文摘
在哺乳动物大脑,细胞和分子事件发生在突触的形成和可塑性都是很难研究由于这些过程中涉及大量的因素,因为每个组件的贡献并不明确。无脊椎动物,如果蝇、海兔、螺旋、椎实螺属和Helisoma,已被证明是有用的模型为研究突触组装和学习的基本形式。简单的神经系统,细胞可访问性,和基因简单是一些例子的无脊椎动物的优势,可以提高我们的知识进化的神经保护机制。在本文中,我们目前的进展的概述,阐明了细胞和分子机制突触发生和突触可塑性在无脊椎动物静脉曲张和脊椎动物的验证。特别是,无脊椎动物的角色synapsin在突触前终端的形成和细胞间的相互作用,诱导特定结构和功能的变化将会分析他们各自的目标。
1。介绍
Interneuronal沟通是所有神经系统功能所必需的。神经元彼此传输信号在专业结构称为突触的突触前和突触后室形态和功能上都是有区别的。
细胞可访问性和相对简单的神经系统使无脊椎动物模型等海兔,椎实螺属,水蛭,螺旋,和Helisoma(1- - - - - -9),一个特别合适的解决方案调查突触的形成和神经元特异性的连接。大量的无脊椎动物神经元可以单独识别和孤立的在细胞培养中,因为他们有着类似的大小、位置,生物物理属性,突触连接,生理功能在动物中相同的物种(10]。因此,它甚至可以重现在分离细胞培养个体识别的无脊椎动物神经元之间的突触概括在体外他们的在活的有机体内功能(6,7,11- - - - - -13]。文化条件,特定于每个系统,促进再生的新神经炎的乔木和建立突触连接以惊人的准确性。因此,细胞培养方法结合成像和电生理学技术允许神经科学家监控潜在的神经突细胞和分子事件结果,突触发生和突触可塑性。
通常,脊椎动物神经细胞显示一个刻板的极性,可以确定接收和整合突触输入well-distinguished地区委托(树突,soma和近端轴突),动作电位的起始(轴突初始段)和信号传播(轴突分枝)。另一方面,无脊椎动物神经元通常缺乏有髓鞘的轴突,和他们的传入和传出的过程常常soma的分支从相同的分支。尽管脊柱象过程沿着树突的存在果蝇视觉中间神经元(14)和蜜蜂calycal中间神经元已经观察到(15,16),没有证据表明其他无脊椎动物模型熊的神经元树突棘的脊椎动物中描述与定义良好的形态。无脊椎动物神经突触聚集到varicose-like结构表现为不规则小脓包分布式探明。静脉曲张在无脊椎动物和脊椎动物模型,描述等螺旋(7,17- - - - - -19),海兔(20.- - - - - -24),椎实螺属(25),Helisoma(26),大鼠大脑皮层神经元(27],锥体神经元[28),和海马神经元29日,30.]。
2。静脉曲张形成的初始步骤
对文化的研究表明,静脉曲张可以导致生长锥的变换到突触终端接触后突触后细胞(31日,32),以及沿着轴突的突触后即使没有目标(27,29日,33- - - - - -42)(图1)。形成功能活跃的区域缺乏突触后合作伙伴可能归因于文化物质用于涂层表面(如赖氨酸、polyornithine和基本生长因子)(37,43- - - - - -46),不过这个配置在活的有机体内在许多无脊椎动物(47)和哺乳动物的中枢神经系统,也就是说,攀爬在小脑纤维(48],长满青苔的齿状回的纤维(49),和初级视觉皮层的成年猕猴50]。
通过这种方式,存在多个突触前区域分布沿轴突的长度允许单个神经元形成顺道突触连接和许多合作伙伴。因此,我们可以推断突触的形成不是一个简单的神经元之间的身体接触。有趣的是,它已被证明Helisoma颊神经元B5可以形成一个有效的化学突触B19神经元(13,51]在分钟后联系3]。这种机制并不意味着依赖于目标诱导分泌功能。事实上,在神经元B5释放机械组装之前通过内在发展机制联系(52]。此外,培养非洲爪蟾蜍脊髓神经元,大鼠海马神经元,果蝇神经元有能力唤起沿着整个轴突的突触囊泡回收段,即使没有他们的目标29日,33,35- - - - - -37,39- - - - - -41]。形态学研究上执行海兔感觉神经元培养与突触后神经元以及孤立的配置显示静脉曲张形成在促进生长锥的技巧,或进步之后,神经突或分裂的预先存在的静脉曲张23,24,53,54]。
