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
Van de hippocampus (HPC) is bekend dat deze een belangrijke rol speelt bij het leren, een proces dat afhankelijk is van synaptische plasticiteit; de onderliggende moleculaire mechanismen zijn echter slecht begrepen. ΔFosB is een transcriptiefactor die door de hersenen wordt geïnduceerd door chronische blootstelling aan medicijnen, stress en verschillende andere stimuli en regelt synaptische plasticiteit en gedrag in andere hersenregio's, inclusief de nucleus accumbens. We laten hier zien dat ΔFosB ook wordt geïnduceerd in HPC CA1- en DG-subvelden door ruimtelijk leren en nieuwe milieublootstelling. Het doel van de huidige studie was om de rol van ΔFosB in hippocampus-afhankelijk leren en geheugen en de structurele plasticiteit van HPC-synapsen te onderzoeken. Door virale gemedieerde genoverdracht te gebruiken om ΔFosB-transcriptionele activiteit te dempen door ΔJunD (een negatieve modulator van ΔFosB-transcriptionele functie) tot expressie te brengen of ΔFosB tot overexpressie te brengen, demonstreren we dat HPC ΔFosB leren en geheugen reguleert. Specifiek, AJunD expressie in HPC verminderde het leren en geheugen op een batterij van hippocampus-afhankelijke taken bij muizen. Evenzo verminderde algemene overexpressie van ΔFosB ook het leren. ΔJunD-expressie in HPC had geen invloed op angst of natuurlijke beloning, maar ΔFosB-overexpressie induceerde anxiogeen gedrag, wat suggereert dat ΔFosB aandachtsschuiven kan mediëren naast het leren. Uiteindelijk vonden we dat overexpressie van ΔFosB onvolgroeide dendritische stekels op CA1 piramidale cellen doet toenemen, terwijl ΔJunD het aantal onvolgroeide en volwassen wervelkolomtypen verminderde, wat aangeeft dat ΔFosB zijn gedragseffecten kan uitoefenen door modulatie van de HPC-synaptische functie. Samen geven deze resultaten gezamenlijk aan dat ΔFosB een belangrijke rol speelt in HPC cellulaire morfologie en HPC-afhankelijk leren en geheugen.
BELANG VERKLARING:
Consolidatie van onze expliciete herinneringen vindt plaats in de hippocampus en het is in dit hersengebied dat de moleculaire en cellulaire leerprocessen het best zijn bestudeerd. We weten dat verbindingen tussen hippocampale neuronen worden gevormd, geëlimineerd, versterkt en verzwakt tijdens het leren, en we weten dat sommige stadia van dit proces veranderingen in de transcriptie van specifieke genen met zich meebrengen. De specifieke transcriptiefactoren die bij dit proces zijn betrokken, zijn echter niet volledig begrepen. Hier demonstreren we dat de transcriptiefactor ΔFosB in de hippocampus wordt geïnduceerd door te leren, de vorm van hippocampale synapsen reguleert en nodig is voor geheugenvorming, waardoor een groot aantal nieuwe mogelijkheden voor hippocampale transcriptionele regulatie worden geopend.
Copyright © 2015 de auteurs 0270-6474 / 15 / 3513773-11 $ 15.00 / 0.
trefwoorden:
dendritische stekels; zeepaardje; aan het leren; transcriptie; ΔFosB
;
