Информации

Која е врската помеѓу ослободувањето на невротрансмитерот и потенцијалот за одмор во биполарните клетки на мрежницата?

Која е врската помеѓу ослободувањето на невротрансмитерот и потенцијалот за одмор во биполарните клетки на мрежницата?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Познато е дека ретиналните биполарни клетки имаат потенцијали за одмор од кои можат да станат повеќе или помалку поларизирани. Она што се прашувам е дали стапката на ослободување на биполарните клетки од невротрансмитер е нула кога е во состојба на мирување, или дали е нула кога е целосно хиперполаризирана.


Биполарните клетки го намалуваат ослободувањето на предавателот кога се хиперполаризираат, видете ја страницата на википедија. Кога биполарната клетка е целосно хиперполаризирана, таа во основа ќе престане да ослободува невротрансмитери. Меѓутоа, ако ослободувањето на предавателот некогаш стане целосно нула, не се осмелувам да кажам.


Лимулус очи и нивната деноноќна регулација

Фоторецепторите

Фоторецепторите се фундаментално слични во трите типа на Лимулус очи. Сите се составени од два главни оддели: рабдомерален лобус и архабдомерален лобус ( Слики 2 (б), 3 (б), и 3 (в) ). Рабдомералниот лобус содржи фотосензитивна мембрана или рабдом, која во Лимулус, како и кај другите членконоги, е составен од цврсто спакувани микровили богати со актин. Архабдомералниот лобус не е фотосензитивен и го содржи јадрото и метаболната машинерија на клетката. Како што е опишано погоре, сите Лимулус фоторецепторите произведуваат деполаризирани постепено како одговор на осветлувањето, и со исклучок на средните очни фоторецептори осетливи на УВ зраци, сите реагираат на видлива светлина со максимална апсорпција од околу 525 nm. Конечно, сите Лимулус фоторецепторите, како и ексцентричните клетки на ЛЕ и архадомеричните клетки на средното око, ослободуваат инхибиторен невротрансмитер хистамин. Хистамин е исто така невротрансмитер што го користат фоторецепторите на инсекти и ракови.

Меѓутоа, рабодиите во трите типа на очи се организирани поинаку и тие се високо организирани само во ЛЕ омматидија. Во ЛЕ, рабодиите на соседните фоторецептори се споени така што во пресек на омматидиум, тие изгледаат како aвездичка со ексцентричен клеточен дендрит во центарот ( Слики 2 (в) и 2 (в) ). Високосложените рабдоми во средниот оцели може да се проектираат проксимално во соседните фоторецептори или наборите на фоторецепторните мембрани може да формираат внатрешни рабдоми ( Слика 4 ). Рудиментарни фоторецептори обично имаат и надворешни и внатрешни рабдоми ( Слики 3 (б) и 3 (в) ) и често имаат повеќе од еден рабдомерален лобус. Покрај тоа, рабдомите на соседните рудиментарни фоторецептори често се спојуваат формирајќи двоен слој на микровили.

Меѓу Лимулус фоторецептори, оние на вентралните очи се најдобро проучени, а нивната физиологија е веројатно најтемелно карактеризирана од било кој рабдомерален фоторецептор. Вентралните фоторецептори се исто така значајни во историјата на истражувањето на видот. Првите интрацелуларни снимки на фотореакција беа направени од вентрални очни фоторецептори, а физиолошките студии на овие фоторецептори го дадоа првиот доказ за важноста на Ca ++ во адаптацијата на светлината и улогата на фосфолипидите во фотоодговорот.


Содржини

Фоторецепторите за шипки и конуси се наоѓаат на најоддалечениот слој на мрежницата, и двете имаат иста основна структура. Најблиску до визуелното поле (и најдалеку од мозокот) е аксонскиот терминал, кој ослободува невротрансмитер наречен глутамат до биполарните клетки. Подолу назад е клеточното тело, кое ги содржи органелите на клетката. Уште подалеку е внатрешниот сегмент, специјализиран дел од клетката полна со митохондрии. Главната функција на внатрешниот сегмент е да обезбеди АТП (енергија) за пумпата за натриум-калиум. Конечно, најблиску до мозокот (и најдалеку од видното поле) е надворешниот сегмент, делот од фоторецепторот што ја апсорбира светлината. Надворешните сегменти се всушност модифицирани цилии [9] [10] кои содржат дискови исполнети со опсин, молекула што ги апсорбира фотоните, како и натриумски канали со напон.

Мембранозен фоторецепторски протеин опсин содржи молекула на пигмент наречена ретиналнаНа Во клетките на прачки, овие заедно се нарекуваат родопсин. Во конусните клетки, постојат различни типови опсини кои се комбинираат со мрежницата за да формираат пигменти наречени фотопсини. Три различни класи на фотопсини во конусите реагираат на различни опсези на фреквенција на светлина, диференцијација што му овозможува на визуелниот систем да ја пресмета бојата. Функцијата на фоторецепторната ќелија е да ги претвори светлосните информации на фотонот во форма на информации преносливи за нервниот систем и лесно употребливи за организмот: Оваа конверзија се нарекува пренос на сигнал.