实际上,在文献中提出的模型(55)包含一系列层次出现的步骤通过结合泡贩运和突触蛋白的当地招聘。首先,一个巨大的细胞器的积累会导致泡集群形成促进生长锥的手掌。在突触前剑头的组装、集群pleiomorphic泡已经观察到新形成的突触(56]。突触囊泡聚集和肌动蛋白细胞骨架重组后突触池可能会导致G-actin和其他蛋白质的封存的顺向放缓神经炎的扩展和肿胀的生长锥的中心区域。之后,供应或资源恢复和生长锥可能继续前进,留下一个新的静脉曲张。最后,新成立的静脉曲张进一步补充与细胞器沿着轴突顺行运输交付。静脉曲张举办一个异构的亚细胞的细胞器,包括明确和致密核心小泡,线粒体和内质网(54]。电子显微镜研究表明,静脉曲张形成的内容由突触后神经元生长在没有合作伙伴范围从细胞器高密度静脉曲张几乎免费的细胞器(57,58]。
3所示。分子机制在突触前水平:Synapsin的角色
在突触前水平,synapsins有突出的作用在调节新静脉曲张的形成和成熟。Synapsins家族的突触vesicle-associated磷蛋白质识别在各种脊椎动物和无脊椎动物生物59- - - - - -63年]。这些蛋白质主要是局部表面的突触囊泡(64年- - - - - -66年)和维护组织突触囊泡拘束肌动蛋白细胞骨架泡池。因此,泡动员可能受synapsins phosphorylation-dependent的方式。实时成像在海马文化中已经证明了磷酸化synapsin分离泡集群在强直刺激(67年),囊泡从储备池补充容易可发布的池,已耗尽在活动(68年]。Synapsins多畴的蛋白质共享一个共同的氨基端地区组成的三个域(域a、B和C)之间高度保守的亚型和物种除了域B, C端域成分(d - i)是更多的变量和来自可变剪接事件(61年,69年]。
在哺乳动物的不同亚型synapsin蛋白质是通过三个不同的基因编码,无脊椎动物和脊椎动物低只包含一个单一的基因。它可能是合理的,synapsin家庭源于祖先的先驱之一,受到重复事件当脊椎动物和无脊椎动物不同61年]。祖先的假设单一synapsin基因克隆和测序后进行验证synapsin在某些无脊椎动物物种如两ecdysozoans,黑腹果蝇(70年)和线虫秀丽隐杆线虫(61年),和三个lophotrochozoans,软体动物枪乌贼pealei(71年),海兔californica(72年),而螺旋pomatia(73年]。因此,这些蛋白质在不同类群的进化与发展的越来越复杂的神经系统。
有许多证据synapsins在轴突伸长和突触的形成中发挥作用。已经证明synapsin I和II调节突触功能后早期神经发生在老鼠大脑74年]。Synapsin III是主要表达在神经元发育的早期阶段,高度集中在生长锥(75年]。此外,突触前成熟的开始非洲爪蟾蜍神经肌肉接头是有因果联系的发病synapsin表达式(76年确实,实验水平升高synapsin我77年]或synapsin花絮”(78年)加速突触前成熟的特点是一个早熟的组装的活跃区结构,组织突触泡池,并迅速形成肌细胞突触后膜的增厚79年]。有趣的是,即使在non-neuronal synapsin细胞的过度导致神经突的形成——和synaptic-like结构类似于静脉曲张80年]。
在脊椎动物中,synapsin表达式与时间相关的突触前终端成熟和突触发生在软体动物,如螺旋和海兔。在孤立螺旋神经元,对哺乳动物的免疫染色synapsin我出现在胞体均匀分布,远端轴突段和生长锥。化学连接的接触,形成一个适当的并列目标引起的再分配synapsin主要在varicosity-like结构免疫反应性的神经递质5 -羟色胺在接近目标神经元(神经突19),类似于synapsin我的变化分布在海马神经元突触联系后在文化发展(81年]。有趣的是,synapsin-positive varicosity-like结构逐步增加平行的平均振幅的增强突触后电位记录在同一时期螺旋cocultures。
