À Court Terme à La Plasticité De La Calyx Tenue

Nature Reviews. Neuroscience. Jan, 2002  |  Pubmed ID: 11823805

Synapses montrent des degrés très divers de facilitation à court terme et la dépression. Plusieurs mécanismes ont été proposés à la base à court terme de plasticité, mais les contributions de mécanismes présynaptiques ont été particulièrement difficiles à étudier en raison de la petite taille de boutons synaptiques dans le cerveau des mammifères. Ici nous passons en revue les propriétés fonctionnelles du calice de Held, un terminal du nerf géant qui a mis en lumière nouvelle sur les mécanismes généraux qui contrôlent la plasticité à court terme. Le calice de Held a également fourni de nouvelles perspectives sur les stratégies utilisées par les synapses d'élargir leur gamme de fonctionnement dynamique et de préserver le calendrier de stimuli sensoriels.

La Noradrénaline Augmente à Haute Fréquence De Tir à La Calyx De Synapse Tenue Au Cours Du Développement Par Inhibition De La Libération De Glutamate

Journal of Neurophysiology. May, 2002  |  Pubmed ID: 11976369

La tige auditif des mammifères cerveau reçoit une innervation adrénergique abondante, dont la fonction est mal comprise. Nous étudions ici, au cours du développement post-natal, l'effet de la noradrénaline (NA) au calice de la synapse Tenue dans le noyau de rat médian du corps trapézoïde (MNTB). Nous avons observé que NA inhibe la RPEC grande glutamatergique, évoquée par une stimulation des fibres afférentes, d'une manière dose-dépendante. L'inhibition est maximale (environ 48%) à la concentration de 2 microM. Il a été contrarié par la yohimbine et imité par le UK14304 alpha2-adrénergique agoniste spécifique. Les deux AMPA et NMDA médiés par les récepteurs EPSCs ont été inhibées en parallèle par NA, suggérant un effet présynaptique. Enregistrements présynaptiques ont montré que NA inhibe le potentiel d'action (AP) généré Ca actuel d'environ 20%, mais, NA n'a pas affecté significativement la forme d'onde présynaptique AP. Nous concluons donc que le calice de la terminaison présynaptique Held exprime alpha2-adrénergiques qui inhibent sa sortie courant Ca et donc glutamate. Noradrénaline est efficace dans toutes les cellules de testés jours après la naissance 6 à 7 (P6-P7), et par la suite le nombre de cellules sensibles diminuée, alors que la moitié des cellules P14 testés encore EPSCs qui ont été inhibé par NA. En revanche, une activation par la L-2-amino-5-phosphonovalérique sensibles aux acides récepteurs de glutamate métabotropique fortement inhibée les EPSCs de toutes les cellules de testés P6 à P14. L'effet de la NA lors de la cuisson du potentiel d'action postsynaptique était dépendante de la fréquence du stimulus. A 10 Hz, NA n'a eu aucun effet sur la probabilité de tir, mais, NA aide les cellules à MNTB feu des potentiels d'action plus au cours d'un train de 100 Hz de stimuli, même si elle n'a pas augmenté le RPEC l'état d'équilibre déprimé, car il produit un petit N -méthyl-D-aspartate (NMDA) activés par dépolarisation plateau. Nous suggérons donc que la réduction de NA des EPSCs premières années dans un train conduit à une plus petite plateau dépolarisant NMDA et donc à la probabilité de tir a augmenté à 100 Hz dans les synapses jeunes. Étonnamment, l'inhibition de la libération de glutamate par NA peut donc en fait augmenter l'excitabilité des neurones MNTB cours du développement postnatal précoce.

Suivi Optique De La Traite Des Vésicules Synaptiques Dans Les Synapses Du Ruban

Neurochemistry International. Nov, 2002  |  Pubmed ID: 12176071

La transmission synaptique constitue la base principale de communication entre les cellules nerveuses. Sur la dépolarisation terminaison nerveuse, l'influx de calcium déclenche l'exocytose de vésicules synaptiques à des zones actives. Les vésicules sont ensuite récupérées par endocytose, recyclés et rempli avec de neurotransmetteur. Colorants fluorescents styryle sont avérés très utiles comme outils pour étudier plusieurs aspects du cycle des vésicules synaptiques. Ici, nous passons en revue les études d'imagerie récentes utilisant des colorants styryle FM et les cellules bipolaires de la rétine des poissons rouges, qui ont un terminal géant synaptique contenant un ruban de type zones actives. Techniques optiques appliquées à ce terminal unique synaptique ont fourni des informations nouvelles sur le trafic des vésicules synaptiques pendant et après une forte stimulation.

La Libération Du Transmetteur Phasique Des Neurones Toniques

Neuron. Aug, 2002  |  Pubmed ID: 12194861

Graded et prolongée dépolarisations présynaptiques déclencher la libération de neurotransmetteurs tonique des neurones sensoriels. Dans ce numéro de la revue Neuron, Simmons signale que les réponses post-synaptiques de synpapses interneurones criquets sont déterminés par le taux plutôt que l'amplitude de la dépolarisation présynaptique, suggérant un mécanisme pour augmenter les capacités de signalisation de cette synapse à l'égard de traitement visuel.

Acide Okadaïque Perturbe Le Trafic Des Vésicules Synaptiques Dans Un Ruban De Type Synapse

Journal of Neurochemistry. Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12358752

La phosphorylation des protéines joue un rôle essentiel dans la régulation de la transmission synaptique et la plasticité. Toutefois, la réglementation du trafic de vésicules se rapprocher et s'éloigner de la membrane plasmique est mal comprise. En outre, la mesure dans laquelle la phosphorylation module de type ruban synapses est inconnue. Utilisation de l'inhibiteur de la phosphatase acide okadaïque (OA), nous avons étudié l'influence de la phosphorylation persistante sur le cyclisme vésicules dans les cellules bipolaires des poissons rouges. Nous avons suivi l'absorption du FM1-43 lors du recyclage des vésicules dans les cellules de contrôle et OA-traitée. FM1-43 propagation de fluorescence vers le centre de bornes de commande synaptiques après une dépolarisation provoquée Ca 2 + afflux. Cependant, l'arthrose (1-50 nm) ayant une déficience de cette propagation spatiale de FM1-43 d'une manière dose-dépendante. Les mesures de capacité ont révélé que l'arthrose (50 nm) n'a pas modifié soit le montant ou la cinétique de l'exocytose et l'endocytose évoquée par dépolarisation des impulsions. Les concentrations extrêmement faibles de l'arthrose (1-5 nm) suffisantes pour observer l'inhibition de la mobilité des vésicules impliquer phosphatase 2A (PP2A) comme un régulateur majeur de la traite des vésicules après endocytose. Ces résultats contrastent avec ceux de la jonction neuromusculaire où OA améliore le mouvement latéral de vésicules entre les grappes de vésicules distinctes. Ainsi, nos résultats suggèrent que les phosphatases réguler la translocation des vésicules au niveau des synapses à ruban d'une manière différente que conventionnelles zones actives.

Optimiser L'architecture Synaptique Et L'efficacité De Transmission Haute Fréquence

Neuron. Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12495627

Des éclats de l'activité neuronale sont transmis plus efficacement que les synapses mûrir. Cependant, les mécanismes qui contrôlent l'efficacité synaptique au cours du développement sont mal comprises. Ici, nous étudions les changements post-natales de l'ultrastructure synaptique et l'exocytose dans une terminaison nerveuse calice type. Taille du pool des vésicules, l'efficacité exocytotique (montant de l'exocytose par influx de Ca), Ca facilitation actuelle, et le nombre de zones actives (AZS) augmentait avec l'âge, tandis que la surface AZ, le nombre de vésicules à quai par AZ, et probabilité de libération diminue avec l'âge. Ces changements ont conduit à AZS qui sont moins sujettes à la libération multivésiculaires, résultant de la saturation des récepteurs AMPA réduites et la désensibilisation. Une plus grande multiplicité de petits AZS avec quelques vésicules à quai, un plus grand pool de vésicules libérables, et une plus grande efficacité de la libération de favoriser ainsi prolongée à haute fréquence de tir au niveau des synapses matures.