Опсинот пронајден во суштински фотосензитивни ганглиони клетки на мрежницата се нарекува меланопсин. Овие клетки се вклучени во различни рефлексивни одговори на мозокот и телото на присуство на (дневна) светлина, како што се регулирање на циркадните ритми, пупиларен рефлекс и други невизуелни одговори на светлина. Меланопсин функционално наликува на опсини без'рбетници.

Кога светлината го активира сигналниот систем меланопсин, ганглиските клетки што содржат меланопсин ги испуштаат нервните импулси што се спроведуваат преку нивните аксони до специфични цели на мозокот. Овие цели го вклучуваат јајниците претектално јадро (центар одговорен за контрола на зеницата на окото), LGN и, преку ретинохипоталамусниот тракт (RHT), супрахијазматичното јадро на хипоталамусот (главниот пејсмејкер на деноноќниот ритам). Се смета дека ганглиските клетки што содржат Меланопсин влијаат врз овие цели со ослободување од нивните аксонски терминали на невротрансмитери глутамат и хипофизна аденилат циклаза полипептид (PACAP).

Човечката мрежница има приближно 6 милиони конуси и 120 милиони прачки. [13] Сигнали од прачки и конуси се спојуваат на ганглионите и биполарните клетки за преобработка пред да бидат испратени на страничното геникуларно јадро. Во „центарот“ на мрежницата (точката директно зад леќата) лежи фовеата (или фовеа централис), која содржи само конусни клетки и е регион способен да произведе највисока визуелна острина или најголема резолуција. Низ остатокот од мрежницата, прачките и конусите се мешаат. Не се пронајдени фоторецептори на слепата точка, област каде што влакната на ганглионите се собираат во оптичкиот нерв и го напуштаат окото. [14]

Фоторецепторските протеини во трите типа на конуси се разликуваат по нивната чувствителност на фотони со различна бранова должина (види графикон). Бидејќи конусите реагираат и на брановата должина и на интензитетот на светлината, чувствителноста на конусот на брановата должина се мери во однос на неговата релативна стапка на одговор ако интензитетот на стимулот се одржува фиксен, додека брановата должина е различна. Од ова, пак, се заклучува апсорпцијата. [15] Графиконот го нормализира степенот на апсорпција на скала од сто точки. На пример, релативниот одговор на конусот S достигнува врв околу 420 nm (нанометри, мерка за бранова должина). Ова ни кажува дека конусот S е поверојатно да апсорбира фотон на 420 nm отколку на која било друга бранова должина. Ако светлината со различна бранова должина на која е помалку чувствителна, да речеме 480 nm, соодветно се зголеми во осветленост, сепак, ќе произведе точно ист одговор во S конусот. Значи, боите на свиоците се погрешни. Конусите не можат сами да ја откријат бојата, видот за боја бара споредба на сигналот низ различни типови на конуси.

Процесот на фототрансдукција се јавува во мрежницата. Ретината има многу слоеви од различни типови на клетки. Најбројните клетки на фоторецептори (прачки и конуси) го формираат најоддалечениот слој. Ова се фоторецепторите одговорни за посредување на сетилото за вид. Средниот ретинален слој содржи биполарни клетки, собира сигнали од фоторецептори и ги пренесува до ретиналните ганглионски клетки на внатрешниот ретинален слој. Аксоните на ретиналните ганглиски клетки колективно го формираат оптичкиот нерв, преку кој се проектираат до мозокот. [13]

За разлика од повеќето сензорни рецепторни клетки, фоторецепторите всушност стануваат хиперполаризирани кога се стимулирани и обратно се деполаризирани кога не се стимулирани. Ова значи дека глутамат континуирано се ослободува кога клетката не е стимулирана, а стимулот предизвикува прекин на ослободувањето. Во темнина, клетките имаат релативно висока концентрација на цикличен гванозин 3'-5 'монофосфат (cGMP), што отвора cGMP-затворени јонски канали. Овие канали се неспецифични, овозможувајќи движење и на јони на натриум и калциум кога се отворени. Движењето на овие позитивно наелектризирани јони во ќелијата (водено од нивниот електрохемиски градиент) ја деполаризира мембраната и доведува до ослободување на невротрансмитерот глутамат.

