Chemosensory information processing in the mouse accessory olfactory system (AOS) guides the expression of social behavior. After salient chemosensory encounters, the accessory olfactory bulb (AOB) experiences changes in the balance of excitation and inhibition at reciprocal synapses between mitral cells (MCs) and local interneurons. The mechanisms underlying these changes remain controversial. Moreover, it remains unclear whether MC-interneuron plasticity is unique to specific behaviors, such as mating, or whether it is a more general feature of the AOB circuit. Here, we describe targeted electrophysiological studies of AOB inhibitory internal granule cells (IGCs), many of which upregulate the immediate-early gene Arc after male-male social experience. Following the resident-intruder paradigm, Arc-expressing IGCs in acute AOB slices from resident males displayed stronger excitation than non-expressing neighbors when sensory inputs are stimulated. The increased excitability of Arc-expressing IGCs was not correlated with changes in the strength or number of excitatory synapses with MCs, but was instead associated with increased intrinsic excitability and decreased HCN channel-mediated IH currents. Consistent with increased inhibition by IGCs, MCs responded to sensory input stimulation with decreased depolarization and spiking following resident-intruder encounters. These results reveal that non-mating behaviors drive AOB inhibitory plasticity, and indicate that increased MC inhibition involves intrinsic excitability changes in Arc-expressing interneurons.

Abstract/Summary In the mouse accessory olfactory bulb (AOB), inhibitory interneurons play an essential role in gating behaviors elicited by sensory exposure to social odors. Several morphological classes have been described, but the full complement of interneurons remains incomplete. In order to develop a more comprehensive view of interneuron function in the AOB, we performed targeted patch clamp recordings from partially-overlapping subsets of genetically-labeled and morphologically-defined interneuron types. Gad2 (GAD65), Calb2 (calretinin), and Cort (cortistatin)-cre mouse lines were used to drive selective expression of tdTomato in AOB interneurons. Gad2 and Calb2- labeled interneurons were found in the internal, external, and glomerular layers, whereas Cort -labeled interneurons were enriched within the lateral olfactory tract (LOT) and external cellular layer (ECL). We found that external granule cells (EGCs) from all genetically-labeled subpopulations possessed intrinsic functional differences that allowed them to be readily distinguished from internal granule cells (IGCs). EGCs showed stronger voltage-gated Na + and non-inactivating voltage-gated K + currents, decreased I H currents, and robust excitatory synaptic input. These specific intrinsic properties did not correspond to any genetically-labeled type, suggesting that transcriptional heterogeneity among EGCs and IGCs is not correlated with expression of these particular marker genes. Intrinsic heterogeneity was also seen among AOB juxtaglomerular cells (JGCs), with a major subset of Calb2 -labeled JGCs exhibiting spontaneous and depolarization-evoked plateau potentials. These data identify specific physiological features of AOB interneurons types that will assist in future studies of AOB function. Significance Statement The mouse accessory olfactory bulb (AOB) plays a critical role in processing social chemosensory information. Several morphologically-identified types of AOB inhibitory interneurons are thought to refine and restrict information flow from the AOB to its downstream targets in the limbic system. However, little is known about the electrophysiological and transcriptional diversity among AOB interneuron types. We systematically investigated intrinsic electrophysiological diversity across 5 AOB cell populations in three transgenic mouse lines. Analysis of 26 intrinsic physiological features revealed feature combinations associated with identified morphological AOB cell types, but few associated with the transgenic lines we studied. The results provide quantitative information about functional diversity in AOB interneurons and provide an improved foundation for future studies of AOB circuit function.

The main clinical syndromes of chronic cerebral ischemia (CCI) are impaired gait and balance disorders, which increase risks for falls. The objective of the study is to analyze correlation between impaired gait and postural instability to determine risk markers for falls in CCI patients. Materials and Methods. We examined 104 CCI patients (15 men and 89 women, median age 70 (63; 76) years). The patients did not have significant functional limitations in daily life (modified Rankin scale, 0–2 points). Thirteen patients (13 %) had a history of acute cerebrovascular accidents, thirty-seven patients (36 %) had a history of falls. Moderate cognitive impairment was detected in 53 patients (51 %). Impaired gait and balance disorders were assessed according to Tinetti test, Berg balance scale, and stabilometric platform. Statistica 13.0, SPSS 22 was used for statistical data processing. Results. According to the Tinetti test, impaired gait was detected in 101 patients (97 %), balance disorders were found in 32 patients (31 %). According to the Berg balance scale, most patients had a low risk for falls. Stabilometry showed a decrease in the limits of stability, mainly forward. Discriminant analysis revealed that significant predictors of falls in CCI patients are the “forward” limit of stability (<59 points), female gender, age (>67 y.o.), depression (>9 points, HADS), sway index (eyes closed) in the clinical test for sensory integration and balance (>0.855), balance score for the Tinetti test (<15 points), and a history of acute cerebrovascular accident. Conclusion. Stabilometry along with clinical assessment can improve the effectiveness of determining the risk group for falls in CCI patients.