Visual Experience Facilitates BDNF-Dependent Adaptive Recruitment of New Neurons in the Postembryonic Optic Tectum
Notice bibliographique
Résumé
Postembryonic brain development is sensitive to environmental input and sensory experience, but the mechanisms underlying healthy adaptive brain growth are poorly understood. Here, we tested the importance of visual experience on larval zebrafish (Danio rerio) postembryonic development of the optic tectum (OT), a midbrain structure involved in visually guided behavior. We first characterized postembryonic neurogenic growth in OT, in which new neurons are generated along the caudal tectal surface and contribute appositionally to anatomical growth. Restricting visual experience during development by rearing larvae in dim light impaired OT anatomical and neurogenic growth, specifically by reducing the survival of new neurons in the medial periventricular gray zone. Neuronal survival in the OT was reduced only when visual experience was restricted for the first 5 d following new neuron generation, suggesting that tectal neurons exhibit an early sensitive period in which visual experience protects these cells from subsequent neuronal loss. The effect of dim rearing on neuronal survival was mimicked by treatment with an NMDA receptor antagonist early, but not later, in a new neuron's life. Both dim rearing and antagonist treatment reduced BDNF production in the OT, and supplementing larvae with exogenous BDNF during dim rearing prevented neuronal loss, suggesting that visual experience protects new tectal neurons through neural activity-dependent BDNF expression. Collectively, we present evidence for a sensitive period of neurogenic adaptive growth in the larval zebrafish OT that relies on visual experience-dependent mechanisms. SIGNIFICANCE STATEMENTEarly brain development is shaped by environmental factors via sensory input; however, this form of experience-dependent neuroplasticity is traditionally studied as structural and functional changes within preexisting neurons. Here, we found that restricting visual experience affects development of the larval zebrafish optic tectum, a midbrain structure involved in visually guided behavior, by limiting the survival of newly generated neurons. We found that new tectal neurons exhibit a sensitive period soon after cell birth in which adequate visual experience, likely mediated by neuronal activity driving BDNF production within the tectum, would protect them from subsequent neuronal loss over the following week. Collectively, we present evidence for neurogenic adaptive tectal growth under different environmental lighting conditions.
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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 | 0,001 |
| 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 ».