Single-cell optogenetic excitation drives homeostatic synaptic depression.
Single-cell optogenetic excitation drives homeostatic synaptic depression.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2010.09.020
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发表时间：
2010-11-04
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Nicoll, Roger A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Goold, Carleton P.;Nicoll, Roger A.
稳态过程已被提出来解释突触可塑性的动力学和脑功能的稳定性之间的差异。突触可塑性的形式，如长时程增强（LTP），以突触和细胞特异性的方式改变突触活动。虽然网络范围内的兴奋触发补偿性稳态变化，但神经元是否响应于细胞自主的兴奋增加而启动稳态突触变化尚不清楚。在这里，我们采用光遗传学工具，细胞自主兴奋CA 1锥体神经元，并发现AMPAR和NMDAR功能的补偿性突触后抑制的结果。通过L-型钙通道的钙内流升高导致涉及CaM激酶激酶和CaM激酶4的途径的激活，其诱导AMPAR和NMDAR反应的突触抑制。AMPAR而不是NMDAR的突触抑制需要蛋白质合成和GluA 2 AMPAR亚基，表明CaM激酶激活的下游发散途径调节稳态AMPAR和NMDAR抑制。
Homeostatic processes have been proposed to explain the discrepancy between the dynamics of synaptic plasticity and the stability of brain function. Forms of synaptic plasticity such as long-term potentiation (LTP) alter synaptic activity in a synapse- and cell-specific fashion. Although network-wide excitation triggers compensatory homeostatic changes, it is unknown whether neurons initiate homeostatic synaptic changes in response to cell-autonomous increases in excitation. Here we employ optogenetic tools to cell-autonomously excite CA1 pyramidal neurons and find that a compensatory postsynaptic depression of both AMPAR and NMDAR function results. Elevated calcium influx through L-type calcium channels leads to activation of a pathway involving CaM kinase kinase and CaM kinase 4 that induces synaptic depression of AMPAR and NMDAR responses. The synaptic depression of AMPARs but not of NMDARs requires protein synthesis and the GluA2 AMPAR subunit, indicating that downstream of CaM kinase activation divergent pathways regulate homeostatic AMPAR and NMDAR depression.
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影响因子：
16.2
作者：
Haghighi, AP;McCabe, BD;Goodman, CS
通讯作者：
Goodman, CS
影响因子：
25
作者：
Boyden, ES;Zhang, F;Deisseroth, K
通讯作者：
Deisseroth, K
影响因子：
2.5
作者：
Isokawa, M;Levesque, M;Engel, J
通讯作者：
Engel, J
DOI：
10.1126/science.1179685
发表时间：
2009-11-20
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Dickman DK;Davis GW
通讯作者：
Davis GW
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--