J Neurosci. 2015 Oct 7; 35 (40):13773-83. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2083-15.2015.
Eagle AL1, Гаевский П.А.1, Ян М2, Кечнер МЭ1, Аль-Масраф Б.С.1, Кеннеди ПД3, Ван Х1, Mazei-Robison MS1, Robison AJ4.
Абстрактные
Известно, что гиппокамп (HPC) играет важную роль в обучении, процесс, зависящий от синаптической пластичности; однако молекулярные механизмы, лежащие в основе этого, плохо изучены. ΔFosB - фактор транскрипции, который индуцируется во всем мозге при хроническом воздействии на наркотики, стресс и множество других стимулов и регулирует синаптическую пластичность и поведение в других областях мозга, включая ядро accumbens. Мы показываем здесь, что ΔFosB также индуцируется в подполях HPC CA1 и DG пространственным обучением и новым воздействием на окружающую среду. Целью настоящего исследования было изучение роли ΔFosB в обучении и памяти, зависящей от гиппокампа, и структурной пластичности синапсов HPC. Используя передачу вируса, опосредованную переносом гена, чтобы заставить транскрипционную активность ΔFosB отключать, выражая ΔJunD (отрицательный модулятор функции транскрипции ΔFosB) или для сверхэкспрессии ΔFosB, мы демонстрируем, что HPC ΔFosB регулирует обучение и память. В частности, выражение ΔJunD в HPC ухудшает обучение и память на батарее задач, зависящих от гиппокампа у мышей. Аналогичным образом, общая избыточная экспрессия ΔFosB также ухудшает обучение. Выражение ΔJunD в HPC не влияло на беспокойство или естественную награду, но избыточная экспрессия ΔFosB вызывала анксиогенное поведение, предполагая, что ΔFosB может опосредовать внимание в дополнение к обучению. Наконец, мы обнаружили, что избыточная экспрессия ΔFosB увеличивает незрелые дендритные шипы на пирамидальных клетках CA1, тогда как ΔJunD уменьшает количество незрелых и зрелых типов позвоночника, что указывает на то, что ΔFosB может оказывать свои поведенческие эффекты посредством модуляции синаптической функции HPC. Вместе эти результаты показывают коллективно, что ΔFosB играет значительную роль в клеточной морфологии HPC и HPC-зависимом обучении и памяти.
ЗНАЧЕНИЕ ЗАЯВЛЕНИЕ:
Консолидация наших явных воспоминаний происходит в гиппокампе, и именно в этой области мозга наиболее изучены молекулярные и клеточные процессы обучения. Мы знаем, что связи между нейронами гиппокампа формируются, устраняются, усиливаются и ослабляются во время обучения, и мы знаем, что на некоторых этапах этого процесса происходят изменения в транскрипции определенных генов. Однако специфические факторы транскрипции, участвующие в этом процессе, до конца не поняты. Здесь мы демонстрируем, что фактор транскрипции ΔFosB индуцируется в гиппокампе путем обучения, регулирует форму синапсов гиппокампа и необходим для формирования памяти, открывая множество новых возможностей для регуляции транскрипции гиппокампа.
Copyright © 2015 авторы 0270-6474 / 15 / 3513773-11 $ 15.00 / 0.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
дендритные шипы; гиппокамп; учусь; транскрипции; ΔFosB
;