Кога светлината го погодува фоторецептивниот пигмент во клетката на фоторецепторот, пигментот ја менува својата форма. Пигментот, наречен јодопсин или родопсин, се состои од големи протеини наречени опсин (сместен во плазматската мембрана), прикачени на ковалентно врзана протетска група: органска молекула наречена ретинална (дериват на витамин А). Ретиналот постои во 11-цис-ретинална форма кога е во темнина, а стимулацијата со светлина предизвикува нејзината структура да се промени во целосно транс-ретинална. Оваа структурна промена предизвикува опсин (рецептор поврзан со G-протеин) да го активира својот G протеински трансдуцин, што доведува до активирање на cGMP фосфодиестераза, која го разложува cGMP на 5'-GMP. Намалувањето на cGMP овозможува затворање на јонските канали, спречувајќи прилив на позитивни јони, хиперполаризација на клетката и запирање на ослободување на невротрансмитери. [16] Целиот процес со кој светлината започнува сензорна реакција се нарекува визуелна фототрансдукција.

Темна струја Уреди

Нестимулирани (во темнина), циклично-нуклеотидни затворени канали во надворешниот сегмент се отворени бидејќи цикличниот GMP (cGMP) е врзан за нив. Оттука, позитивно наелектризираните јони (имено натриум јони) влегуваат во фоторецепторот, деполаризирајќи го на околу -40 mV (потенцијалот за одмор во другите нервни клетки е обично −65 mV). Оваа деполаризирачка струја често е позната како темна струја.

Патека за пренесување на сигнали Уреди

Патот за пренос на сигнал е механизмот со кој енергијата на фотонот сигнализира механизам во ќелијата што доведува до нејзина електрична поларизација. Оваа поларизација на крајот води или до преносливост или инхибиција на нервниот сигнал што ќе се напојува до мозокот преку оптичкиот нерв. Чекорите, или патот за пренесување на сигналот, во фоторецепторите на шипката и конусот на 'рбетното око се:

  1. Родопсинот или јодопсинот во мембраната на дискот од надворешниот сегмент апсорбира фотон, менувајќи ја конфигурацијата на основниот фактор на мрежницата Шиф во внатрешноста на протеинот од цис-форма во транс-форма, предизвикувајќи ретинална да ја промени формата.
  2. Ова резултира со серија нестабилни посредници, од кои последниот се врзува посилно со Г протеинот во мембраната, наречен трансдуцин, и го активира. Ова е првиот чекор за засилување - секој фотоактивиран родопсин предизвикува активирање на околу 100 трансдуцини.
  3. Секој трансдуцин потоа го активира ензимот cGMP-специфична фосфодиестераза (PDE).
  4. PDE потоа ја катализира хидролизата на cGMP до 5 'GMP. Ова е втор чекор за засилување, каде што еден PDE хидролизира околу 1000 cGMP молекули.
  5. Нето концентрацијата на интрацелуларниот cGMP е намалена (поради неговата конверзија во 5 'GMP преку PDE), што резултира со затворање на циклични нуклеотидни јонски канали сместени во надворешната сегмент мембрана на фоторецепторот.
  6. Како резултат на тоа, натриумовите јони повеќе не можат да влезат во ќелијата, а надворешната мембрана на фоторецепторот се хиперполаризира, поради полнежот во мембраната станува понегативен.
  7. Оваа промена во мембранскиот потенцијал на клетката предизвикува затворање на калциумовите канали со напон. Ова доведува до намалување на приливот на јони на калциум во клетката и со тоа паѓа концентрацијата на интрацелуларниот јон на калциум.
  8. Намалување на интрацелуларната концентрација на калциум значи дека помалку глутамат се ослободува преку егзоцитоза предизвикана од калциум во биполарната клетка (види подолу). (Намаленото ниво на калциум го забавува ослободувањето на невротрансмитерот глутамат, што ги возбудува постсинаптичките биполарни клетки и хоризонталните клетки.)
  9. Намалувањето на ослободувањето на глутамат значи дека една популација на биполарни клетки ќе биде деполаризирана и одделна популација на биполарни клетки ќе биде хиперполаризирана, во зависност од природата на рецепторите (јонотропни или метаботропни) во постсинаптичкиот терминал (види рецептивно поле).

Така, фоторецепторот на прачка или конус всушност ослободува помалку невротрансмитер кога е стимулиран од светлина. Помалку невротрансмитер во синаптичката расцеп помеѓу фоторецептор и биполарна клетка ќе послужи или за возбудување (деполаризација) на биполарните клетки или за инхибиција (хиперполаризација) на исклучување на биполарните клетки. Така, тоа е во синапсот на фоторецептор-биполарна клетка каде што визуелните сигнали се поделени на патеки ON и OFF. [17]

АТП обезбеден од внатрешниот сегмент ја напојува пумпата со натриум-калиум. Оваа пумпа е неопходна за да се ресетира почетната состојба на надворешниот сегмент со земање на натриумови јони што влегуваат во ќелијата и испумпување назад.

