Glutamate and GABAA receptor crosstalk mediates homeostatic regulation of neuronal excitation in the mammalian brain
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Maintaining a proper balance between the glutamate receptor-mediated neuronal excitation and the A type of GABA receptor (GABAAR) mediated inhibition is essential for brain functioning; and its imbalance contributes to the pathogenesis of many brain disorders including neurodegenerative diseases and mental illnesses. Here we identify a novel glutamate-GABAAR interaction mediated by a direct glutamate binding of the GABAAR. In HEK293 cells overexpressing recombinant GABAARs, glutamate and its analog ligands, while producing no current on their own, potentiate GABA-evoked currents. This potentiation is mediated by a direct binding at a novel glutamate binding pocket located at the α+/β− subunit interface of the GABAAR. Moreover, the potentiation does not require the presence of a γ subunit, and in fact, the presence of γ subunit significantly reduces the potency of the glutamate potentiation. In addition, the glutamate-mediated allosteric potentiation occurs on native GABAARs in rat neurons maintained in culture, as evidenced by the potentiation of GABAAR-mediated inhibitory postsynaptic currents and tonic currents. Most importantly, we found that genetic impairment of this glutamate potentiation in knock-in mice resulted in phenotypes of increased neuronal excitability, including decreased thresholds to noxious stimuli and increased seizure susceptibility. These results demonstrate a novel cross-talk between excitatory transmitter glutamate and inhibitory GABAAR. Such a rapid and short feedback loop between the two principal excitatory and inhibitory neurotransmission systems may play a critical homeostatic role in fine-tuning the excitation-inhibition balance (E/I balance), thereby maintaining neuronal excitability in the mammalian brain under both physiological and pathological 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 | 0,000 |
| 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 ».