Long-Term Potentiation at the Mossy Fiber–Granule Cell Relay Invokes Postsynaptic Second-Messenger Regulation of Kv4 Channels
Notice bibliographique
Résumé
Mossy fiber afferents to cerebellar granule cells form the primary synaptic relay into cerebellum, providing an ideal site to process signal inputs differentially. Mossy fiber input is known to exhibit a long-term potentiation (LTP) of synaptic efficacy through a combination of presynaptic and postsynaptic mechanisms. However, the specific postsynaptic mechanisms contributing to LTP of mossy fiber input is unknown. The current study tested the hypothesis that LTP induces a change in intrinsic membrane excitability of rat cerebellar granule cells through modification of Kv4 A-type potassium channels. We found that theta-burst stimulation of mossy fiber input in lobule 9 granule cells lowered the current threshold to spike and increases the gain of spike firing by 2- to 3-fold. The change in postsynaptic excitability was traced to hyperpolarizing shifts in both the half-inactivation and half-activation potentials of Kv4 that occurred upon coactivating NMDAR and group I metabotropic glutamatergic receptors. The effects of theta-burst stimulation on Kv4 channel control of the gain of spike firing depended on a signaling cascade leading to extracellular signal-related kinase activation. Under physiological conditions, LTP of synaptically evoked spike output was expressed preferentially for short bursts characteristic of sensory input, helping to shape signal processing at the mossy fiber-granule cell relay. SIGNIFICANCE STATEMENT: Cerebellar granule cells receive mossy fiber inputs that convey information on different sensory modalities and feedback from descending cortical projections. Recent work suggests that signal processing across multiple cerebellar lobules is controlled differentially by postsynaptic ionic mechanisms at the level of granule cells. We found that long-term potentiation (LTP) of mossy fiber input invoked a large increase in granule cell excitability by modifying the biophysical properties of Kv4 channels through a specific signaling cascade. LTP of granule cell output became evident in response to bursts of mossy fiber input, revealing that Kv4 control of intrinsic excitability is modified to respond most effectively to patterns of afferent input that are characteristic of physiological sensory patterns.
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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 ».