J Neurosci. 2015 říjen 7; 35 (40):13773-83. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2083-15.2015.
Eagle AL1, Gajewski PA1, Yang M2, Kechner ME1, Al Masraf BS1, Kennedy PJ3, Wang H1, Mazei-Robison MS1, Robison AJ4.
Abstraktní
O hipokampu (HPC) je známo, že hraje důležitou roli při učení, což je proces závislý na synaptické plasticitě; molekulární mechanismy, z nichž toto vychází, jsou však špatně pochopeny. FOSB je transkripční faktor, který je indukován v celém mozku chronickou expozicí lékům, stresu a řadě dalších podnětů a reguluje synaptickou plasticitu a chování v jiných oblastech mozku, včetně nucleus accumbens. Ukážeme zde, že ΔFosB je také indukován v HPC CA1 a DG podpole pomocí prostorového učení a nové expozice prostředí. Cílem této studie bylo prozkoumat roli AFosB v hippocampálním učení a paměti a strukturální plasticitu HPC synapsí. Pomocí virově zprostředkovaného přenosu genů k umlčení transkripční aktivity AFosB expresí Aunun (negativní modulátor transkripční funkce AFosB) nebo k nadměrné expresi AFosB prokazujeme, že HPC AFos reguluje učení a paměť. Konkrétně exprese JunD v učení HPC a paměť na baterii hippocampálních úloh u myší. Podobně, obecná nadměrná exprese FosB také narušila učení. Exprese JunD v HPC neovlivňovala úzkost nebo přirozenou odměnu, ale ΔFosB nadměrná exprese indukovala anxiogenní chování, což naznačuje, že AFos může zprostředkovat pozornost učení kromě učení. Nakonec jsme zjistili, že nadměrná exprese AFosB zvyšuje nezralé dendritické páteře na pyramidálních buňkách CA1, zatímco Aunun snížil počet nezralých a zralých typů páteře, což naznačuje, že AFos může uplatňovat své behaviorální účinky modulací HPC synaptické funkce. Tyto výsledky společně naznačují, že AFos hraje významnou roli v HPC buněčné morfologii a HPC-dependentním učení a paměti.
VÝZNAMNÝ PROHLÁŠENÍ:
K upevnění našich explicitních vzpomínek dochází v hippocampu a právě v této oblasti mozku byly molekulární a buněčné procesy učení nejblíže studovány. Víme, že spojení mezi hipokampálními neurony se během učení vytváří, vylučuje, zesiluje a oslabuje a víme, že některé fáze tohoto procesu zahrnují změny v transkripci specifických genů. Specifické transkripční faktory zapojené do tohoto procesu však nejsou zcela známy. Zde demonstrujeme, že transkripční faktor AFosB je indukován v hippocampu učením, reguluje tvar hippocampálních synapsí a je nutný pro tvorbu paměti, což otevírá řadu nových možností pro hippocampální transkripční regulaci.
Copyright © 2015 autoři 0270-6474 / 15 / 3513773-11 $ 15.00 / 0.
KEYWORDS:
dendritické hřbety; hippocampus; učení se; transkripce; FOSB
;