Mechanisms of Synaptic Homeostasis and their Influence on Hebbian Plasticity at CA1 Hippocampal Synapses
Notice bibliographique
Résumé
Information is transferred between neurons in the brain via electrochemical transmission at specialized cell-cell junctions called synapses. These structures are far from being static, but rather are influenced by plasticity mechanisms that alter features of synaptic transmission as means to build routes of information flow in the brain. Hebbian forms of synaptic plasticity – long-term potentiation and long-term depression – have been well studied and are considered to be the cellular basis of learning and memory, although their positive feedback nature is prone to instability. Neurons are also endowed with homeostatic mechanisms of synaptic plasticity that act to stabilize neural network functions by globally tuning synaptic drive. Precisely how neurons orchestrate this adaptive homeostatic response and how it influences Hebbian forms of synaptic plasticity, however, remains only partially understood. Using a combination of whole-cell electrophysiology, two-photon imaging and glutamate uncaging in organotypic hippocampal slices, I have expanded upon the known repertoire of homeostatic mechanisms that increase excitatory synaptic drive when CA1 hippocampal neurons experience a prolonged period of diminished activity. I found that the subunit composition of AMPA and NMDA receptors, the two major glutamate receptor subtypes at excitatory synapses, are altered which, in addition to increasing synaptic strength, are predicted to change the signaling and integrative properties of synaptic transmission. Moreover, I found that the amount of glutamate released from presynaptic terminals during evoked-transmission is enhanced and that this mechanism might, in part, underlie the uniform cell-wide homeostatic increase in synaptic strengths. Lastly, I found that homeostatic strengthening of synaptic transmission reduced the potential for CA1 synapses to exhibit long-term potentiation, and that this was caused by altered presynaptic release dynamics that impeded plasticity induction. Together, this work highlights several mechanistic strategies employed by neurons to increase excitatory synaptic drive during periods of activity deprivation which, in addition to balancing cellular excitability, alters the metaplastic state of 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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».