Activation De Synaptic Présynaptiques Courants Transporteur Du Glutamate Dans Les Terminaisons Nerveuses

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jun, 2003  |  Pubmed ID: 12832505

Capture de glutamate par les transporteurs de haute affinité est responsable pour limiter l'activation des récepteurs post-synaptiques et le maintien de faibles niveaux de glutamate ambiant. Le processus de la recapture de la membrane génère des courants, qui peuvent être activés par le glutamate synaptique publié dans les cellules gliales et des neurones post-synaptiques. Cependant, on en sait moins sur les courants des transporteurs présynaptiques car la petite taille des boutons synaptiques exclut les enregistrements directs. Ici, nous avons enregistré à partir de deux géants: les terminaisons nerveuses des cellules bipolaires terminaux synaptiques dans la rétine des poissons rouges et le calice de Held dans le tronc cérébral auditif chez le rat. L'exocytose a été évoquée par des dépolarisations brèves et mesurée par une augmentation de la capacité membranaire. Dans isolés bornes de la cellule bipolaires, l'exocytose a été associé à un anion (NO3-ou Cl-) actuel. Le courant atteint un sommet 2,8 ms après le début de la dépolarisation et se dégrade avec un temps moyen de constante de 8,5 msec. Il a été inhibée par l'antagoniste transporteur du glutamate nontransportable sc-thréo-bêta-benzyloxyaspartate (TBOA), mais était insensible à la dihydrokainate GLT1/EAAT2 sous-type antagoniste sélectif et a été affectée par tamponnage du pH extracellulaire. Un courant d'anions TBOA sensible a également été évoquée par l'application de glutamate exogène aux bornes des cellules bipolaires. La grande conductance à canal unique, dérivée de l'analyse du bruit, et des études antérieures suggèrent que immunolocalisation s'active glutamate synaptique libérés EAAT5 de type transporteurs dans les terminaux cellulaires bipolaires. En revanche, ni l'exocytose, ni glutamate exogène a évoqué un transporteur de courant dans le calice de la tenue. Courants transporteur du glutamate avec une cinétique rapide sont donc identifiés et caractérisés dans les terminaux cellulaires bipolaires, fournissant un système utile pour étudier la fonction et la modulation des transporteurs du glutamate présynaptiques.

Exo-endocytose Dans Les Terminaux De Fibres Moussues: Vers Mesures De Capacité Dans Les Cellules Avec La Géométrie Arbitraire

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Jul, 2003  |  Pubmed ID: 12861076

Synaptic Acidification De-lièvre Et De Modulation De La Dépression à Court Terme Par Des Protons Dans Les Cellules Bipolaires Exocytosed Rétiniennes

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Dec, 2003  |  Pubmed ID: 14672997

La libération de protons vésiculaires lors de l'exocytose provoque une inhibition de la rétroaction des canaux Ca 2 + dans les terminaux des photorécepteurs; cependant, l'effet de cette inhibition sur l'exocytose ultérieure n'a pas été étudiée. Ici, nous montrons qu'une semblable de type L Ca2 + canal inhibition se produit dans les bornes de la cellule bipolaires en tranches de la rétine des poissons rouges, et nous étudions l'effet que cela a sur l'exocytose ultérieure avec les mesures de capacité à membrane. On trouve que transitoire Ca 2 + d'inhibition de courant est en corrélation avec l'exocytose et modulée par la concentration de tampon de pH extracellulaire. Ca2 + en cours d'inhibition est négligeable dans les terminaux très dissociés, ce qui démontre l'importance d'une fente synaptique intacte. La sensibilité de cellules bipolaires courants Ca2 + à pH extracellulaire a été évalué: conductance du canal est réduite et l'activation est décalée vers des potentiels plus positifs par l'acidification. L'effet de Ca2 + en cours d'inhibition sur l'exocytose ultérieure a été étudiée en mesurant jumelé impulsion dépression. Dans des conditions dans lesquelles il ya une grande quantité d'inhibition de Ca2 + influx, le degré de double choc dépression est significativement réduite. Enfin, nous montrons que, sous des conditions physiologiques tampon (bicarbonate), prononcée Ca2 + en cours d'inhibition se produit après l'exocytose (environ 60% d'inhibition de pointe), ce qui peut diminuer l'exocytose subséquente au cours de dépolarisations simples. Nous estimons que l'exocytose est accompagnée d'un changement transitoire de la fente synaptique pH de 7,5 à environ 6,9. Nous suggérons que cet effet constitue un modulateur dépendant de l'activité de l'exocytose à ruban de type synapses où une coterie grande et compacte de vésicules peuvent fusionner à chaque zone active.

Retroinhibition De Présynaptiques Ca2 + Courants Par Les Endocannabinoïdes Sortie Via L'activation Postsynaptique MGluR à Un Synapse Calyx

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jun, 2004  |  Pubmed ID: 15229243

Nous avons étudié les mécanismes par lesquels l'activation du groupe I récepteurs métabotropiques du glutamate (mGluR) et les récepteurs CB1 des cannabinoïdes (CB1Rs) conduit à une inhibition des courants synaptiques au calice de la synapse Tenue dans le noyau médian du corps trapézoïde (MNTB) de l'auditoire de rat tronc cérébral. Dans environ 50% des neurones MNTB testés, l'activation de groupe I mGluR par l'agoniste spécifique (s) -3,5-dihydroxyphenylglycine (DHPG) inhibée de façon réversible AMPA récepteur NMDA et médiés par les récepteurs EPSCs à un degré similaire et réduit couplé- la dépression du pouls, évocatrice d'une inhibition de la libération de glutamate. Présynaptiques voltage-clamp expériences ont révélé une réduction réversible de Ca2 + par les courants DHPG, sans modification significative de la forme d'onde potentiel d'action présynaptique. De même, dans environ 50% des cellules testées, l'agoniste du récepteur CB1 (WIN) inhibé de manière réversible, les EPSCs présynaptiques Ca2 + courants, et d'exocytose. Pour une cellule donnée, le montant de l'inhibition par DHPG corrélée à celle par WIN. En outre, l'action inhibitrice de DHPG a été bloquée par l'antagoniste CB1R N-(pipéridin-1-yl) -5 - (4-iodophényl) -1 - (2,4-dichlorophényl)-4-méthyl-1H-pyrazole-3 -carboxamide (AM251) et fermé par WIN, ce qui indique que DHPG et GAGNEZ fonctionner via une voie commune. L'inhibition de la EPSCs par DHPG, mais pas par WIN, a été supprimée après dialyse 40 BAPTA mm dans la cellule postsynaptique, ce qui suggère que DHPG activé mGluR post-synaptiques. Immunomarquage en microscopie optique et électronique ont indiqué une expression présynaptique de CB1Rs et la localisation postsynaptique de mGluR1a. Nos données suggèrent que l'activation des mGluR post-synaptiques déclencheurs de la Ca2 +-dépendante la libération des endocannabinoïdes qui activent les récepteurs CB1 sur le terminal calice, ce qui conduit à une réduction de la libération de Ca2 + en cours et le glutamate présynaptique.

Neurones GABAergiques Participer à La Réponse Du Cerveau à La Stimulation Auditive Birdsong

The European Journal of Neuroscience. Sep, 2004  |  Pubmed ID: 15341603

Birdsong est un comportement appris vocale qui nécessite audience intacte pour son développement chez les juvéniles et pour son maintien durant l'âge adulte. Toutefois, l'organisation fonctionnelle des circuits cérébraux impliqués dans le traitement perceptif de la chanson est restée obscure. Ici, nous fournir la preuve que les mécanismes GABAergiques sont une composante importante de ces circuits et de participer à la transformation auditive de chants d'oiseaux. Nous avons d'abord cloné un homologue diamant mandarin du gène codant pour l'isoforme 65-kDa de l'acide glutamique décarboxylase (zGAD-65), un marqueur spécifique GABAergique, et a mené une analyse de l'expression par hybridation in situ pour identifier les cellules GABAergiques et de cartographier leur distribution à travers aires auditives télencéphaliques. Les résultats ont montré que le terrain L2, le nidopallium caudomedial (NCM) et la mesopallium caudomedial (CMM) contiennent un nombre élevé de cellules GABAergiques. Utilisation de patch-clamp enregistrements de tranches de cerveau, nous avons trouvé abondantes mIPSCs GABAergiques dans NCM. L'antagonisme pharmacologique de mIPSCs induites grands éclats de RPEC, ce qui suggère que l'inhibition tonique aide à stabiliser NCM contre excitation emballement via l'activation de récepteurs GABA-A. Ensuite, en utilisant la fluorescence double hybridation in situ et double marquage immunocytochimique, nous avons démontré qu'un grand nombre de cellules GABAergiques dans NCM et d'expression inductible CMM spectacle de la Zenk régulateur transcriptionnel en réponse à une stimulation auditive chanson. Ces données fournissent la preuve directe que les neurones GABAergiques dans des régions cérébrales auditives sont activés par la stimulation chanson. Au total, nos résultats suggèrent que les mécanismes GABAergiques participer au traitement auditif et la perception, et pourrait contribuer à la mémorisation de chants d'oiseaux.

