Optogenetic Manipulation of Postsynaptic cAMP Using a Novel Transgenic Mouse Line Enables Synaptic Plasticity and Enhances Depolarization Following Tetanic Stimulation in the Hippocampal Dentate Gyrus
Notice bibliographique
Résumé
cAMP is a positive regulator tightly involved in certain types of synaptic plasticity and related memory functions. However, its spatiotemporal roles at the synaptic and neural circuit levels remain elusive. Using a combination of a cAMP optogenetics approach and voltage-sensitive dye (VSD) imaging with electrophysiological recording, we define a novel capacity of postsynaptic cAMP in enabling dentate gyrus long-term potentiation (LTP) and depolarization in acutely prepared murine hippocampal slices. To manipulate cAMP levels at medial perforant path to granule neuron (MPP-DG) synapses by light, we generated transgenic (Tg) mice expressing photoactivatable adenylyl cyclase (PAC) in DG granule neurons. Using these Tg(CMV-Camk2a-RFP/bPAC)3Koka mice, we recorded field excitatory postsynaptic potentials (fEPSPs) from MPP-DG synapses and found that photoactivation of PAC during tetanic stimulation enabled synaptic potentiation that persisted for at least 30 min. This form of LTP was induced without the need for GABA receptor blockade that is typically required for inducing DG plasticity. The paired-pulse ratio (PPR) remained unchanged, indicating the cAMP-dependent LTP was likely postsynaptic. By employing fast fluorescent voltage-sensitive dye (VSD: di-4-ANEPPS) and fluorescence imaging, we found that photoactivation of the PAC actuator enhanced the intensity and extent of dentate gyrus depolarization triggered following tetanic stimulation. These results demonstrate that the elevation of cAMP in granule neurons is capable of rapidly enhancing synaptic strength and neuronal depolarization. The powerful actions of cAMP are consistent with this second messenger having a critical role in the regulation of synaptic function.
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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 | 0,001 |
| 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 |
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.
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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
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».