synapsin的分布在不同的puncta也被神经突的神经元所示海兔punctata(19的),海兔californica(72年]synapsin经历分散后5 -羟色胺和TGFβ1治疗诱发其磷酸化由PKA [72年)和MAPK激酶(82年),分别。因此,的磷酸化海兔synapsin可能导致其离解过程激活突触囊泡的神经调质和生长因子在神经递质释放的调制和改造在开发过程中不断增长的神经元。
研究神经元的突触富达再生连接在文化、众多的实验对目标识别在无脊椎动物的神经元突触发生被执行(4,83年- - - - - -87年]。确定运动神经元,孤立的颊神经节Helisoma trivolvis,显示选择性突触形成文化(3,51]。特别是确定B19形式适当的胆碱能神经元与颊肌肉纤维连接,但不与其他颊神经元(88年]。
在螺旋神经系统的巨大metacerebral神经元C1,同源的海兔德国(89年羟色胺单突触的连接),生理上形成一个巨大的神经元B2的颊神经节(90年]。在体外研究表明,神经元C3 non-physiological目标结果的存在一般抑制作用的成熟突触前神经元C1的终端,减少突触前静脉曲张的数量和他们的能力在突触前神经元释放神经递质(91年两者的差别),通过机制,涉及到对这些MAPK / Erk和PKA通路(92年]。这些途径迅速由接触生理目标激活神经元B2,可以迅速扭转错误的target-induced抑制。
在螺旋C1神经元培养与一个错误的目标C3,注射牛synapsin我已被证明产生增强效应在神经递质释放机械的效率93年]。有趣的是,注射synapsin能够拯救神经递质释放强烈压抑non-physiological目标的存在使其水平相当于那些观察到当C1神经元cocultured与其生理目标B2 (91年]。这表明,外生synapsin我可能加速成熟或简单的方式量子释放机制通过影响细胞骨架组装和/或突触囊泡聚集螺旋突触前终端,与获得的结果在协议synapsin I或II注射到胚胎非洲爪蟾蜍加速神经元突触的形态和功能开发(77年- - - - - -79年]。
4所示。Synapsin磷酸化和突触的形成
进一步的实验螺旋神经元在文化分析了特定领域的synapsin的作用在调节突触的结构和活动(73年,94年,95年]。的主要结构的多个对齐螺旋synapsin [73年)与海兔synapsin [72年)和其他哺乳动物直接同源揭示了高系统保护的PKA CaMKI / IV磷酸化站点位于n端结构域(Ser-9)。这个网站的磷酸化PKA或CaMKI / IV是必要的神经递质释放的增强神经元C1的抑制作用来克服错误的目标C1-C3 soma-soma coculture,促进效应以来,由于注射外源野生型synapsin维护pseudo-phosphorylated的存在形式,几乎失去了注射后non-phosphorylatable突变。此外,腹足类动物的功能影响synapsin与phosphorylation-dependent相关联的神经元超微结构的重排C1。事实上,电子显微镜分析表明,在该地区之间的联系C1, overexpressing野生型synapsin, C3和神经元有密集的并指microtubule-packed neurite-like过程与致密核心突触泡集群的出现典型的C1,几乎缺席的uninjected C1-C3成对或注射后nonphosphorylatable域的突变(94年]。
