Activity-Dependent Remodeling of Synaptic Protein Organization Revealed by High Throughput Analysis of STED Nanoscopy Images
Notice bibliographique
Résumé
The organization of proteins in the apposed nanodomains of pre- and postsynaptic compartments is thought to play a pivotal role in synaptic strength and plasticity. As such, the alignment between pre- and postsynaptic proteins may regulate, for example, the rate of presynaptic release or the strength of postsynaptic signaling. However, the analysis of these structures has mainly been restricted to subsets of synapses, providing a limited view of the diversity of synaptic protein cluster remodeling during synaptic plasticity. To characterize changes in the organization of synaptic nanodomains during synaptic plasticity over a large population of synapses, we combined STimulated Emission Depletion (STED) nanoscopy with a Python-based statistical object distance analysis (pySODA), in dissociated cultured hippocampal circuits exposed to treatments driving different forms of synaptic plasticity. The nanoscale organization, characterized in terms of coupling properties, of presynaptic (Bassoon, RIM1/2) and postsynaptic (PSD95, Homer1c) scaffold proteins was differently altered in response to plasticity-inducing stimuli. For the Bassoon - PSD95 pair, treatments driving synaptic potentiation caused an increase in their coupling probability, whereas a stimulus driving synaptic depression had an opposite effect. To enrich the characterization of the synaptic cluster remodeling at the population level, we applied unsupervised machine learning approaches to include selected morphological features into a multidimensional analysis. This combined analysis revealed a large diversity of synaptic protein cluster subtypes exhibiting differential activity-dependent remodeling, yet with common features depending on the expected direction of plasticity. The expanded palette of synaptic features revealed by our unbiased approach should provide a basis to further explore the widely diverse molecular mechanisms of synaptic plasticity.
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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 | 0,001 | 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 ».