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.
Abstract
L'hippocampe (HPC) joue un rôle important dans l'apprentissage, processus qui dépend de la plasticité synaptique. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents sont mal compris. ΔFosB est un facteur de transcription induit dans tout le cerveau par l'exposition chronique à des médicaments, le stress et divers autres stimuli. Il régule la plasticité synaptique et le comportement dans d'autres régions du cerveau, y compris le noyau accumbens. Nous montrons ici que ΔFosB est également induit dans les sous-champs HPC CA1 et DG par apprentissage spatial et nouvelle exposition environnementale. Le but de la présente étude était d'examiner le rôle de ΔFosB dans l'apprentissage et la mémoire dépendants de l'hippocampe et la plasticité structurelle des synapses HPC. En utilisant le transfert de gène à médiation virale pour faire taire l'activité de transcription ΔFosB en exprimant ΔJunD (un modulateur négatif de la fonction de transcription de ΔFosB) ou pour surexprimer ΔFosB, nous démontrons que HPC ΔFosB régit l'apprentissage et la mémoire. Spécifiquement, l'expression ΔJunD dans HPC a altéré l'apprentissage et la mémoire sur une batterie de tâches dépendantes de l'hippocampe chez la souris. De même, la surexpression générale de ΔFosB a également nui à l’apprentissage. L'expression de ΔJunD dans HPC n'a pas d'incidence sur l'anxiété ni sur la récompense naturelle, mais des comportements anxiogéniques induits par la surexpression de ΔFosB, suggérant que ΔFosB peut jouer un rôle de médiateur en plus de l'apprentissage. Enfin, nous avons constaté que la surexpression de ΔFosB augmente les épines dendritiques immatures sur les cellules pyramidales CA1, alors que ΔJunD réduit le nombre de types d’épines immatures et matures, ce qui indique que ΔFosB peut exercer ses effets comportementaux par la modulation de la fonction synaptique de HPC. Ensemble, ces résultats suggèrent collectivement que ΔFosB joue un rôle important dans la morphologie cellulaire du HPC et dans l'apprentissage et la mémoire dépendants du HPC.
IMPORTANCE DES MOTIFS:
La consolidation de nos mémoires explicites se produit dans l'hippocampe, et c'est dans cette région du cerveau que les processus d'apprentissage moléculaires et cellulaires ont été étudiés de plus près. Nous savons que les connexions entre les neurones de l'hippocampe sont formées, éliminées, améliorées et affaiblies au cours de l'apprentissage, et nous savons que certaines étapes de ce processus impliquent des altérations de la transcription de gènes spécifiques. Cependant, les facteurs de transcription spécifiques impliqués dans ce processus ne sont pas complètement compris. Ici, nous démontrons que le facteur de transcription ΔFosB est induit dans l’hippocampe par l’apprentissage, régule la forme des synapses de l’hippocampe et est nécessaire à la formation de la mémoire, ouvrant une foule de nouvelles possibilités de régulation de la transcription de l’hippocampe.
Copyright © 2015 les auteurs 0270-6474 / 15 / 3513773-11 $ 15.00 / 0.
MOTS-CLÉS:
épines dendritiques; l'hippocampe; apprentissage; transcription; ΔFosB
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