Morphologic evidence for spatially clustered spines in apical dendrites of monkey neocortical pyramidal cells
Notice bibliographique
Résumé
The general organization of neocortical connectivity in rhesus monkey is relatively well understood. However, mounting evidence points to an organizing principle that involves clustered synapses at the level of individual dendrites. Several synaptic plasticity studies have reported cooperative interaction between neighboring synapses on a given dendritic branch, which may potentially induce synapse clusters. Additionally, theoretical models have predicted that such cooperativity is advantageous, in that it greatly enhances a neuron's computational repertoire. However, largely because of the lack of sufficient morphologic data, the existence of clustered synapses in neurons on a global scale has never been established. The majority of excitatory synapses are found within dendritic spines. In this study, we demonstrate that spine clusters do exist on pyramidal neurons by analyzing the three-dimensional locations of ∼40,000 spines on 280 apical dendritic branches in layer III of the rhesus monkey prefrontal cortex. By using clustering algorithms and Monte Carlo simulations, we quantify the probability that the observed extent of clustering does not occur randomly. This provides a measure that tests for spine clustering on a global scale, whenever high-resolution morphologic data are available. Here we demonstrate that spine clusters occur significantly more frequently than expected by pure chance and that spine clustering is concentrated in apical terminal branches. These findings indicate that spine clustering is driven by systematic biological processes. We also found that mushroom-shaped and stubby spines are predominant in clusters on dendritic segments that display prolific clustering, independently supporting a causal link between spine morphology and synaptic clustering.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 tête enseignante, 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 ».