Endocytose Rapide Est Inhibée Par Le Chlorure GABA-Afflux Médiation à Une Terminaison Présynaptique

Neuron. Oct, 2004  |  Pubmed ID: 15504327

Bien que plusieurs éléments cinétiques de l'endocytose des vésicules synaptiques ont été identifiés, il est resté difficile de savoir si les neurones peuvent moduler différemment ces composants. Utilisation de mesures de capacité de membrane à partir de terminaux poissons rouges isolés de cellules bipolaires, nous avons constaté que la cinétique d'endocytose dans la rétine (tranches seule décroissance exponentielle; tau> 10 s) étaient significativement plus lents que ceux des terminaux dissociés aiguë (à double décroissance exponentielle; tau (rapide) d'environ 1-2 s; tau (lente)> 10 s). Étonnamment, les antagonistes GABA (A) et / ou du récepteur de GABA (C) a restauré la composante rapide de l'endocytose vers les terminaux de tranches de la rétine. Blocage des commentaires GABAergique de synapses réciproques ou de retirer Cl externe (-) des ions a également permis d'endocytose rapide. Élever Cl interne (-) par l'intermédiaire du pipette de patch invariablement ralenti endocytose, même dans des terminaux dialysés avec augmentation de Ca (2 +) tampon. Ces résultats suggèrent un nouveau rôle pour GABA et Cl (-) des ions dans le blocage de la gâchette de l'endocytose rapide à cette synapse ruban de type.

Illuminant Le Capteur De Calcium Pour L'exocytose Dans Un Flash

Nature Neuroscience. Apr, 2005  |  Pubmed ID: 15795741

Présynaptiques Na + Canaux: Locus, Du Développement Et De Récupération De L'inactivation à Une Synapse Haute-fidélité

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Apr, 2005  |  Pubmed ID: 15814803

Na + canal de récupération de l'inactivation limite la vitesse maximale de la décharge neuronale. Cependant, les propriétés de canaux Na + présynaptiques sont pas bien établis en raison de la petite taille de la plupart des boutons du système nerveux central. Ici, nous étudions les courants Na + du calice rat de terminal Held et les comparer avec celles des cellules postsynaptiques. Nous constatons que présynaptique Na + courants de récupérer de l'inactivation d'un rapide, simple exponentielle constante de temps (24 degrés C, la protéine tau de 1.4 à 1.8 ms; 35 degrés C, la protéine tau de 0,5 ms), et leur taux d'inactivation accélère double au cours du développement, qui peut contribuer au raccourcissement du potentiel d'action que le terminal mûrit. En revanche, les enregistrements à partir de cellules post-synaptiques en tranches du tronc cérébral, et très dissociés, révèlent que leurs courants Na + se remettre de l'inactivation d'un cours à temps double-exponentielle (tau (rapide) de 1,2-1,6 ms; tau (lent) de 80-125 ms ; 24 degrés C). Étonnamment, immunofluorescence confocale a révélé que canaux Na + sont pour la plupart absents de la borne calice, mais sont plutôt très concentré dans un inhabituellement longue (environ microm 20-40) heminode axonale amyéliniques. Enregistrements de patch outside-out a confirmé cette ségrégation. Expression de Na (v) 1,6 sous-unité alpha augmenté au cours du développement, tandis que le Na (v) la sous-unité 1.2alpha n'était pas présent. Serial EM reconstructions a également révélé une longue pré-calice heminode, et la modélisation biophysique a montré que l'exclusion des canaux Na + à partir du terminal calice produit une forme d'onde du potentiel d'action avec une courte demi-largeur. Nous proposons que la haute densité et le locus polarisée des canaux Na + sur une longue heminode sont les caractéristiques de conception critiques qui permettent le calice maturité de la borne tenue au feu de façon fiable à des fréquences proches de 1 kHz.

Plasticité à Long Terme Médiation Par MGluR1 à Une Synapse Rétinienne Réciproque

Neuron. May, 2005  |  Pubmed ID: 15882646

La circulation de l'information sur la rétine est contrôlé par des synapses réciproques entre les terminaux cellulaires bipolaires et les cellules amacrines. Toutefois, les retards synaptiques et les propriétés de plasticité à ces synapses ne sont pas connus. Nous rapportons ici que la libération de glutamate à partir de poissons rouges Mb de type bornes de la cellule bipolaires peuvent déclencher rapidement (délai de 2-3 ms) et transitoires GABA (A) CISP et un beaucoup plus lent et plus soutenue GABA (C) de rétroaction. Glutamate synaptique publié activé mGluR1 récepteurs sur les cellules amacrines et, en fonction de la vigueur de l'activité présynaptique, potentialisé les réactions ultérieures. Cette amélioration de la rétroaction poststimulus GABAergique a duré jusqu'à 10 min. Cette forme de médiation mGluR1 à long terme la plasticité synaptique peut fournir la rétine synapses réciproques avec les capacités d'adaptation.

Etudes Transporteur Du Glutamate Révélez La élagage Des Récepteurs Métabotropiques Du Glutamate Et D'absence De Désensibilisation Des Récepteurs AMPA Au Calice D'âge Mûr Des Synapses Held

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Sep, 2005  |  Pubmed ID: 16162930

Nous avons examiné l'effet du blocus transporteur du glutamate au calice de la synapse Held. Dans les synapses immatures [défini comme jour postnatal 8 (P8) à P10 rats], le blocus provoque une activation tonique transporteur des récepteurs NMDA et forte inhibition de la LPCA médiée par le récepteur d'amplitude RPEC. Inhibition de RPEC a été bloqué avec un récepteur au glutamate métabotropique (mGluR) antagoniste [1 micromètre LY341495 (2S-2-amino-2-(1S, 2S-2-carboxycycloprop-1-yl) -3 - (xanth-9-yl) propanoïque l'acide)], ce qui suggère que la concentration de glutamate élevé de repos active spécifiquement le groupe II et groupe III mGluR. Utilisation de sous-type de mGluR spécifiques des agonistes et antagonistes, nous avons déterminé que l'augmentation du glutamate active les présynaptiques mGluR2 / 3 et mGluR8 récepteurs mais pas mGluR4, bien que ce récepteur est présent. Étonnamment, les animaux plus âgés (P16-P18), le blocus transporteur n'a eu aucun effet sur l'amplitude de RPEC en raison d'une régulation à la baisse de développement du groupe II / III d'activation mGluR chez les rats et les souris. Contrairement à d'autres synapses du système nerveux central, nous avons observé aucun effet du blocus sur la cinétique de décroissance du transporteur RPEC, bien que l'expression des transporteurs du glutamate a été forte dans les processus de proximité gliales à la fois P9 et P17. Enfin, en utilisant un antagoniste de faible affinité des récepteurs AMPA (acide gamma-D-glutamylglycine), nous montrons que la désensibilisation se produit à P8-P10, mais est absent au P16-P18, même pendant les trains de haute fréquence (100-300 Hz) la stimulation. Nous suggérons que la diffusion et l'activation du transporteur ne sont pas suffisantes pour effacer glutamate synaptique libérés à calices immatures, ce qui entraîne une désensibilisation importante. Ainsi, mGluR peut être exprimée dans le calice immature pour aider la libération de glutamate limite. Dans le calice plus mature, il ya une barrière beaucoup plus faible diffusionnelle attribuable à la très fenêtrée la morphologie de terminal synaptique, afin désensibilisation des récepteurs AMPA est évitée et mGluR inhibition médiée n'est pas nécessaire.

