与长期记忆相关的突触可塑性的整合涉及对基因表达和染色质结构的双向调节
Zhonghui Guan1, Maurizio Giustetto, Stavros Lomvardas
1Center for Neurobiology and Behavior, College of Physicians and Surgeons, Columbia University, New York State Psychiatric Institute, 1051 Riverside Drive, New York, NY 10032, USA.
神经元整合对立的信号,以长期记忆. 在Aplysia中,同时输入的5-二胺 (5-HT) 和FMRFamide阻断了长期促进,通过通过CREB1和CREB2改变基因表达,有利于突触特异的长期抑郁.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 突触性可塑性 突触性可塑性
背景情况:
- 神经元整合激发和抑制信号以产生连贯的输出.
- 短期的突触集成是众所周知的,但对抗信号的长期集成对记忆仍然不清楚.
研究的目的:
- 为了研究神经元如何对抗信号的总和长期的突触可塑性和记忆存储.
- 阐明在对立的输入被共同应用时,长期抑郁对长期促进的优势背后的分子机制.
主要方法:
- 同时将促进 (5-HT) 和抑制 (FMRFamide) 发射器应用于Aplysia感觉神经元.
- 染色体免疫沉 (ChIP) 测试用于分析转录因子结合和基因素修饰.
主要成果:
- 同时应用5-HT和FMRFamide阻断了长期促进和诱导突触特异性的长期抑郁.
- 5-HT激活了CREB1,通过CBP介导的基因素乙化导致C/EBP基因表达.
- FMRFamide用CREB2取代了CREB1,并招募了HDAC5,从而导致基因素脱甲基化,这种脱甲基化在联合应用下占主导地位.
结论:
- 反对的神经调节信号在分子水平上集成,以确定长期的突触可塑性.
- 在CREB1/CBP和CREB2/HDAC5路径之间的平衡决定了长期促进或抑郁是否占主导地位.
- 这种机制提供了关于神经元如何通过整合相互冲突的突触输入来存储信息的见解.
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