A spike-timing-dependent plasticity rule for single, clustered and distributed dendritic spines
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY Spike-timing-dependent plasticity (STDP) has been extensively studied in cortical pyramidal neurons, however, the precise structural organization of excitatory inputs that supports STDP, as well as the structural, molecular and functional properties of dendritic spines during STDP remain unknown. Here we performed a spine STDP protocol using two-photon glutamate uncaging to mimic presynaptic glutamate release (pre) paired with somatically generated postsynaptic spikes (post). We found that the induction of STDP in single spines follows a classical Hebbian STDP rule, where pre-post pairings at timings that trigger LTP (t-LTP) produce shrinkage of the activated spine neck and a concomitant increase in its synaptic strength; and post-pre pairings that trigger LTD (t-LTD) decrease synaptic strength without affecting the activated spine shape. Furthermore, we tested whether the single spine-Hebbian STDP rule could be affected by the activation of neighboring (clustered) or distant (distributed) spines. Our results show that the induction of t-LTP in two clustered spines (<5 μm apart) enhances LTP through a mechanism dependent on local spine calcium accumulation and actin polymerization-dependent neck shrinkage, whereas t-LTD was disrupted by the activation of two clustered spines but recovered when spines were separated by >40 μm. These results indicate that synaptic cooperativity, induced by the co-activation of only two clustered spines, provides local dendritic depolarization and local calcium signals sufficient to disrupt t-LTD and extend the temporal window for the induction of t-LTP, leading to STDP only encompassing LTP.
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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 | 0,001 | 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 ».