Prolongée De Signalisation Réciproque Via NMDA Et Les Récepteurs GABA à Un Ruban Synapse La Rétine

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Dec, 2005  |  Pubmed ID: 16339035

Récepteurs AMPA et GABAA médiation majeure partie de la signalisation rapide dans le SNC. Toutefois, la rétine doit, en outre, également transmettre des signaux lents et soutenue. Étant donné que les récepteurs AMPA et GABAA désensibiliser rapidement dans la présence continue de l'agoniste, comment sont soutenus signaux excitateurs et inhibiteurs transmises de manière fiable à travers les synapses rétiniennes? Synapses réciproques entre bipolaire et les cellules amacrines de la rétine sont supposés jouer un rôle fondamental dans la sortie de réglage cellule bipolaire à la plage dynamique des cellules ganglionnaires. Ici, nous déclarons que la libération de glutamate à partir de terminaux cellulaires poissons rouges bipolaires active premiers récepteurs AMPA, suivi par le jeûne et transitoire GABAA médiée par rétroaction. Par la suite, prolongée activation du récepteur NMDA déclenche GABAA et une lente, soutenue GABAC médiée par l'inhibition réciproque. Le délai synaptique de la rétroaction NMDA / GABAC médiation a été plus forte dépendance à l'égard de la dépolarisation de la borne de la cellule bipolaire que le jeûne AMPA / GABAA réponse à médiation. Bien que la dépolarisation initiale médiée par les récepteurs AMPA était important pour amorcer l'action NMDA, les récepteurs NMDA pourrait déclencher des commentaires par eux-mêmes dans la plupart des terminaux testés bipolaires. Cette rétroaction AMPA indépendante (retarder d'environ 10 ms) a été éliminée en 2 mm externe Mg 2 + et réduit dans certains terminaux, mais pas éliminé, par TTX. Les récepteurs NMDA sur les cellules amacrines avec des potentiels de membrane de repos dépolarisées ne peut donc servir de médiateur de la rétroaction réciproque fin déclenchée par la libération de glutamate continue. Nos résultats suggèrent que les caractéristiques des récepteurs NMDA (affinité agoniste haute, la désensibilisation lente, et l'activation / désactivation cinétique) sont bien adaptés pour correspondre aux propriétés des récepteurs GABAC, qui fournissent donc une partie de l'inhibition prolongée à bornes de la cellule bipolaires.

Températures Physiologiques Réduire Le Taux D'épuisement Des Vésicules Piscine Et Court Terme Dépression Par Une Accélération Du Recrutement Des Vésicules

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Feb, 2006  |  Pubmed ID: 16452660

Le moment et la force de la transmission synaptique est profondément dépendante de la température. Toutefois, la dépendance en température des mécanismes multiples qui contribuent à court terme la plasticité synaptique est mal comprise. Ici, nous utilisons voltage-clamp enregistrements de quantifier la dépendance de la température de l'exocytose à la synapse calice de Held. RPEC et miniature amplitudes RPEC étaient plus à la température physiologique, mais le contenu quantique au cours de basse fréquence (0,05 Hz) la stimulation était constante après des sauts de température de 22-24 degrés C à 35-37 ° C. Le degré initial de dépression au cours de RPEC 100 Hz trains de stimuli est resté inchangé avec la température, de même que les estimations de probabilité de libération et de la taille du pool des vésicules. En revanche, les températures physiologiques considérablement soulagé la dépression mesurée après 40 stimuli à 100 Hz en augmentant le double de la vitesse de rétablissement de la dépression. Enregistrements calice présynaptiques a révélé que la température physiologique augmenté sauts de capacité résultant de dépolarisations de 0,5 ms et 1 en augmentant l'afflux de Ca2 +. Lorsque Ca2 + a été l'entrée égalisé à deux températures, l'exocytose exposé dépendance de la température peu de dépolarisations brèves. Cependant, en réponse à des dépolarisations plus, d'élévation de température a augmenté d'une phase lente de l'exocytose, sans affecter de Ca 2 + globale entrée ou à la taille du pool facilement détachable de vésicules. Des températures plus élevées ont également augmenté le taux de Ca2 + présynaptique actuelle inactivation; néanmoins, le degré de l'état d'équilibre la dépression RPEC a été considérablement réduite. Nos résultats suggèrent donc que les changements dans l'état d'équilibre au cours de EPSCs trains de relance à la température physiologique reflètent de plus grandes amplitudes quantiques et plus rapides de remplissage des piscines des vésicules synaptiques, conduisant à la réduction à court terme la dépression au cours prolongée à haute fréquence de tir.

The Great Escape De Glutamate à Partir De La Profondeur De Invaginations Présynaptiques

Neuron. Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16731506

Le pôle basal d'un photorécepteur cône est en contact étroit avec des centaines de dendrites de cellules bipolaires. La fonction et les propriétés de ces jonctions non conventionnelles sont un mystère de longue date. Dans ce numéro de la revue Neuron, DeVries et ses collègues donnent des preuves convaincantes que la libération de glutamate à partir d'un seul quanta peut diffuser à distance AMPA / KA récepteurs sur ces jonctions basales de générer mEPSCs lents.

Les Changements Diurnes De L'exocytose Et Le Nombre De Rubans Synaptiques à Des Zones Actives D'un Terminal à Type De Cellule Bipolaire

Journal of Neurophysiology. Oct, 2006  |  Pubmed ID: 16738212

Le nombre et la morphologie des rubans synaptiques dans les terminaux cellulaires photorécepteurs et bipolaire a été rapporté à changer sur un cycle circadien. Ici nous avons cherché à déterminer si ce phénomène existe à poissons rouges Mb bornes cellules bipolaires avec le but d'explorer le rôle des rubans dans la libération du transmetteur. Nous avons examiné la physiologie et l'ultrastructure de ce terminal autour de deux points dans le temps: de midi à minuit. Nystatin perforée-patch enregistrements de capacitance de la membrane (C (m)) a révélé que l'exocytose des vésicules synaptiques évoqués par dépolarisations courts a été réduite pendant la nuit, même si Ca (2 +) ont été plus courants. L'efficacité de l'exocytose (mesurée par le DeltaC (m) de saut par rapport au total Ca (2 + afflux de charge)) a donc été significativement plus faible pendant la nuit. Le ratio de double choc est resté inchangé, cependant, ce qui suggère que la probabilité libération n'a pas été modifié. D'où l'exocytose diminué reflète probablement une piscine plus petite vésicule facilement libérable dans la nuit. La microscopie électronique de sections simples à partir de rétines intactes en moyenne de 65% des rubans moins la nuit. Fait intéressant, le nombre de zones actives n'a pas changé du jour au soir, que la probabilité de trouver un ruban à une zone active. En outre, des halos autour des vésicules synaptiques des rubans ont été plus complètement rempli la nuit, lorsque ces cellules sur un type bipolaires sont plus hyperpolarisé. Il n'y avait pas de changement, cependant, dans les dimensions physiques de rubans synaptiques dès le premier jour à la nuit. Ces résultats suggèrent que la taille de la piscine vésicule facilement détachable et l'efficacité de l'exocytose sont réduits la nuit, lorsque moins de rubans sont présents dans les zones de terminaux cellulaires actives bipolaires.

Les Transporteurs Du GABA Réglementer Un Permanent GABAC Médiée Par Le Récepteur De Courant à Un Terminal Présynaptique La Rétine

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16807327

Lors de la terminaison axonale des cellules rétiniennes bipolaires poissons rouges, GABA (C) des récepteurs ont été montré à la médiation inhibitrices réciproques des courants synaptiques. Ici, nous démontrons un roman debout GABAergique médiée actuelle exclusivement par GABA (C) des récepteurs. L'inhibition sélective de la GAT-1 transporteurs GABA sur les cellules amacrines augmente ce tonique en cours et révèle un couplage fonctionnel spécifique entre TAM-1 transporteurs et de GABA (C) des récepteurs. Nous proposons que cette GABA (C) médiée par le récepteur statut actuel sert à réguler le gain synaptique en shuntant potentiels dépolarisants qui peuvent produire des potentiels d'action Ca2 +-dépendants à la borne de la cellule bipolaire. En outre, nous constatons que la quantité de GABA (C) médiée par le récepteur rétroaction réciproque entre les bornes cellules bipolaires et les cellules amacrines est fortement augmentée lorsque le TAM-1 transporteurs sont spécifiquement bloqués par NO-711 (1 - [2 - [[(diphénylméthylène) imino] oxy] éthyl] -1,2,5,6-tétrahydro-3-pyridinecarboxylique chlorhydrate d'acide). La participation de TAM-1 transporteurs dans la régulation de cette date (ou tonique) GABA (C) courant les implique dans un nouveau rôle en tant que déterminants majeurs de l'excitabilité présynaptique.