泡动力学研究在生长锥96年]显示重要作用的PKA磷酸化synapsin我网站,表明相同的分子机制参与调节神经递质释放成熟神经终端也在发展中终端构成蛋白质的活动。营地的增加突触前终端接触后突触后的目标(97年)可能在突触囊泡的控制调节synapsins活动分配和回收导致生长锥的转换成一个成熟的突触前小结。最近,synapsin域的超表达phosphomutants小鼠缺乏内生synapsins重申这个磷酸化网站控制突触的形成中发挥着重要作用。虽然pseudo-phosphorylated形式的存在可以促进突触的形成,non-phosphorylatable突变可能导致的超表达显著减少的总量glutamatergic和gaba ergic突触在开发过程中(98年]。
除了PKA通路,synapsin MAPK / Erk激酶的磷酸化也之间的突触形成的重要作用螺旋神经元在文化95年),符合大量的证据支持的角色MAPK / Erk激酶在神经营养调节突触的形成和可塑性在脊椎动物和无脊椎动物模型(99年- - - - - -104年]。螺旋synapsin熊两个假定的MAPK / Erk共识网站域B, Ser36 Ser42,已知无脊椎synapsin之间高度保守的蛋白质,可能代表同源MAPK / Erk的磷酸化网站网站4和5的哺乳动物synapsin [105年]。
过度的MAPK / Erk phosphomutants诱导显著减少注入神经元的突触前分化和配对细胞之间的突触连接的数量。此外,基底振幅的突触后电位记录螺旋B2-B2神经元明显减少注射后non-phosphorylatable MAPK / Erk突变虽然略减少注入pseudo-phosphorylated MAPK / Erk突变。两个突变体没有影响突触后电位的上升时间,不引起任何神经突的变化结果,表明减少突触强度没有变化发生在神经递质释放动力学和排除这样一种可能性,即改变连接取决于损伤的神经突的生长。这些观察表明,MAPK-dependent synapsin磷酸化调节化学突触的发生通过growth-independent机制(95年]。non-phosphorylatable和类似的负面影响pseudo-phosphorylated synapsin突变体突触形成表明周期MAPK / Erk的磷酸化可能发挥着基础性的作用在调节synapsin活动在突触发生,可能作用于细胞骨架组装和囊泡聚集在突触终端,所显示的角色MAPK / Erk的磷酸化调节synapsin亲和力肌动蛋白(105年]。
所有的效果观察与诱变实验描述到目前为止不能归因于mistargeting synapsin本地化。共焦收购soma-soma螺旋神经元cocultures overexpressing GFP-conjugated synapsin phosphomutants PKA / CaMKI / IV或MAPK / Erk在突触前室显示一个更深层次的集群化模式但相同的定位观察野生型形式。特别是异位synapsins存在于突触前神经元与优惠本地化的接触面积与突触后的目标,沿着神经突突触前的投射到突触后细胞,在包含大多数突触囊泡的soma-soma对集群和突触结构。因此,磷酸化的synapsin n端似乎没有涉及的正确定位螺旋synapsin,符合观察培养的海马神经元synapsin域的删除不会显著影响哺乳动物的突触针对synapsins [106年]。度越高的集群中GFP-tagged synapsin突变体与野生型蛋白可能是由于强大的协会synapsin突变体与突触囊泡和/或低利率的色散和重新集群周期(67年,107年]。相反,pseudo-phosphorylated突变体显示很低程度的集群和均匀分散在探明出现。与先前的形态学研究表明,这些观察是一致的serotonin-induced synapsin集群的色散海兔神经元取决于PKA和MAPK / Erk活性[72年],PKA和MAPK / Erk的磷酸化调节synapsin的流动以及贩卖神经终端在刺激的突触囊泡(108年]。
5。Synapsin磷酸化和可塑性
