Abstract In people with multiple sclerosis (MS), newborn and surviving oligodendrocytes (OLs) can contribute to remyelination, however, current therapies are unable to enhance or sustain endogenous repair. Low intensity repetitive transcranial magnetic stimulation (LI-rTMS), delivered as an intermittent theta burst stimulation (iTBS), increases the survival and maturation of newborn OLs in the healthy adult mouse cortex, but it is unclear whether LI-rTMS can promote remyelination. To examine this possibility, we fluorescently labelled oligodendrocyte progenitor cells (OPCs; Pdgfr α -CreER transgenic mice) or mature OLs ( Plp-CreER transgenic mice) in the adult mouse brain and traced the fate of each cell population over time. Multiple consecutive daily sessions of iTBS (600 pulses; 120 mT), delivered during cuprizone (CPZ) feeding, did not alter new or pre- existing OL survival but increased the number of myelin internodes elaborated by new OLs in the primary motor cortex (M1). This resulted in each new M1 OL producing ∼471µm more myelin. When LI-rTMS was delivered after CPZ withdrawal (during remyelination), it significantly increased the length of the internodes elaborated by new M1 and callosal OLs and increased the number of surviving OLs that contributed to remyelination in the corpus callosum (CC). As LI-rTMS can non-invasively promote remyelination by modifying the behaviour of new and surviving OLs, it may be suitable as an adjunct intervention to enhance remyelination in people with MS.

Abstract Glutamate-gated kainate receptors comprising the Gluk4 subunit (encoded by Grik4 ) are highly expressed by neurons in the central nervous system. We report that Grik4 mRNA is widely expressed by neurons in the adult mouse motor cortex, where GluK4-containing kainate receptors account for ∼60% of the kainate evoked current in layer V pyramidal neurons. To elucidate their role in motor circuit regulation, we analysed the behaviour of mice that lacked the pore forming domain of the GluK4 subunit ( Grik4 -/- mice). Grik4 -/- mice were hyperactive, had an abnormal gait, and impaired motor coordination. At postnatal day (P)60, layer V pyramidal neurons received fewer miniature excitatory post synaptic currents, had a reduced density of thin spines on their basal dendrites, and a reduced density of VGlut1 puncta at the soma, consistent with neurons receiving fewer excitatory synaptic connections. Grik4 -/- mice also lost ∼44% of their callosal axons between P60 and P180 and the amplitude of the callosal compound action potential was reduced by ∼25-30%. RNA sequencing data support the capacity for Grik4 to modulate synaptic and neuroprotective signalling pathways.

Pericytes are contractile cells that enwrap capillaries allowing them to control blood flow, maintain the blood-brain barrier and regulate immune cell trafficking in the CNS. Pericytes are lost or become dysfunctional in neurodegenerative diseases such as Alzheimers disease, stroke, and multiple sclerosis, but their role in health and disease is poorly understood. Our aim was to evaluate blood-brain barrier integrity and glial reactivity, and to assess behavioural phenotypes that emerge following pericyte ablation in adult mice. The delivery of tamoxifen to PDGFRbeta-CreERT2 :: Rosa26-DTA transgenic mice produced a dose-dependent ablation of pericytes. A single low dose of tamoxifen ablated approximately half of all brain pericytes, and two consecutive daily high doses ablated more than 80% of brain pericytes. To determine whether pericyte ablation could induce a behavioural phenotype, we assessed patterns of voluntary movement, as well as balance and coordination using the open field and beam walk tasks. Mice with ~50% pericyte loss travelled half the distance and spent half as much time moving in the open field as control mice. Mice with more than 80% pericyte ablation also slipped more frequently in the beam walk task than control mice. In brain cryosections from pericyte-ablated mice, blood vessel structure was unchanged, but lumen area was increased. Pericyte-ablated mice also experienced blood-brain barrier leakage, hypoxia and increased microgliosis and astrogliosis compared to control mice. Our results highlight the importance of pericytes for brain health, as pericyte loss can directly drive brain injury and behavioural alterations in mice.

Central nervous system myelination increases action potential conduction velocity, however, it is unclear how myelination is coordinated to ensure the temporally precise arrival of action potentials, and facilitate information processing within cortical and associative circuits. Here, we show that mature myelin remains plastic in the adult mouse brain and can undergo subtle structural modifications to influence action potential arrival times. Repetitive transcranial magnetic stimulation and spatial learning, two stimuli that modify neuronal activity, alter the length of the nodes of Ranvier and the size of the periaxonal space within active brain regions. This change in the axon-glial configuration is independent of oligodendrogenesis and tunes conduction velocity to increase the synchronicity of action potential transit.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract Low-density lipoprotein receptor-related protein 1 (LRP1) is a large, endocytic cell surface receptor that is highly expressed by oligodendrocyte progenitor cells (OPCs), and LRP1 expression is rapidly downregulated as OPCs differentiate into oligodendrocytes (OLs). We report that the conditional deletion of Lrp1 from adult mouse OPCs ( Pdgfrα-CreER :: Lrp1 fl/fl ) increases the number of new myelinating OLs added to brain, but that each new cell elaborates a normal quantity of myelin. OPC proliferation is also elevated following Lrp1 deletion in vivo , however, this is likely to be a secondary, homeostatic response to increased OPC differentiation, as our in vitro experiments show that LRP1 is a direct negative regulator of OPC differentiation, not proliferation. Deleting Lrp1 from adult OPCs also enhances remyelination, as cuprizone-induced lesions are smaller in Lrp1 -deleted mice, and parenchymal OPCs produce a larger number of mature OLs. These data suggest that the selective blockade of LRP1 function on adult OPCs may enhance myelin repair in demyelinating diseases, such as multiple sclerosis.