Commutateur De Dernière Minute Pour Potentialisation Post-tétanique: Encore Une Fois C'est Ca2 +. Concentrez-vous Sur «une Augmentation De L'influx De Calcium Contribue à La Potentialisation Post-tétanique à La Calyx Rat De Synapse Held"

Journal of Neurophysiology. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 16956987

Longue Distance De Signalisation Via Transporteurs Du Glutamate Présynaptiques

Nature Neuroscience. Nov, 2006  |  Pubmed ID: 17066062

Ca2 + Buffers Présynaptiques Contrôler La Force D'un Rapide Post-tétanique Hyperpolarisation Médiation De L'Na Alpha3 (+) / K (+)-ATPase

Nature Neuroscience. Feb, 2007  |  Pubmed ID: 17220883

L'excitabilité du système nerveux central terminaisons présynaptiques après une salve de potentiels d'action tétanique est important pour la plasticité synaptique. Les mécanismes qui régulent l'excitabilité, cependant, ne sont pas bien comprises. Utilisation d'enregistrements directs du calice rat de terminal Held, nous avons constaté qu'un rapide Na (+) / K (+)-ATPase (NKA) médiée par hyperpolarisation post-tétanique (PTH) contrôle la probabilité et la précision de la cuisson ultérieure. Notamment, l'augmentation de la concentration de Ca interne (2 +) ou en diminuant tampons Ca (2 +) conduit à l'afflux grandes amplitudes de PTH, indiquant qu'une augmentation de [Ca (2 +)] (i) réglemente la PTH via l'inhibition de NKAs. La caractérisation pour la première fois d'une pompe NKA présynaptique actuelle, combinée avec une coloration par immunofluorescence, identifié l'isoforme alpha3-NKA sur les bornes du calice. En conséquence, la capacité accrue du calice fidèlement feu au cours d'un train à haute fréquence à mesure qu'elle mûrit va de pair avec une plus grande expression de alpha3-NKA au cours du développement. Nous proposons que cette nouvelle découverte Ca (2 +) la dépendance de la PTH est important dans l'excitabilité post-éclatement des terminaisons nerveuses.

Transmission Synaptique Au Niveau De La Calyx De Held Sous in Vivo Comme Les Niveaux D'activité

Journal of Neurophysiology. Aug, 2007  |  Pubmed ID: 17507501

L'une des caractéristiques de neurones auditifs in vivo est l'activité spontanée qui se produit même en l'absence de tout stimulus sensoriels. Éclate Sound-évoqués des rejets sont ainsi intégrés dans ce contexte de tirs au hasard. Le calice de la synapse Tenue dans le noyau médian du corps trapézoïde (MNTB) a été caractérisé in vitro comme un relais rapide qui se déclenche de façon fiable à des fréquences de stimulation élevée (<ou = 800 Hz). Cependant, en soi en raison de la méthode de préparation, l'activité spontanée est absente dans les études utilisant des tranches du tronc cérébral. Ici, nous d'abord déterminer in vivo les taux de décharge spontanée des cellules principales de MNTB gerbilles de Mongolie, puis réintroduire ce tir aléatoire au niveau des synapses in vitro gerbille du tronc cérébral au quasi-physiologique de la température. Après synapses de conditionnement avec une stimulation des fibres afférentes pendant 2 min à Poisson en moyenne des taux de 20, 40 et 60 Hz, nous avons observé un certain nombre de différences dans les propriétés de la transmission synaptique entre les synapses climatisées et inconditionné. Tout d'abord, nous avons observé une réduction état d'équilibre amplitudes RPEC que déprimées encore lors d'une stimulation à court intégré de train de 100, 300 ou 600 Hz (un protocole qui simule ainsi ce qui se passe in vitro sans doute à l'in vivo MNTB après un stimulus sonore à court dans un fond silencieux). Par conséquent, les enregistrements en cours-clamp, dynamique-clamp, et lâche-patch a révélé un certain nombre de défaillances d'action potentiels au cours de la cellule postsynaptique à haute fréquence de stimulation de trains, bien que l'apparition initiale de l'activité évoquée était encore transmis avec une plus grande fidélité. Nous proposons donc que certains au niveau des synapses in vivo auditives sont dans un état tonique de la réduction des amplitudes de RPEC en tant que conséquence de dopage spontanée élevé, ce qui in vivo-like conditionné a des conséquences importantes pour l'encodage des signaux tout au long de la voie auditive.

À Court Terme Dépression Au Niveau Des Synapses Réciproques Entre Un Terminal Portable Bipolaire De La Rétine Et Les Cellules Amacrines

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17626198

L'adaptation visuelle est supposée se produire en partie au niveau des synapses rétiniennes qui sont sujettes à des changements en matière plastique. Cependant, le lieu et les propriétés de cette plasticité ne sont pas bien connus. Ici, nous avons étudié à court terme de plasticité à la synapse réciproque entre les bornes cellules bipolaires et les cellules amacrines dans la rétine de poisson rouge tranches. La dépolarisation d'un terminal bipolaire seule cellule pendant 100 ms déclenche la libération de glutamate sur les processus cellulaires amacrines, qui à son tour conduit à la rétroaction à partir de cellules amacrines GABAergique sur le terminal même. Nous constatons que cette libération de GABA subit jumelé impulsion dépression (PPD) qui récupère en <1 min (temps exponentiel simple constante, tau environ = 12 s). Ce disynaptique PPD est indépendante de mGluR à médiation plasticité et l'appauvrissement des piscines glutamatergiques vésicules synaptiques, parce exocytose dosée par l'intermédiaire d'sauts de capacitance (deltaC (m)) récupérés complètement après 10 s (environ tau = 2 s). L'application rapide de GABA (10 mM) sur l'extérieur-les patchs excisés à partir de terminaux cellulaires bipolaires ont montré que la récupération de GABA (A) de la désensibilisation des récepteurs dépend de la durée de l'application [de récupération rapide (<2 s) pour les applications de courte durée; lente (tau environ = 12 s) pour les applications prolongées]. Nous avons donc bloqué GABA (A) récepteurs et retesté la réponse GABAergique médiée par nondesensitizing GABA (C) des récepteurs à glutamate deux bouffées rapide sur la borne de la cellule bipolaire. Ces réponses constamment affiché PPD. En outre, le blocage des récepteurs AMPA désensibilisation avec cyclothiazide, ou évoquant la libération de GABA avec les récepteurs NMDA, n'a pas réduit PPD. Nous suggérons donc que l'épuisement des piscines dans des vésicules synaptiques GABAergiques cellules amacrines est un contributeur majeur à la PPD.

Endocytose Des Vésicules Synaptiques à Un Terminal Du Nerf Du SNC: Une Cinétique Plus Rapide à Des Températures Physiologiques Et Une Capacité Accrue D'endocytose Cours De La Maturation

Journal of Neurophysiology. Dec, 2007  |  Pubmed ID: 17942618

Membrane de la vésicule synaptique doit être rapidement récupérés et recyclés après exocytose abondante pour limiter l'épuisement des piscines des vésicules. Le taux d'endocytose au calice de terminaison nerveuse tenue a été mesurée directement à l'aide des mesures de capacitance des membranes de chiots immatures jour postnatal chez le rat P7-P10 à température ambiante (RT: 23-24 degrés C). Ce taux a une constante de temps moyenne des dizaines de secondes et devient plus lente lorsque le montant de l'exocytose (mesurée comme saut capacité) augmente. Ces faibles taux paraître paradoxal pour une synapse qui peuvent fonctionner en continu à haute fréquences d'entrée. Ici nous effectuons des mesures résolues en temps capacitance de la membrane du calice de la souris de détenus dans les tranches du tronc cérébral à la température physiologique (PT: 35-37 degrés C), et aussi de plus calices matures après le début de l'audience (P14-P18). Nos résultats montrent que le taux d'endocytose dépendante de la température est fortement, tandis que la capacité d'endocytose d'un terminal du nerf dépend du stade de développement. Au PT, nous constatons que l'endocytose accélère en raison de l'ajout d'un composant cinétiquement rapide (constante de temps: tau = 1-2 s) immédiatement après l'exocytose. Étonnamment, nous constatons que le taux à la température ambiante de l'endocytose déclenchée par courte (1 - à 5 ms) ou longue (> ou = 10 ms) dépolarisant impulsions dans P14-P18 souris sont similaires (tau environ 15 s). En outre, ce taux est grandement accéléré au PT (tau environ 2 s). Ainsi endocytose devient plus rapide et moins saturable pendant la maturation synaptique, faisant le terminal calicielle plus capable de soutenir à libération prolongée émetteur haute fréquence.

