J Neurosci. 2015 Oct 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.
Resumen
Se sabe que el hipocampo (HPC) juega un papel importante en el aprendizaje, un proceso que depende de la plasticidad sináptica; sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a esto son poco conocidos. ΔFosB es un factor de transcripción que se induce en todo el cerebro por exposición crónica a drogas, estrés y una variedad de otros estímulos y regula la plasticidad y el comportamiento sináptico en otras regiones del cerebro, incluido el núcleo accumbens. Aquí mostramos que ΔFosB también se induce en los subcampos de HPC CA1 y DG por el aprendizaje espacial y la exposición ambiental novedosa. El objetivo del presente estudio fue examinar el papel de ΔFosB en el aprendizaje y la memoria dependientes del hipocampo y la plasticidad estructural de las sinapsis de HPC. Usando la transferencia de genes mediada por virus para silenciar la actividad transcripcional de ΔFosB mediante la expresión de ΔJunD (un modulador negativo de la función transcripcional de ΔFosB) o para sobreexpresar ΔFosB, demostramos que el HPC ΔFosB regula el aprendizaje y la memoria. Específicamente, la expresión ΔJunD en HPC afectó el aprendizaje y la memoria en una batería de tareas dependientes del hipocampo en ratones. De manera similar, la sobreexpresión general de ΔFosB también afectó el aprendizaje. La expresión de unJunD en HPC no afectó la ansiedad ni la recompensa natural, pero la sobreexpresión de BFosB indujo conductas ansiogénicas, lo que sugiere que osFosB puede mediar la activación atencional además del aprendizaje. Finalmente, encontramos que la sobreexpresión de ΔFosB aumenta las espinas dendríticas inmaduras en células piramidales CA1, mientras que unJunD redujo el número de tipos de espinas inmaduras y maduras, lo que indica que ΔFosB puede ejercer sus efectos de comportamiento a través de la modulación de la función sináptica HPC. Juntos, estos resultados sugieren colectivamente que ΔFosB desempeña un papel importante en la morfología celular de HPC y en el aprendizaje y la memoria dependientes de HPC.
SIGNIFICADO DE MOTIVOS:
La consolidación de nuestras memorias explícitas ocurre dentro del hipocampo, y es en esta región del cerebro donde se han estudiado más de cerca los procesos moleculares y celulares de aprendizaje. Sabemos que las conexiones entre las neuronas del hipocampo se forman, eliminan, mejoran y debilitan durante el aprendizaje, y sabemos que algunas etapas de este proceso involucran alteraciones en la transcripción de genes específicos. Sin embargo, los factores de transcripción específicos involucrados en este proceso no se entienden completamente. Aquí, demostramos que el factor de transcripción ΔFosB se induce en el hipocampo al aprender, regula la forma de las sinapsis del hipocampo y es necesario para la formación de la memoria, lo que abre nuevas posibilidades para la regulación transcripcional del hipocampo.
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PALABRAS CLAVE:
espinas dendríticas; hipocampo; aprendizaje; transcripción; ΔFosB
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