Action potential bursts enhance transmitter release at a giant central synapse
Notice bibliographique
Résumé
Patterns of action potentials (APs), often in the form of bursts, are critical for coding and processing information in the brain. However, how AP bursts modulate secretion at synapses remains elusive. Here, using the calyx of Held synapse as a model we compared synaptic release evoked by AP patterns with a different number of bursts while the total number of APs and frequency were fixed. The ratio of total release produced by multiple bursts to that by a single burst was defined as 'burst-effect'.We found that four bursts of 25 stimuli at 100 Hz increased the totalcharge of EPSCs to 1.47 ± 0.04 times that by a single burst of 100 stimuli at the same frequency.Blocking AMPA receptor desensitization and saturation did not alter the burst-effect, indicating that it was mainly determined by presynaptic mechanisms. Simultaneous dual recordings of presynaptic membrane capacitance (Cm) and EPSCs revealed a similar burst-effect, being 1.58±0.13by Cm and 1.49±0.05 by EPSCs. Reducing presynapticCa2+ influx by lowering extracellular Ca2+concentration or buffering residual intracellular Ca2+ with EGTA inhibited the burst-effect. We further developed a computational model largely recapitulating the burst-effect and demonstrated that this effect is highly sensitive to dynamic change in availability of the releasable pool of synaptic vesicles during various patterns of activities. Taken together, we conclude that AP bursts modulate synaptic output mainly through intricate interaction between depletion and replenishment of the large releasable pool. This burst-effect differs from the somatic burst-effect previously described from adrenal chromaffin cells, which substantially depends on activity-induced accumulation of Ca2+ to facilitate release of a limited number of vesicles in the releasable pool. Hence, AP bursts may play an important role in dynamically regulating synaptic strength and fidelity during intense neuronal activity at central synapses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
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) | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».