J Neurosci. 2015 Oct 7; 35 (40):13773-83. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2083-15.2015.
Orel AL1, Gajewski PA1, Jang M2, Kečner ME1, Al Masraf BS1, Kennedy PJ3, Wang H1, Mazei-Robison MS1, Robison AJ4.
Minimalizem
Znano je, da ima hipokampus (HPC) pomembno vlogo pri učenju, ki je odvisen od sinaptične plastičnosti; vendar pa so molekularni mehanizmi, na katerih temelji to, slabo razumljeni. ΔFosB je transkripcijski faktor, ki se v možganih inducira s kronično izpostavljenostjo drogam, stresom in različnimi drugimi dražljaji ter regulira sinaptično plastičnost in obnašanje v drugih regijah možganov, vključno z nucleus accumbens. Tukaj prikazujemo, da se ΔFosB inducira tudi v podpoljih HPC CA1 in DG s prostorskim učenjem in novo izpostavljenostjo okolja. Cilj te študije je bil preučiti vlogo ΔFosB v učenju in spominu, ki je odvisen od hipokampusa, ter strukturno plastičnost HPC sinaps. Z virusnim posredovanjem genskega prenosa za utišanje ΔFosB transkripcijske aktivnosti z izražanjem ΔJunD (negativni modulator ΔFosB transkripcijske funkcije) ali za prekomerno izražanje ΔFosB, dokazujemo, da HPC ΔFosB uravnava učenje in spomin. Natančneje, izražanje ΔJunD v HPC je okrnilo učenje in spomin na baterije, ki so odvisne od hipokampusa pri miših. Podobno je tudi splošna prekomerna ekspresija ΔFosB oslabila učenje. Ekspresija ΔJunD v HPC ni vplivala na anksioznost ali naravno nagrajevanje, toda prekomerna ekspresija ΔFosB je povzročila anksiogeno vedenje, kar kaže, da lahko ΔFosB poleg učenja posreduje tudi pozornost. Končno smo ugotovili, da čezmerna ekspresija ΔFosB poveča nezrele dendritične bodice na piramidnih celicah CA1, medtem ko je ΔJunD zmanjšal število nezrelih in zrelih vrst hrbtenice, kar kaže, da lahko ΔFosB izvaja svoje vedenjske učinke preko modulacije sinaptične funkcije HPC. Ti rezultati skupaj kažejo, da igra ΔFosB pomembno vlogo pri celični morfologiji HPC in učenju in spominu, ki je odvisen od HPC.
POMEMBNA IZJAVA:
Konsolidacija naših eksplicitnih spominov se dogaja v hipokampusu in v tem možganskem območju so molekularni in celični procesi učenja najbolj preučeni. Vemo, da se povezave med hipokampalnimi nevroni med učenjem oblikujejo, odpravljajo, krepijo in oslabijo, in vemo, da nekatere faze tega procesa vključujejo spremembe v transkripciji določenih genov. Vendar pa specifični transkripcijski faktorji, ki so vključeni v ta proces, niso popolnoma razumljivi. Tukaj smo pokazali, da je transkripcijski faktor ΔFosB induciran v hipokampusu z učenjem, uravnava obliko hipokampalnih sinaps in je potreben za tvorjenje spomina, ki odpira številne nove možnosti za hipokampalno transkripcijsko regulacijo.
Avtorske pravice © 2015 avtorji 0270-6474 / 15 / 3513773-11 $ 15.00 / 0.
KLJUČNE BESEDE:
dendritične bodice; hipokampus; učenje; transkripcija; ΔFosB
;
