Mitochondrial Ca2+ uptake by the MCU facilitates pyramidal neuron excitability and metabolism during action potential firing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Neuronal activation is fundamental to information processing by the brain and requires mitochondrial energy metabolism. Mitochondrial Ca 2+ uptake by the mitochondrial Ca 2+ uniporter (MCU) has long been implicated in the control of energy metabolism and intracellular Ca 2+ signalling, but its importance to neuronal function in the brain remains unclear. Here, we used in situ electrophysiology and two-photon imaging of mitochondrial Ca 2+ , cytosolic Ca 2+ , and NAD(P)H to test the relevance of MCU activation to pyramidal neuron Ca 2+ signalling and energy metabolism during action potential firing. We demonstrate that mitochondrial Ca 2+ uptake by the MCU is tuned to enhanced firing rate and the strength of this relationship varied between neurons of discrete brain regions. MCU activation promoted electron transport chain activity and chemical reduction of NAD + to NADH. Moreover, Ca 2+ buffering by mitochondria attenuated cytosolic Ca 2+ signals and thereby reduced the coupling between activity and the slow afterhyperpolarization, a ubiquitous regulator of excitability. Collectively, we demonstrate that the MCU is engaged by accelerated spike frequency to facilitate neuronal activity through simultaneous control of energy metabolism and excitability. As such, the MCU is situated to promote brain functions associated with high frequency signalling and may represent a target for controlling excessive neuronal activity.
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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 | 0,000 |
| 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 ».