Les Endocannabinoïdes Médiation Plasticité Synaptique Au Niveau Des Synapses Mixtes

Neuron. Dec, 2007  |  Pubmed ID: 18093517

Les endocannabinoïdes sont généralement connus pour supprimer excitatrice ou inhibitrice de la transmission synaptique. Maintenant, dans une série d'expériences élégantes, Cachope et al. révèlent une nouvelle voie de signalisation dans lequel les endocannabinoïdes indirectement potentialiser chimique mixte et les synapses électriques. Gap jonction médiation de transmission peut donc être potentialisé par l'intermédiaire distinctes dépendant de la fréquence des mécanismes.

La Piscine De Rapides Vésicules Releasing Est Augmentée Par Chaîne Légère De Myosine Inhibition De La Kinase à La Calyx De Synapse Tenue

Journal of Neurophysiology. Apr, 2008  |  Pubmed ID: 18256166

La force synaptique est déterminée par la probabilité de libération et la taille du pool facilement détachable de vésicules ancrés. Nous décrivons ici les effets de blocage kinase chaîne légère de myosine (MLCK), une protéine du cytosquelette réglementaire soupçonnées d'être impliquées dans le transport vésiculaire myosine-médiation, sur la transmission synaptique à la souris le calice de la synapse Held. Application de trois inhibiteurs MLCK différents augmenté l'amplitude des premiers courants postsynaptiques excitateurs (EPSCs) dans un train de relance, sans affecter la fin des années l'état d'équilibre EPSCs. Un locus présynaptique d'action des inhibiteurs de MLCK a été confirmée par une augmentation de la fréquence des EPSCs miniatures qui ont quitté leur amplitude moyenne inchangée. L'inhibition MLCK n'a pas affecté présynaptique Ca (2 +) ou de forme d'onde des courants du potentiel d'action. En outre, Ca (2 +) des expériences d'imagerie ont montré que [Ca (2 +)] (i) transitoires induites par la stimulation des trains de 100 Hz n'ont pas été modifiées par l'inhibition MLCK. Des études utilisant des trains de stimulation à haute fréquence a indiqué que MLCK augmentation des inhibiteurs de la vésicule taille du pool, mais ne modifie pas significativement la probabilité communiqué. En conséquence, lorsque l'AMPA-récepteur désensibilisation a été minimisée, RPEC paires d'impulsions ratios n'ont pas été modifiés par l'inhibition MLCK, ce qui suggère que la probabilité de libération reste inchangée. L'inhibition MLCK potentialisé EPSCs même lorsque présynaptique Ca (2 +) mise en mémoire tampon a été grandement renforcée par le traitement de tranches avec EGTA-AM. En outre, l'inhibition MLCK n'a pas d'incidence sur le taux de récupération à court terme la dépression. Enfin, les études de développement a révélé que la potentialisation par inhibition RPEC MLCK commence au jour postnatal 5 (P5) et reste forte au cours de la maturation synaptique jusqu'à P18. Dans l'ensemble, nos données suggèrent que MLCK joue un rôle crucial dans la détermination de la taille de la piscine de vésicules synaptiques qui subissent une libération rapide à une synapse CNS.

Signaux Ultraweak Peut Causer La Dépression Synaptique Et L'adaptation

Neuron. Mar, 2008  |  Pubmed ID: 18367079

La dépression synaptique au niveau des synapses conventionnelles est généralement provoquée par des stimuli forts ou prolongés, comme éclate tétaniques de décharge fibre afférente à des fréquences élevées. Dans ce numéro de la revue Neuron, Dunn et le rapport Rieke que, dans la rétine, même les plus faibles stimuli, des photons uniques, peut conduire à la dépression synaptique à ruban de type synapses et l'adaptation de la production neuronale à des niveaux de lumière ambiante.

Protein Kinase C Modulation De L'acidification Des Vésicules Synaptiques Dans Une Terminaison Nerveuse De Type Ruban Dans La Rétine

Neurochemistry International. Nov, 2008  |  Pubmed ID: 18691623

La force motrice de l'accumulation des neurotransmetteurs dans les vésicules synaptiques est assurée par la génération d'un transmembranaire gradient électrochimique (DeltamicroH +) qui comporte deux volets: un gradient chimique (DeltapH, à l'intérieur acide) et un potentiel électrique à travers la membrane vésiculaire (DeltaPsi, à l'intérieur positif) . Ce gradient est généré in situ par le électrogène H vacuolaire (+)-ATPase, qui est responsable de l'acidification et le potentiel de membrane positif de la lumière vésicule. Ici, nous étudions la modulation de l'acidification des vésicules en utilisant la sonde Lysotracker acide-organite et le pH-sensibles LysoSensor sonde à poissons rouges Mb bornes cellules bipolaires. Depuis la phosphorylation peut moduler l'acidification des granules de sécrétion dans les cellules neuroendocrines, nous avons étudié si les médicaments qui affectent les protéines kinases de moduler la coloration Lysotracker des bornes de la cellule bipolaires. Nous constatons que la protéine kinase C (PKC) activation induit une augmentation de Lysotracker-fluorescence. En revanche, la protéine kinase A (PKA) ou de calcium / calmoduline kinase II (CaMKII) activation ou l'inhibition n'a pas changé Lysotracker-fluorescence. L'utilisation d'un colorant fluorescent pH-dépendante (LysoSensor), nous montrons que l'activation de la PKC par le PMA induit une augmentation de LysoSensor-fluorescence, alors que les inactifs analogique 4alpha-PMA a été incapable de provoquer le même effet. Cette augmentation induite par le PMA a été bloqué par inhibiteurs de la PKC, calphostine C et la staurosporine. Ces résultats suggèrent que la phosphorylation par la PKC pourrait accroître l'acidification des vésicules synaptiques dans les cellules bipolaires de la rétine et a donc le potentiel de moduler les concentrations de glutamate dans des vésicules synaptiques.

Endocytose Des Vésicules Synaptiques: Modes Rapides Et Lents De Récupération Membrane

Trends in Neurosciences. Nov, 2008  |  Pubmed ID: 18817990

Plusieurs modes de mise en liberté des vésicules synaptiques, la récupération et de recyclage ont été identifiés. Dans un mode bien établie de l'exocytose, appelé «plein effondrement de fusion», vésicules vider leur contenu neurotransmetteur entièrement dans la fente synaptique par l'aplatissement et de devenir partie de la membrane présynaptique. La membrane de la vésicule fusionnée est ensuite reinternalized via un mode lent et dépendante de la clathrine de l'endocytose compensatoire qui prend quelques secondes. Un mode plus éphémère de la fusion des vésicules, appelé «kiss-and-run 'exocytose ou« flicker-fusion », indique que lors de la transmission synaptique des vésicules ne sont que brièvement reliée à la membrane présynaptique par un pore de fusion transitoire. Enfin, un mode qui récupère une grande quantité de la membrane, ce qui équivaut à celle de plusieurs vésicules fusionnées, appelé «endocytose en vrac», a été trouvé après exocytose prolongée. Nous sommes d'avis que les deux modes rapides et lents de l'endocytose de co-exister au nerveux central terminaisons nerveuses du système et que d'un mode peut prédominer en fonction de la force de stimulation, de la température et de la maturation synaptique.

