Electric fields due to synaptic currents sharpen excitatory transmission.
Electric fields due to synaptic currents sharpen excitatory transmission.
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DOI：
10.1126/science.1154330
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发表时间：
2008-03-28
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Rusakov DA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sylantyev S;Savtchenko LP;Niu YP;Ivanov AI;Jensen TP;Kullmann DM;Xiao MY;Rusakov DA
决定大脑信号整合特性的突触响应波形取决于突触间隙神经递质的时空分布。在这里，我们发现 AMPA 受体介导的兴奋电流和带负电的谷氨酸分子之间的电泳相互作用加速了谷氨酸从突触间隙的清除，从而加速了突触反应。这种现象在去极化时会逆转，并且当裂隙内电场因 AMPA 受体密度降低而减弱时会减弱。相比之下，直接应用谷氨酸引起的受体介导电流的动力学与电压无关，由电中性神经递质 GABA 介导的突触电流也是如此。因此，兴奋性突触反应的电压依赖性时间调节可能有助于神经回路中的信号整合。
The synaptic response waveform, which determines signal integration properties in the brain, depends on the spatiotemporal profile of neurotransmitter in the synaptic cleft. Here, we show that electrophoretic interactions between AMPA-receptor-mediated excitatory currents and negatively charged glutamate molecules accelerate the clearance of glutamate from the synaptic cleft, speeding-up synaptic responses. This phenomenon is reversed upon depolarization and diminished when intra-cleft electric fields are weakened through a decrease in the AMPA receptor density. In contrast, the kinetics of receptor-mediated currents evoked by direct application of glutamate are voltage-independent, as are synaptic currents mediated by the electrically neutral neurotransmitter GABA. Voltage-dependent temporal tuning of excitatory synaptic responses may thus contribute to signal integration in neural circuits.
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