Metaplastic priming enables non-ionotropic NMDA receptor-mediated synaptic depotentiation in the hippocampus
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The reversal of learning-induced synaptic potentiation through depotentiation is thought to underlie forgetting and can be influenced by prior synaptic activity. Here, we evaluated how such metaplastic alterations manifest at the synaptic level. In hippocampal slices obtained from male and female mice, we artificially induced long-term potentiation (LTP) using either a temporally spaced or compressed stimulation pattern. Using a combination of electrophysiology and protein quantification approaches, we found divergent molecular pathways recruited during depotentiation of spaced and compressed LTP. Depotentiation of both forms of LTP required glutamatergic activation of the NMDA receptor (NMDAR). However, only depotentiation of spaced LTP required ionotropic NMDAR signaling, while ion flux-independent, or non-ionotropic, NMDAR signaling was necessary and sufficient for depotentiation of compressed LTP. Downstream of NMDAR signaling, AMPA receptor phosphorylation was also differentially modified during depotentiation of spaced and compressed LTP. Finally, we found that spaced but not compressed depotentiation required synaptic Arc. Together, our results reveal that the temporal pattern of prior LTP induction exerts a metaplastic influence on the molecular pathways recruited during the induction and expression of depotentiation. Our findings have important implications for the regulation of both physiological and pathological forgetting. Significance statement Synaptic depotentiation, the reversal of learning-associated synaptic potentiation, is an important mechanism of forgetting. This study uncovers how prior synaptic activity modifies the molecular mechanisms underlying depotentiation in the hippocampus in a metaplastic manner. We reveal that the mechanisms of NMDA-receptor depotentiation depend on the temporal spacing of long-term potentiation (LTP) induction. Specifically, we show that non-ionotropic NMDA receptor signaling is necessary and sufficient for the depotentiation of LTP induced using temporally compressed but not spaced patterned activity. Further, depotentiation of spaced and compressed LTP are associated with distinct downstream signaling pathways and AMPA receptor phosphorylation states during depotentiation. Our results illuminate fundamental mechanisms that govern plasticity associated with forgetting, with implications for memory preservation in disease states.
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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 | 0,001 |
| 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 ».