortex, we collected chromatin accessibility data from individual cells and clustered the single-cell data to identify enhancers specific for cell classes and subclasses. When cloned into adeno-associated viruses (AAVs) and delivered to the brain by retro-orbital injections, these enhancers drive transgene expression in specific cell subclasses in the cortex. We characterize several enhancer viruses in detail to show that they result in labeling of different projection neuron subclasses in mouse cortex, and that one of them can be used to label the homologous projection neuron subclass in human cortical slices. To enable the combinatorial labeling of more than one cell type by enhancer viruses, we developed a three-color Cre-, Flp- and Nigri- recombinase dependent reporter mouse line, Ai213. The delivery of three enhancer viruses driving these recombinases via a single retroorbital injection into a single Ai213 transgenic mouse results in labeling of three different neuronal classes/subclasses in the same brain tissue. This approach combines unprecedented flexibility with specificity for investigation of cell types in the mouse brain and beyond.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract The enteric nervous system (ENS) controls digestion autonomously via a complex neural network within the gut wall. Enteric neurons expressing glutamate have been identified by transcriptomic studies as a distinct subpopulation, and glutamate can affect intestinal motility by modulating enteric neuron activity. However, the nature of glutamatergic neurons, their position within the ENS circuit, and their function in regulating gut motility are unknown. Here, we identify glutamatergic neurons as longitudinally projecting descending interneurons in the small intestine and colon, in addition to a novel class of circumferential neurons only in the colon. Both populations make synaptic contact with diverse neuronal subtypes, and signal with a variety of neurotransmitters and neuropeptides in addition to glutamate, including acetylcholine and enkephalin. Knocking out the glutamate transporter VGLUT2 from enkephalin neurons profoundly disrupts gastrointestinal transit, while ex vivo optogenetic stimulation of glutamatergic neurons initiates propulsive motility in the colon. This motility effect is reproduced when stimulating only the descending interneuron class, marked by Calb1 expression. Our results posit glutamatergic neurons as key interneurons that regulate intestinal motility.

The mammalian cortex is comprised of cells with different morphological, physiological, and molecular properties that can be classified according to shared properties into cell types. Defining the contribution of each cell type to the computational and cognitive processes that are guided by the cortex is essential for understanding its function in health and disease. We use transcriptomic and epigenomic cortical cell type taxonomies from mice and humans to define marker genes and enhancers, and to build genetic tools for cortical cell types. Here, we present a large toolkit for selective targeting of cortical populations, including mouse transgenic lines and recombinant adeno-associated virus (AAV) vectors containing genomic enhancers. We report evaluation of fifteen new transgenic driver lines and over 680 different enhancer AAVs covering all major subclasses of cortical cells, with many achieving a high degree of specificity, comparable with existing transgenic lines. We find that the transgenic lines based on marker genes can provide exceptional specificity and completeness of cell type labeling, but frequently require generation of a triple-transgenic cross for best usability/specificity. On the other hand, enhancer AAVs are easy to screen and use, and can be easily modified to express diverse cargo, such as recombinases. However, their use depends on many factors, such as viral titer and route of administration. The tools reported here as well as the scaled process of tool creation provide an unprecedented resource that should enable diverse experimental strategies towards understanding mammalian cortex and brain function.

We present an enhancer AAV toolbox for accessing and perturbing striatal cell types and circuits. Best-in-class vectors were curated for accessing major striatal neuron populations including medium spiny neurons (MSNs), direct and indirect pathway MSNs, as well as Sst-Chodl, Pvalb-Pthlh, and cholinergic interneurons. Specificity was evaluated by multiple modes of molecular validation, three different routes of virus delivery, and with diverse transgene cargos. Importantly, we provide detailed information necessary to achieve reliable cell type specific labeling under different experimental contexts. We demonstrate direct pathway circuit-selective optogenetic perturbation of behavior and multiplex labeling of striatal interneuron types for targeted analysis of cellular features. Lastly, we show conserved