長期的な増強は,アストロサイトからD-セリンの放出に依存する
Christian Henneberger1, Thomas Papouin, Stéphane H R Oliet
1UCL Institute of Neurology, University College London, London WC1N 3BG, UK.
アストログリアはD-セリンを放出し,N-メチル-D-アスパラテート受容体 (NMDAR) に依存した長期増強 (LTP) を可能にし,これは記憶の重要なプロセスである. この研究は,アストロサイト由来のD-セリンがシナプス可塑性にとって極めて重要であることを確認しています.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 細胞生物学 細胞生物学
- シナプスの可塑性
背景:
- 長期増強 (LTP) は,N-メチル-D-アスパルテート受容体 (NMDARs) に従来的に依存する記憶機構のモデルである.
- D-セリンの放出によるNMDARの活性化を調節するアストログリアの役割は提案されているが,相反する実験的証拠のために論争の的となっている.
- LTPにおける膠質の関与に関する以前の研究の生理学的関連性は疑問視されている.
研究 の 目的:
- NMDAR依存のLTPの制御におけるアストロサイトカルシウム (Ca2+) 信号伝達の直接的な役割を調査する.
- アストロサイト由来のD-セリンは,海馬領域のLTP誘導に不可欠であるかどうかを決定する CA1.
主な方法:
- 個々のCA1アストロサイトに内部Ca2+を絞り込み,近くの刺激シナプスLTPへの影響を観察する.
- 外因的なD-セリンまたはグリシンを使用してLTP阻害の逆転.
- LTPを評価するために,個々のアストロサイトでD-セリンの減少またはエクソサイトーシスの破壊.
- NMDARコアゴニストのサイト占有率を測定する.
主要な成果:
- CA1アストロサイト内の内部Ca2+を絞り込むことは,NMDARの共アゴニストのサイト占有率を減らすことにより,近くのシナプスでLTP誘導をブロックしました.
- このLTP阻害は,外因的なD-セリンまたはグリシンで可逆的であった.
- D-セリンの枯渇または個々のアストロサイトにおけるエクソサイトーシスの破壊も,局所LTPをブロックした.
結論:
- D-セリンのアストロサイトCa2+依存の放出は,NMDAR依存のシナプス可塑性を制御する重要なメカニズムである.
- このメカニズムは,アストロサイトの周辺にある多数の刺激シナプスでLTPを調節する.
- この発見は,LTP誘導におけるグリアの関与をめぐる論争を解決した.
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