Cortical gamma oscillations (20-80 Hz) predict increases in focused attention, and failure in gamma regulation is a hallmark of neurological and psychiatric disease. Current theory predicts that gamma oscillations are generated by synchronous activity of fast-spiking inhibitory interneurons, with the resulting rhythmic inhibition producing neural ensemble synchrony by generating a narrow window for effective excitation. We causally tested these hypotheses in barrel cortex in vivo by targeting optogenetic manipulation selectively to fast-spiking interneurons. Here we show that light-driven activation of fast-spiking interneurons at varied frequencies (8-200 Hz) selectively amplifies gamma oscillations. In contrast, pyramidal neuron activation amplifies only lower frequency oscillations, a cell-type-specific double dissociation. We found that the timing of a sensory input relative to a gamma cycle determined the amplitude and precision of evoked responses. Our data directly support the fast-spiking-gamma hypothesis and provide the first causal evidence that distinct network activity states can be induced in vivo by cell-type-specific activation. Gamma oscillations, synchronous activity rhythms in the neuronal network measured between 20 and 80 Hz, are active during information processing and attention, and are dysregulated in schizophrenia. What induces this activity band has been the subject of speculation and theory. Two papers in this issue report the use of cell-type-targeted optogenetic technologies to test the currently favoured theory — that these oscillations are generated by synchronous activity of fast-spiking (FS) interneurons, also known as parvalbumin-expressing interneurons. The results suggest that the theory is correct. Cardin et al. show that a gamma state can be driven by specific activation of FS interneurons in vivo, and that sensory input relative to these oscillations can determine the extent of evoked cortical activity. Sohal et al. report empirical evidence for the involvement of specific activation of FS interneurons in the production of gamma oscillations, and their data too suggest that gamma-based modulation of excitatory cells may enhance the signal-to-noise ratio in circuits. Cortical gamma oscillations (20–80 Hz) predict increases in focused attention, and failure in gamma regulation is a hallmark of neurological and psychiatric disease; however, what induces this activity band is unclear. Here, by using a cell-type targeted optogenetic approach, it is revealed that gamma oscillations can be driven by specific activation of fast-spiking interneurons in vivo, and that sensory input relative to these oscillations can determine the extent of evoked cortical activity.

Compared to other common complex diseases, it has proved remarkably difficult to establish the genetic basis of blood-pressure elevation. A multi-stage genome-wide association study involving 200,000 individuals of European descent provides some of the missing detail in the genetic picture. The study identified 16 relevant loci, of which only 6 contain genes previously known or suspected to regulate blood pressure. An association was found between hypertension, the thickness of the left ventricular wall, stroke and coronary artery disease, but not kidney disease or kidney function. Comparison with data from more than 75,000 people of East Asian, South Asian and African ancestries confirmed that many of the variants identified in European-ancestry subjects also influence blood pressure in other populations. Blood pressure is a heritable trait1 influenced by several biological pathways and responsive to environmental stimuli. Over one billion people worldwide have hypertension (≥140 mm Hg systolic blood pressure or ≥90 mm Hg diastolic blood pressure)2. Even small increments in blood pressure are associated with an increased risk of cardiovascular events3. This genome-wide association study of systolic and diastolic blood pressure, which used a multi-stage design in 200,000 individuals of European descent, identified sixteen novel loci: six of these loci contain genes previously known or suspected to regulate blood pressure (GUCY1A3–GUCY1B3, NPR3–C5orf23, ADM, FURIN–FES, GOSR2, GNAS–EDN3); the other ten provide new clues to blood pressure physiology. A genetic risk score based on 29 genome-wide significant variants was associated with hypertension, left ventricular wall thickness, stroke and coronary artery disease, but not kidney disease or kidney function. We also observed associations with blood pressure in East Asian, South Asian and African ancestry individuals. Our findings provide new insights into the genetics and biology of blood pressure, and suggest potential novel therapeutic pathways for cardiovascular disease prevention.

The neural underpinnings of sleep involve interactions between sleep-promoting areas such as the anterior hypothalamus, and arousal systems located in the posterior hypothalamus, the basal forebrain and the brainstem. Hypocretin (Hcrt, also known as orexin)-producing neurons in the lateral hypothalamus are important for arousal stability, and loss of Hcrt function has been linked to narcolepsy. However, it is unknown whether electrical activity arising from Hcrt neurons is sufficient to drive awakening from sleep states or is simply correlated with it. Here we directly probed the impact of Hcrt neuron activity on sleep state transitions with in vivo neural photostimulation, genetically targeting channelrhodopsin-2 to Hcrt cells and using an optical fibre to deliver light deep in the brain, directly into the lateral hypothalamus, of freely moving mice. We found that direct, selective, optogenetic photostimulation of Hcrt neurons increased the probability of transition to wakefulness from either slow wave sleep or rapid eye movement sleep. Notably, photostimulation using 5-30 Hz light pulse trains reduced latency to wakefulness, whereas 1 Hz trains did not. This study establishes a causal relationship between frequency-dependent activity of a genetically defined neural cell type and a specific mammalian behaviour central to clinical conditions and neurobehavioural physiology.

We tested erenumab, a fully human monoclonal antibody that inhibits the calcitonin gene–related peptide receptor, for the prevention of episodic migraine.

Background Selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) are widely used in depression and other psychiatric disorders. Despite their efficacy, there is a growing concern about the risk of eye disorders. This study aims to explore the potential correlation between eye disorders and SSRIs utilizing real-world data.

Phosphodiesterases (PDEs) are enzymes that catalyze the hydrolysis of cyclic adenosine monophosphate AMP (cAMP) and/or cyclic guanosine monophosphate (cGMP). PDE inhibitors can mitigate chronic pain and depression when these disorders occur individually; however, there is limited understanding of their role in concurrent chronic pain and depression. We aimed to evaluate the mechanisms of action of PDE using two mouse models of concurrent chronic pain and depression.