L'événement Sous-jacent Unitaire EPSCs Multiquantal à Synapse Ruban D'une Cellule De Cheveux

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jun, 2009  |  Pubmed ID: 19515924

EPSCs au niveau des synapses de récepteurs sensoriels et de certains neurones du SNC comprennent les grands événements pensé pour représenter la libération du neurotransmetteur synchrone contenues dans plusieurs vésicules synaptiques par un processus connu sous le nom communiqué multiquantal. Cependant, la détermination de l'unitaire, la taille quantique sous-jacent de tels événements supposément multiquantal s'est avéré difficile au niveau des synapses des cellules ciliées, ce qui entrave la confirmation que EPSCs grandes sont en fait multiquantal. Ici, nous abordons cette question en effectuant des mesures de capacité présynaptiques membrane ainsi que les enregistrements appariés au niveau des synapses à ruban des cellules ciliées adultes. Ces dosages simultanés présynaptiques et postsynaptiques de l'exocytose, en collaboration avec d'électrons estimations microscopiques de la capacité seule vésicule, nous permettent d'estimer une charge seule vésicule RPEC d'environ -45 fC, une valeur en accord étroit avec le transfert de charge postsynaptique moyenne de EPSCs uniformément petites enregistrées pendant les périodes de hyperpolarisation présynaptique. En établissant ainsi l'ampleur de l'événement fondamental quantique à cette synapse sensitive périphérique, nous apportons la preuve que la majorité des EPSCs spontanés et évoqués sont multiquantal. En outre, nous montrons que la prévalence des événements uniquantal contre multiquantal est Ca2 + dépendante. Enregistrements appariés révèlent également une corrélation étroite entre l'augmentation de la capacité membranaire et évoqué frais RPEC, indiquant que la libération de glutamate pendant la dépolarisation des cellules ciliées prolongée ne modifie pas significativement saturer ou désensibiliser les récepteurs AMPA post-synaptiques. Nous proposons que les grandes EPSCs reflètent la libération hautement synchronisée de vésicules multiples à simple ruban présynaptiques de type zones actives par le biais d'un composé ou coordonnée mécanisme de fusion des vésicules.

Commentaires Hemichannel Médiation Et PH-base à Partir De Cellules Horizontales De Cônes Dans La Rétine Des Vertébrés

PloS One. 2009  |  Pubmed ID: 19564917

Des études récentes visant à identifier le mécanisme par lequel les cellules horizontales rétiniennes communiquer avec cônes ont impliqué deux processus. Selon un compte rendu, hyperpolarisation cellulaire horizontale induit une augmentation de pH dans la fente synaptique qui active le courant calcique (Ca (2 +)-courant) dans les cônes, l'amélioration de la libération du transmetteur. Un autre compte suggère que l'hyperpolarisation cellulaire horizontale augmente le Ca (2 +)-courant afin de promouvoir la libération du transmetteur à travers un mécanisme éphaptique hemichannel médiation.

Embouteillages Au Cours Du Cyclage Des Vésicules Conduire à La Dépression Synaptique

Neuron. Jul, 2009  |  Pubmed ID: 19640472

Lors d'une stimulation prolongée, la fusion de milliers de vésicules synaptiques constitue un défi pour la coordination temporelle et spatiale de l'exocytose et l'endocytose. Dans ce numéro de la revue Neuron, Hosoi et ses collègues révèlent que [Ca 2 +] endocytose de déclenchement (i) des microdomaines compensatoire. Bloquer de l'endocytose améliore à court terme la dépression en retardant le recrutement des vésicules à l'amarrage des sites sur les zones actives.

Extension Du Royaume De Mesures Capacitance De La Membrane Aux Terminaisons Nerveuses Avec Des Morphologies Complexes

The Journal of Physiology. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20551018

Maj Du Développement D'un Mécanisme D'endocytose Des Vésicules Synaptiques Exiger Nanodomain Ca2 +

Nature Neuroscience. Jul, 2010  |  Pubmed ID: 20562869

Ca (2 +) est considérée comme essentielle pour l'exocytose et l'endocytose des vésicules synaptiques. Cependant, la manière dont Ca (2 +) coordonne ces processus reste incertaine, en particulier au niveau des synapses matures. Utilisation de mesures de capacité de membranes de calice de terminaisons nerveuses détenus chez le rat, nous avons constaté que l'endocytose des vésicules est initiée principalement dans Ca (2 +) nanodomaines autour Ca (2 +) des canaux, où l'exocytose est déclenchée. En vrac Ca (2 +) en dehors du domaine pourrait également être impliqué dans l'endocytose au niveau des synapses immatures, mais seulement après l'exocytose vaste à plus de synapses matures. Cette masse de Ca (2 +) l'endocytose dépendante de la calmoduline nécessaire et l'activation calcineurine au niveau des synapses immatures, mais pas à plus de synapses matures. De même, le GTP-indépendante endocytose, qui a eu lieu après l'exocytose vaste au niveau des synapses immatures, est devenu négligeable après la maturation. Nous proposons que nanodomain Ca (2 +) déclenche simultanément l'exocytose et l'endocytose des vésicules synaptiques et que les mécanismes moléculaires qui sous-tend Ca (2 +) l'endocytose dépendante de subir d'importants changements développementaux à cette synapse rapide central.

Post-tétanique Potentialisation Passe Par La Liaison Présynaptique De Calcium à La Calmoduline

The Journal of General Physiology. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20805572

Présynaptique Résurgent Na + Courants Sculpt La Forme D'onde D'action Potentiel Et à Accroître La Fiabilité De Tir Lors D'une Terminaison Nerveuse Du SNC

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21084604

Axonales et le nerf des potentiels d'action terminaux présentent souvent une dépolarisation après potentiel (DAP). Cependant, le mécanisme sous-jacent qui génère la DAP, et son impact sur les modèles de tir, sont mal comprises à terminaisons axonales. Ici, nous constatons que dans le calice des terminaisons nerveuses détenus dans le tronc cérébral chez le rat la DAP est bloqué par de faibles doses de l'extérieur appliquée TTX ou par la dialyse interne de faibles doses de lidocaïne analogique QX-314. Le DAP est ainsi généré par un présent dépend de la tension de la conductance Na (+) après le pic du potentiel d'action. Voltage-clamp enregistrements à partir du terminal calice a révélé l'expression d'une résurgence des Na (+) courant (I (NAR)), dont l'amplitude a augmenté au cours du développement postnatal précoce. Le calice de Held exprime également une persistante Na (+) courant (I (NAP)), mais les mesures du calice que je (PAN) en collaboration avec la modélisation par ordinateur indiquent que le temps de désactivation rapide constante de I (NAP) minimise sa contribution à la DAP . I (NAP) est donc ni suffisante ni nécessaire pour générer le DAP calice, alors que je (NAR) par lui-même peut générer un DAP de premier plan. Dialyse d'un fragment peptidique de la petite auxiliaire Na β4 (+) sous-unité de canal dans les calices immatures (jour postnatal 5-6) induit une augmentation de I (NAR) et une amplitude plus grande DAP, et amélioré la précision de pointes de tir et la fiabilité des le terminal calice. Nos résultats suggèrent donc que l'augmentation de I (NAR) lors de la maturation synaptique post-natale est une caractéristique essentielle qui favorise précis et résistant à haute fréquence de tir.

