J Neurosci. 2015 Okt 7; 35 (40):13773-83. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2083-15.2015.
Kotkas AL1, Gajewski PA1, Yang M2, Kechner ME1, Al Masraf BS1, Kennedy PJ3, Wang H1, Mazei-Robison MS1, Robison AJ4.
Abstraktne
On teada, et hippokampusel (HPC) on õppimisel oluline roll, protsess, mis sõltub sünaptilisest plastilisusest; siiski on selle aluseks olevad molekulaarsed mehhanismid halvasti mõistetavad. ΔFosB on transkriptsioonifaktor, mis indutseeritakse kogu ajus kroonilise uimastite, stressi ja teiste stiimulite poolt ning reguleerib sünaptilist plastilisust ja käitumist teistes aju piirkondades, sealhulgas tuumaklundis. Näitame siin, et ΔFosB indutseeritakse ka HPC CA1 ja DG alamväljades ruumilise õppimise ja uue keskkonnaalase kokkupuute kaudu. Käesoleva uuringu eesmärk oli uurida ΔFosB rolli hippokampuse sõltuval õppimisel ja mälust ning HPC sünapside struktuurilisest plastilisusest. Kasutades viiruse poolt vahendatud geeniülekannet vaiksele ΔFosB transkriptsioonilisele aktiivsusele, ekspresseerides ΔJunD (ΔFosB transkriptsioonifunktsiooni negatiivne modulaator) või üleekspresseerides ΔFosB, näitame, et HPC ΔFosB reguleerib õppimist ja mälu. Täpsemalt, ΔJunD ekspressioon HPC häiritud õppimises ja mälu hiirtel hüpokampuse sõltuvate ülesannete aku kohta. Samamoodi halvenes ka õppe üldine osFosB üleekspressioon. AJunD ekspressioon HPC-s ei mõjutanud ärevust või loomulikku tasu, kuid ΔFosB üleekspressioon indutseeris anksiogeenset käitumist, mis viitab sellele, et ΔFosB võib lisaks õppimisele vahendada tähelepanu. Lõpuks leiti, et ΔFosB üleekspressioon suurendab CA1i püramiidrakkudes ebaküpseid dendriitrakke, samal ajal kui ΔJunD vähendas ebaküpsete ja küpsete selgroogide arvu, mis näitab, et ΔFosB võib avaldada HPC sünaptilise funktsiooni moduleerimise kaudu oma käitumismõjusid. Need tulemused näitavad ühiselt, et ΔFosB mängib olulist rolli HPC raku morfoloogias ja HPC-st sõltuvas õppimises ja mälus.
MÄRKUS:
Meie selgesõnaliste mälestuste konsolideerimine toimub hipokampuses ja just selles aju piirkonnas on õppimise molekulaarseid ja rakulisi protsesse kõige põhjalikumalt uuritud. Me teame, et hipokampuse neuronite vahelised ühendused moodustuvad, elimineeritakse, paranevad ja nõrgenevad õppimise ajal ning me teame, et selle protsessi mõned etapid hõlmavad spetsiifiliste geenide transkriptsiooni muutusi. Kuid selles protsessis osalevad spetsiifilised transkriptsioonifaktorid ei ole täielikult teada. Siin näitame, et transkriptsioonifaktor ΔFosB indutseeritakse hipokampuses õppimise teel, reguleerib hipokampuse sünapsi kuju ja on vajalik mälu moodustamiseks, avades hippokampuse transkriptsiooni regulatsiooni hulk uusi võimalusi.
Copyright © 2015 autorid 0270-6474 / 15 / 3513773-11 $ 15.00 / 0.
MÄRKSÕNAD:
dendriitsed lülid; hipokampus; õppimine; transkriptsioon; ΔFosB
;