カルシウム動態は線条体の有きょく投射ニューロンにおけるシナプス可塑性の方向を予測する【Powered by NICT】

Jedrzejewska-Szmek Joanna; Damodaran Sriraman; Dorman Daniel B.; Blackwell Kim T.

文献

J-GLOBAL ID：201702284090458195 整理番号：17A1115600

カルシウム動態は線条体の有きょく投射ニューロンにおけるシナプス可塑性の方向を予測する【Powered by NICT】

Calcium dynamics predict direction of synaptic plasticity in striatal spiny projection neurons

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資料名：
巻： 45 号： 8 ページ： 1044-1056 発行年： 2017年
JST資料番号： W2570A ISSN： 0953-816X 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

線条体は感覚運動と認識的会合のための学習と記憶形成の主要な部位である。記憶貯蔵のための脳により用いられる機構の一つは,シナプス可塑性-シナプス強度の長期持続性活性依存性変化である。シナプス可塑性の全ての型は細胞内カルシウムの上昇を必要とし,一般的な仮説は,カルシウムトランジェントの振幅と持続時間は,シナプス可塑性の方向を決定できることである。ドーパミンは刺激プロトコルにおける多様性のために線条体可塑性と部分的に必要であるが線条体におけるこの仮説の有用性は部分的に不明である。カルシウムは可塑性方向を予測できるかどうかを試験するために,著者らはカルシウム拡散,バッファリングとポンプ押出を含む洗練されたカルシウム動力学と有棘投射ニューロンモデルを用いたカルシウムベース可塑性ルールを開発した。三スパイクタイミング依存可塑性(STDP)誘導プロトコル,シナプス後電位を正確に時間活動電位と対を利用し,このような対形成のタイミングは,増強または抑制が発生するかを決定する。結果は,カルシウム動態の変化にもかかわらず,単一のカルシウムをベースにした可塑性規則,カルシウム上昇の持続時間を明示的に考慮し,全ての三つのSTDPプロトコルのためのシナプス重量変化の方向を説明できることを示した。追加シミュレーションは,塑性則は長期増強のNMDA受容体依存性長期抑圧のL型チャネル依存性を正確に予測することを示した。現実的なカルシウム動力学を利用することにより,モデルは,シナプス可塑性の方向を制御する機構を明らかにし,カルシウム振幅だけではなく,カルシウムの動力学はシナプス可塑性に重要であることを示した。Copyright 2017 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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中枢神経系

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