Les Cellules Bipolaires Dans La Rétine Des Vertébrés: De Forme à La Fonction. Introduction

Visual Neuroscience. Jan, 2011  |  Pubmed ID: 21348136

Récupération De La Dépression à Court Terme Et De La Facilitation Est Ultrarapide Et Ca2 + Dépendante Au Niveau Des Synapses Des Cellules Ciliées Auditives

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21490209

Facilitation à court terme et la dépression coexistent au niveau des synapses du système nerveux central nombreux. Facilitation, cependant, n'a pas été entièrement caractérisé au niveau des synapses des cellules ciliées. Utilisation d'enregistrements appariés et des mesures de capacitance de membrane, nous constatons que double choc plasticité des synapses à une grenouille auditive cellule adulte cheveux dépend de la durée d'impulsion et intervalles entre les. Pour de courtes impulsions de 20 ms dépolarisants et intervalles entre entre 15 et 50 ms, la facilitation s'est produite lors de cellules ciliées ont été organisées à -90 mV. Cependant, les cellules ciliées tenu à -60 mV s'affiche uniquement jumelé à impulsions dépression. Facilitation était dépendante de Ca 2 + libres résiduels niveaux, car il a été considérablement réduite par le Ca2 + tampons EGTA et BAPTA. En outre, externe faible Ca2 + augmentée de facilitation, alors que la dépression a été complétée par haute Ca2 + externe, compatible avec l'épuisement d'un petit bassin de libération rapide des vésicules synaptiques. Guérison de la dépression avait un cours à temps double-exponentielle avec une composante rapide qui peut refléter la reconstitution rapide d'une piscine vésicule appauvri. Nous suggérons que les cellules ciliées détenues à plus dépolarisée in vivo-comme les potentiels de membrane de repos ont un afflux tonique de Ca2 +, ils sont donc dans un état dynamique de la libération des vésicules continue, l'appauvrissement de la piscine et le réapprovisionnement. En outre Ca2 + influx lors de paires d'impulsions stimuli conduit alors à la dépression. Toutefois, aux potentiels de membrane de -90 mV, la libération continue et de l'épuisement piscine sont réduits au minimum, de sorte facilitation est révélé à des intervalles de temps où la reconstitution rapide de la piscine des vésicules se produit. Enfin, nous proposons que la cinétique des vésicules piscine de réapprovisionnement n'est pas limité par le taux endocytose des vésicules, qui est trop lente pour influencer le processus de reconstitution rapide piscine.

Modulation Allostérique Des Récepteurs GABA Rétiniennes Par L'acide Ascorbique

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21715633

Ionotropiques récepteurs GABA (GABA (A) et GABA (C)) appartiennent à la famille des récepteurs Cys-boucle de canaux ioniques ligand-dépendants. GABA (C) des récepteurs sont fortement exprimés dans la rétine, principalement localisée au niveau des terminaisons axonales des cellules bipolaires. L'acide ascorbique, un agent endogène redox, module la fonction des protéines diverses, et des niveaux de base de l'acide ascorbique dans la rétine sont très élevés. Cependant, l'effet de l'acide ascorbique sur la rétine récepteurs GABA n'a pas été étudiée. Ici, nous montrons que la fonction du GABA (C) et GABA (A) des récepteurs est régulée par l'acide ascorbique. Patch-clamp à partir de terminaux cellulaires bipolaires en tranches de poissons rouges rétine a révélé que GABA (C) médiés par les récepteurs activés par les courants des niveaux de fond de toniques extracellulaire GABA, GABA et (C) les courants provoqués par bouffées locales GABA, sont à la fois considérablement amélioré par l'acide ascorbique . En outre, un aperçu significatif de GABA courants feuilletée-évoqués a été observée en l'absence d'acide ascorbique. GABA-évoqués Cl (-) des courants induits par ρ homomérique (1) GABA (C) récepteurs exprimés dans des ovocytes de Xenopus laevis ont également potentialisée par l'acide ascorbique dans une concentration dépendante, de manière stéréospécifique, réversible, et la tension-indépendante. Les études portant sur la modification chimique des groupes sulfhydryle a montré que les deux Cys-loop cystéines et histidines 141, tous situés dans le ρ (1) sous-unité domaine extracellulaire, jouent chacun un rôle clé dans la modulation du GABA (C) des récepteurs par l'acide ascorbique. En outre, nous montrons que la rétine GABA (A) CISP et exprimée de manière hétérologue GABA (A) courants de récepteurs sont également augmentée par l'acide ascorbique. Nos résultats suggèrent que l'acide ascorbique peut agir comme un agent endogène capable de potentialiser la neurotransmission GABAergique dans le SNC.

Light-évoqué L'inhibition Latérale GABAergique Au Simple Bornes De La Cellule Bipolaire Synaptic Est Entraînée Par Distinct Microcircuits Rétiniennes

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 22049431

Inhibiteurs des cellules amacrines (CA) filtrer des signaux visuels qui traversent la rétine en modulant l'excitateur, sortie glutamatergique de cellules bipolaires (BC) sur de multiples échelles temporelles et spatiales. Rétroaction réciproque de CA fournit une inhibition focale qui est temporellement verrouillé à l'activité de l'activité BC présynaptique, que les informations latérale provient CA excités par éloignée BC. Ces mécanismes de rétroaction distinctes permettant de calculer temporelle et spatiale dans les terminaux Colombie-Britannique. Ici, nous avons utilisé une préparation unique d'étudier lumière évoqués CISP enregistrées à partir des terminaux de axotomisés SUR-type mixte tige / cône BC (Mb) dans des tranches de poisson rouge de la rétine. Dans cette préparation, la lumière a évoqué CISP ne pouvait atteindre les bornes BC axotomisés par la voie de retour latérale, ce qui nous permet d'étudier des commentaires latérale en l'absence de chevauchement des composants de rétroaction réciproques. Nous avons constaté que la lumière évoque ON et OFF CISP latérales (L-CISP) dans les terminaux Mb ayant différentes caractéristiques temporelles et transmis par l'intermédiaire des voies distinctes de la rétine. La contribution relative des tiges par rapport à cônes à ON et OFF L-CPSI a été intensité de la lumière dépend. Présynaptique de la Colombie-Britannique Mb bornes AC a reçu des contributions via AMPA/KA- et NMDA récepteurs de type dans les deux les voies ON et OFF, et utilisait des canaux sodium TTX-sensibles à stimuler le transfert de signal le long de leurs processus. ON et OFF L-CISP, comme CISP rétroaction réciproques, ont été médiatisée à la fois par le GABA (A) et le GABA (C) des récepteurs. Cependant, nos résultats suggèrent que les réactions latérales et réciproque ne se croisent pas baisser les uns des autres-, et sont donc médiatisée par des populations distinctes de CA. Ces résultats démontrent que la rétine circuits inhibiteurs sont hautement spécialisés pour moduler la production en Colombie-Britannique à différentes intensités lumineuses.

Forte Ca ² ⁺ Nanodomaines Sous Le Ruban De Sortie Promouvoir Multivésiculaire Très Synchrone Au Niveau Des Synapses Des Cellules Ciliées

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 22090491

Synapses des cellules ciliées de ruban présentent plusieurs caractéristiques distinctives. Structurellement, un corps dense, ou un ruban, est ancrée à la membrane présynaptique et attaches des vésicules synaptiques; fonctionnellement, la libération de neurotransmetteurs est dominé par de grands événements RPEC produites par voie de communiqué multivésiculaire apparemment synchrone. Cependant, le rôle spécifique du ruban synaptique dans la promotion de cette forme de libération reste insaisissable. Utilisation complètes reconstructions ultrastructurales et les mesures de capacité des cellules d'amphibiens ouaouaron cheveux papilles dialysés avec des concentrations élevées d'un lent Ca ² ⁺ tampon (10 mM EGTA), nous avons constaté que le nombre de vésicules synaptiques à la base du ruban en étroite corrélation avec les vésicules qui ont libéré le plus rapidement et efficacement, tandis que le reste des vésicules de ruban captif corrélées à une seconde, plus lente bassin de vésicules. Combiné avec la persistance de la libération multivésiculaires dans l'extrême Ca ² ⁺ conditions tampon (10 mM BAPTA), nos données plaident contre la fusion Ca ² composé ⁺-dépendante de ruban attachés vésicules au niveau des synapses des cellules ciliées. En outre, pendant la dépolarisation des cellules ciliées, nos résultats suggèrent qu'un taux élevé de Ca ² ⁺ niveaux améliorer les taux de vésicules piscine de réapprovisionnement. Enfin, en utilisant des simulations de diffusion Ca ² ⁺, nous proposons que le ruban et ses vésicules définir un petit volume cytoplasmique où Ca ² ⁺ tampon est saturée, en dépit de conditions BAPTA 10 mM. Cette saturation du tampon local permet rapide et grande Ca ² ⁺ prend sa source près des sites de lâcher sous le ruban synaptique qui peuvent déclencher EPSCs multiquantal. Nous concluons que, en limitant le volume disponible présynaptique, le ruban peut être de créer les conditions pour la libération synchrone d'une petite cohorte de vésicules à quai.