proBDNF and p75NTR Control Excitability and Persistent Firing of Cortical Pyramidal Neurons
Notice bibliographique
Résumé
Persistent firing of entorhinal cortex (EC) pyramidal neurons is a key component of working and spatial memory. We report here that a pro-brain-derived neurotrophic factor (proBDNF)-dependent p75NTR signaling pathway plays a major role in excitability and persistent activity of pyramidal neurons in layer V of the EC. Using electrophysiological recordings, we show that proBDNF suppresses persistent firing in entorhinal slices from wild-type mice but not from p75NTR-null mice. Conversely, function-blocking proBDNF antibodies enhance excitability of pyramidal neurons and facilitate their persistent firing, and acute exposure to function-blocking p75NTR antibodies results in enhanced firing activity of pyramidal neurons. Genetic deletion of p75NTR specifically in neurons or during adulthood also induces enhanced excitability and persistent activity, indicating that the proBDNF-p75NTR signaling cascade functions within adult neurons to inhibit pyramidal activity. Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2)-sensitive transient receptor potential canonical channels play a critical role in mediating persistent firing in the EC and we hypothesized that proBDNF-dependent p75NTR activation regulates PIP2 levels. Accordingly, proBDNF decreases cholinergic calcium responses in cortical neurons and affects carbachol-induced depletion of PIP2. Further, we show that the modulation of persistent firing by proBDNF relies on a p75NTR-Rac1-PI4K pathway. The hypothesis that proBDNF and p75NTR maintain network homeostasis in the adult CNS was tested in vivo and we report that p75NTR-null mice show improvements in working memory but also display an increased propensity for severe seizures. We propose that the proBDNF-p75NTR axis controls pyramidal neuron excitability and persistent activity to balance EC performance with the risk of runaway activity. SIGNIFICANCE STATEMENT: Persistent firing of entorhinal cortex (EC) pyramidal neurons is required for working memory. We report here that pro-brain-derived neurotrophic factor (proBDNF) activates p75NTR to induce a Rac1-dependent and phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate-dependent signaling cascade that suppresses persistent activity. Conversely, using loss-of-function approaches, we find that endogenous proBDNF or p75NTR activation strongly decreases pyramidal neuron excitability and persistent firing, suggesting that a physiological role of this proBDNF-p75NTR cascade may be to regulate working memory in vivo. Consistent with this, mice rendered null for p75NTR during adulthood show improvements in working memory but also display an increased propensity for severe seizures. We propose that by attenuating EC network performance, the proBDNF-p75NTR signaling cascade reduces the probability of epileptogenesis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».