多年synapsin函数的研究一直在铺排突触可塑性而非突触发生。Synapsin蛋白质与突触前膜泡池的维护和泡流动其中的规定在短期可塑性(109年- - - - - -111年]。特别是synapsins似乎根本作用的表达post-tetanic势差现象(PTP)因为转基因老鼠和海兔突触后表现出明显损伤的PTP基因缺失或中和synapsin我和/或synapsin二世(109年,112年]。有趣的是,突触囊泡在PTP在动员从储备池果蝇强烈依赖于PKA激活(113年,114年]。磷酸化的synapsin域也可以调节PTP通过改变突触前释放概率所示PTP举行的花萼突触(115年)这可能是介导的激活CaMKs [116年]。然而,显微镜下注射域肽进入鱿鱼巨大的突触囊泡池的大小没有影响,突触抑郁,或发射机释放动力学,表明这一领域可能主要参与调节突触泡贩卖pre-docking阶段(117年]。突触前的过度螺旋synapsin non-phosphorylatable变异领域特别损害PTP,而野生型的超表达形式对振幅峰值没有影响或时间的PTP [73年]。同样,这些结果已确认海兔突触(118年]。此外,PTP表达式螺旋神经元关键取决于MAPK / Erk激活(95年),这可能发生在细胞内钙积聚在破伤风(119年,120年与其他calcium-dependent途径[]或通过相声121年- - - - - -124年]。尽管MAPK / Erk活性似乎并不需要5 -羟色胺引起的短期heterosynaptic便利化海兔感觉神经突触(8,125年,126年),其他对无脊椎动物的研究显示,调制的短期和长期突触可塑性范式是由MAPK / Erk (82年,127年- - - - - -129年]。MAPK / Erk的参与短期可塑性还支持通过研究转基因小鼠表达一种既定的活跃的h,表现出一种增强paired-pulse便利化和长期势差,取决于MAPK / Erk激活(130年]。
根据上述研究证明,相同的分子途径和效果器调节功能的形成突触联系也参与突触传递和可塑性。即使这些机制作用在突触前水平似乎本质上监管,存在靶细胞在突触发生突出的作用在触发特殊结构的形成和成熟前和突触后神经元。
6。突触的形成:预处理和突触后网站之间的串扰
在突触后,突触的形成需要一个协调组装突触结构赋予能力突触前信号转化为突触后反应。在脊椎动物的神经元,形成突出的两个重要步骤划分成树突棘形成突触后密度所面临的活跃区。这些事件需要多种不同的蛋白质的参与,已被部分识别和特征。实际上,几个模型提出了spinogenesis:刺可以获得稳定的初始接触后外肉伪足的轴突131年- - - - - -133年),或从filopodium-independent发芽(134年,135年),或者他们可能最初增长没有突触接触(136年- - - - - -142年]。
考虑突触联系的要求,提出了几种蛋白质家庭触发spinogenesis介导细胞间的沟通,如钙粘蛋白、neuroligin -β-neurexin细胞粘附复合物和ephrins /弗受体(143年- - - - - -145年]。虽然这些分子已被证明在突触发生的各个方面发挥作用,匹配预处理和突触后成分,没有单一的蛋白质因子被发现是至关重要的,所有这些过程,从最初的突触规范功能连接的形成。
钙粘蛋白是Ca的一个大家庭2 +端依赖、亲同种抗原的细胞表面粘附分子(146年- - - - - -152年]。在突触钙粘蛋白和N-cadherins存在,它们对称局部粘附连接活跃区周围的终端突触前和突触后密度(146年]。在培养的海马神经元,N-cadherin ubiquitary表示在所有突触只有在开发的早期阶段,成为限制族群的兴奋性突触在成熟(153年]。最近的研究已发现,这些蛋白质树突棘形态发生。推迟脊椎形成一直在观察培养的海马神经元overexpressing N-cadherin显性负的形式,缺乏细胞外领域的一部分。尽管失去N-cadherin活动促进未成熟的丝状伪足的外观与不规则形状,突触联系被保留。此外,存在显性负N-cadherin削弱突触前和突触后蛋白质的定位标记,即分别synapsin和psd - 95 (154年]。这种效应似乎更加明显在突触发生的早期阶段,表明钙粘着蛋白可能更多地参与突触形成而不是稳定和成熟。
