Development of Ca<sup>2+</sup> hotspots between <i>Lymnaea</i> neurons during synaptogenesis
Notice bibliographique
Résumé
Calcium (Ca2+) channel clustering at specific presynaptic sites is a hallmark of mature synapses. However, the spatial distribution patterns of Ca2+ channels at newly formed synapses have not yet been demonstrated. Similarly, it is unclear whether Ca2+ 'hotspots' often observed at the presynaptic sites are indeed target cell contact specific and represent a specialized mechanism by which Ca2+ channels are targeted to select synaptic sites. Utilizing both soma-soma paired (synapsed) and single neurons from the mollusk Lymnaea, we have tested the hypothesis that differential gradients of voltage-dependent Ca2+ signals develop in presynaptic neuron at its contact point with the postsynaptic neuron; and that these Ca2+ hotspots are target cell contact specific. Fura-2 imaging, or two-photon laser scanning microscopy of Calcium Green, was coupled with electrophysiological techniques to demonstrate that voltage-induced Ca2+ gradients (hotspots) develop in the presynaptic cell at its contact point with the postsynaptic neuron, but not in unpaired single cells. The incidence of Ca2+ hotspots coincided with the appearance of synaptic transmission between the paired cells, and these gradients were target cell contact specific. In contrast, the voltage-induced Ca2+ signal in unpaired neurons was uniformly distributed throughout the somata; a similar pattern of Ca2+ gradient was observed in the presynaptic neuron when it was soma-soma paired with a non-synaptic partner cell. Moreover, voltage clamp recording techniques, in conjunction with a fast, optical differential perfusion system, were used to demonstrate that the total whole-cell Ca2+ (or Ba2+) current density in single and paired cells was not significantly different. However, the amplitude of Ba2+ current was significantly higher in the presynaptic cell at its contact side with the postsynaptic neurons, compared with non-contacted regions. In summary, this study demonstrates that voltage-induced Ca2+ hotspots develop in the presynaptic cell, concomitant with the appearance of synaptic transmission between the soma-soma paired cells. The appearance of Ca2+ gradients in presynaptic neurons is target cell contact specific and is probably due to a spatial redistribution of existing channels during synaptogenesis.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 |
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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
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