然而经典钙粘蛋白的作用促进突触的形成仍然有争议。事实上基因研究果蝇大大有助于确定N-cadherins的功能在活的有机体内。N-cadherin损失果蝇胚胎影响纵向轨迹的中枢神经系统轴突和生长锥的指导155年]。已经证明N-cadherin很重要对于协调多个神经元的目标类型,如R7光感受器神经元轴突和L1-L5板,对目标层的髓质神经纤维网的视觉系统156年- - - - - -159年]。果蝇N-cadherin包含12个亚型,但单一的表达同种型足以拯救零变异,表明功能冗余(159年]。因此,这些观察结果表明,钙粘着蛋白可能参与早期突触联系的目标识别,也许稳定网站但不是在突触形成的感应。
另一个蛋白质,神经细胞粘附分子(N-CAM),属于Ca2 +独立的细胞粘附分子免疫球蛋白超家族,也存在于突触(160年- - - - - -164年]。这种蛋白质熊纤连蛋白类型III重复在细胞外的域和短的胞质域,固定在细胞骨架,与胞内信号通路(165年,166年]。在体外研究表明,一些确定凸轮成员调节突触联系的数量,他们的形态和功能;然而一个强有力的证据表明,这些分子是突触形成所必需的在活的有机体内缺乏,可能暗示一个冗余的功能。在细胞培养,N-CAMs积累很快在网站的联系形成突触的初始装配组件(167年]。通过交互spectrin-coated trans-Golgi-derived细胞器,N-CAM可能促进那些必要的突触后蛋白质的积累形成突触联系(168年]。事实上,减少突触后密度的大小和招募血影蛋白受损,门冬氨酸受体,CaMKIIa突触是神经元中,可以观察到缺乏N-CAM [169年]。此外,研究混合文化的海马神经元N-CAM敲除小鼠和野生型表明,突触后N-CAM促进兴奋性突触的形成和增加了强度与NMDA受体的活动(170年]。
在文学中大量的证据表明N-CAM的参与不仅对神经系统发育,而且在突触可塑性,结果从无脊椎动物模型(171年- - - - - -179年]。在果蝇,的浓度fasciclin II,脊椎动物N-CAM同系物,调节发芽和神经元形成新的突触联系的能力177年,178年]。在肌肉紧张cocultures从非洲爪蟾蜍胚胎,功能性神经肌肉接触的比例却降低了通过抗体N-CAM [180年]。
在海兔在突触联系,apCAM主要是表示(172年,181年感觉器官)和调节突触形成和长期可塑性突触(172年,179年,182年- - - - - -186年]。感觉神经元形成的能力在体外化学与运动神经元地级,发现数量的分支和静脉曲张的表达水平与apCAM第十七突触后细胞的不同区域(184年]。此外,减少锥束状的增长被观察到的预培养孤立的感觉或运动单克隆抗体apCAM [172年,181年,187年]。感觉器官的抗体在预制cocultures导致的失败serotonin-induced长期突触效能的变化和随之而来的感觉神经元的形态学改变,形成新的静脉曲张等在不改变已有的突触的传播及其短期调制(185年]。有趣的是,同样的anti-apCAM抗体识别apCAM-like蛋白质的螺旋神经系统。神经递质释放的能力螺旋神经元C1是可以通过培养单独或在其生理目标B2,而它是被错误的存在目标C3 (19,91年]。在C1-C3 cocultures,神经递质释放的形成由适当的目标B2阻止通过预培养的神经元anti-apCAM抗体(188年),确认N-CAM直接同源可能发挥重要的作用在调节两个突触的联系伙伴excitation-secretion耦合的效率。
一个潜在的信号级联与这种现象是PKC [189年,190年),因为膜的存在apCAM运动神经元抑制和激活海兔PKC PKC美联社l二世都必要事件最初的突触形成和增加sensorin表达的感觉神经元(191年]。因此,apCAM暴露在地级膜表面可能激活信号级联不仅在运动神经元本身,而且在耦合通过异染的感觉神经元受体调节预处理和postsynaptically效应器的表达必要的装配功能突触(169年,192年- - - - - -197年]。
基于无脊椎动物果蝇Fasciclin二世和海兔apCAM序列数据库搜索的分析导致了识别类似的蛋白质在脊椎动物,叫做SynCAM [198年]。SynCAM跨膜搞笑总科的成员,协调Ca2 +独立的亲同种抗原的交互和显示一个结构类似于粘连蛋白(199年:3 Ig-domains紧随其后的是一个细胞间突触脚手架蛋白c端PDZ-binding图案能够绑定桶和syntenin。高水平的SynCAM表达年轻老鼠大脑中发现了前几周出生后,相应的突触发生的主要时期。超表达研究培养海马神经元证实SynCAM促进突触的形成和增加突触活动自发而孤立的胞质尾抑制突触功能,可能作为显性负(198年]。值得注意的是,这种蛋白质能促进形成活跃的突触前终端non-neuronal细胞,当cocultured与海马神经元(198年]。因此,SynCAM可能在突触发生的多个阶段,从最初的突触联系神经递质释放的调制。然而,它的影响树突棘形态仍有待确定。
7所示。突触调制和可塑性:粘附分子的作用
一旦建立了功能联系,新的突触经过一系列的成熟过程,可能是受神经活动。例如,长期电位化后海马突触发生结构性变化(LTP)在体外和经验在活的有机体内(200年,201年]。一般来说,在突触后水平,新成立的刺获得突触后密度和增加他们的体积与暴露于膜密切相关的额外的AMPA受体(202年)和肌动蛋白细胞骨架重组(203年]。这些过程是严格与LTP的感应139年,200年,204年- - - - - -206年]。
之前收集的大量数据从海马神经细胞粘附分子的参与,如N-CAM,在长期势差160年,161年,166年,176年,207年- - - - - -211年),早期研究对长期的修改进行无脊椎动物模型。特别是,我们理解的重要一步N-CAM函数来自研究长期功能和结构的可塑性海兔感觉器官突触。ApCAM最高层表示感觉和运动神经元之间的突触联系的网站在文化、与它保持一致在活的有机体内分布(181年]。5 -羟色胺引起的长期促进应用程序是伴随着新分支的形成和静脉曲张在感觉神经元(21,212年]。另一方面,长期抑郁的突触的神经肽Phe-Met-Arg-Phe-amide (FMRFamide)与突触前神经突的感官和静脉曲张的损失213年,214年]。突触效率涉及快速修改和特异性apCAM的分布的变化。治疗与5 - apCAM的差别会导致对这些表面的感觉神经元通过内吞作用增加cAMP-dependent clathrin-coated囊泡(172年,182年,215年),而应用程序的apCAM差别FMRFamide诱发的对这些目标的表面运动神经元通过类似的cAMP-dependent机制(183年,187年]。这些观察结果一致,转基因小鼠N-CAM已经耗尽了赤字在学习和记忆216年]。此外,通过特定的抗体或抑制干扰N-CAM水平NCAM的结果在减少甚至取消在海马CA1区LTP (161年,176年,217年]。
8。结束语
突触发生是一个复杂的过程,导致突触前的装配功能释放机械终端和专业结构的形成的突触后的水平。近年来,已经取得了相当大的进展了解脊椎动物突触发生的细胞和分子机制。新技术和新方法使科学家描述了分子调节不仅在何时何地突触形成,而且他们连续塑料的修改。旁边,提到的贡献是很重要的开创性实验研究无脊椎动物模型上执行允许识别的基本机制的神经功能与行为反应系统守恒的脊椎动物。
确认
作者要感谢博士·Fiumara对他的评论和支持。这项工作是支持由意大利大学和科研资助(2006年和2009年主要资助p·g . Montarolo)和银行的di圣保罗(p . g . Montarolo和m . Ghirardi)。