Иако фоторецепторите се неврони, тие не спроведуваат потенцијали за дејствување со исклучок на фотосензитивната ганглионска клетка - кои се вклучени главно во регулирањето на циркадните ритми, мелатонин и проширување на зеницата.

Предности Уреди

Фото -трансдукцијата во прачки и конуси е донекаде невообичаена по тоа што стимулот (во овој случај, светлината) ја намалува реакцијата на клетката или стапката на отпуштање, различно од повеќето други сензорни системи во кои стимулот ја зголемува реакцијата на клетката или стапката на отпуштање. Оваа разлика има важни функционални последици:

Прво, класичниот фоторецептор (прачка или конус) е деполаризиран во темнина, што значи дека многу натриумови јони се влеваат во клетката. Така, случајното отворање или затворање на натриумовите канали нема да влијае на мембранскиот потенцијал на клетката, само затворањето на голем број канали, преку апсорпција на фотон, ќе влијае на него и ќе сигнализира дека светлината е во визуелното поле. Овој систем може да има помал шум во однос на шемата за сензорна трансдукција што ја зголемува стапката на неврално отпуштање како одговор на стимул, како допир и мирис.

Второ, има многу засилување во две фази на класична фототрандукција: еден пигмент ќе активира многу молекули на трансдуцин, а еден PDE ќе расцепува многу cGMPs. Ова засилување значи дека дури и апсорпцијата на еден фотон ќе влијае на потенцијалот на мембраната и ќе сигнализира до мозокот дека светлината е во визуелното поле. Ова е главната карактеристика што ги разликува фоторецепторите на прачки од фоторецепторите на конусите. Прачките се исклучително чувствителни и имаат капацитет да регистрираат еден фотон на светлина, за разлика од конусите. Од друга страна, конусите се познати по тоа што имаат многу брза кинетика во однос на брзината на засилување на фотоотрансдукцијата, за разлика од прачките.

Разлика помеѓу прачки и конуси Уреди

Споредба на човечки стапчиња и шишарки, од Ерик Кандел и сор. во Принципи на невронски науки. [16]

Прачки Конуси
Се користи за скотопичен вид (визија под услови на слаба осветленост) Се користи за фотопична визија (визија под услови на висока светлина)
Многу чувствителна на светлина чувствителна на расфрлана светлина Не е многу чувствителен на светлина, чувствителен само на директна светлина
Загубата предизвикува ноќно слепило Загубата предизвикува правно слепило
Ниска визуелна острина Висока визуелна острина подобра просторна резолуција
Не е присутно во фовеа Концентрирано во фовеа
Бавен одговор на светлина, стимули додадени со текот на времето Брз одговор на светлина, може да согледа побрзи промени во дразбите
Имајте повеќе пигмент отколку конуси, па може да откриете пониски нивоа на светлина Имајте помалку пигмент од прачки, бара повеќе светлина за откривање слики
Купишта дискови затворени со мембрана не се директно поврзани со клеточната мембрана Дисковите се прикачени на надворешната мембрана
Околу 120 милиони прачки распоредени околу мрежницата [13] Околу 6 милиони шишарки распоредени во секоја мрежница [13]
Еден тип на фотосензитивен пигмент Три типа на фотосензитивни пигменти кај луѓето
Пренесете ахроматска визија Пренесете визија за боја

Фоторецепторите ја сигнализираат бојата, тие само сигнализираат за присуство на светлина во визуелното поле.

Даден фоторецептор реагира и на брановата должина и на интензитетот на изворот на светлина. На пример, црвеното светло со одреден интензитет може да произведе ист точен одговор во фоторецепторот како зелено светло со различен интензитет. Затоа, одговорот на еден фоторецептор е двосмислен кога станува збор за бојата.

Клучните настани што посредуваат во диференцијацијата на шипката наспроти S конусот наспроти М конусот се предизвикани од неколку фактори на транскрипција, вклучувајќи ги RORbeta, OTX2, NRL, CRX, NR2E3 и TRbeta2. Судбината на S конусот ја претставува стандардната програма за фоторецептори, меѓутоа, диференцијалната транскрипциона активност може да доведе до создавање прачки или М конуси. L конусите се присутни кај приматите, меѓутоа не е многу познато по нивната развојна програма поради употребата на глодари во истражувањето. Постојат пет чекори за развој на фоторецептори: пролиферација на мулти-потентни ретинални прогениторни клетки (RPCs) ограничување на компетентноста на спецификацијата на клеточната судбина на RPC спецификација на фоторецепторски генски израз и на крај аксонски раст, формирање на синапса и раст на надворешниот сегмент.

Сигнализација за рано изрез го одржува велосипедизмот на прогениторите. Прекурсорите на фоторецепторите настануваат преку инхибиција на сигнализацијата Notch и зголемена активност на различни фактори, вклучително и хомолог на ахает-скаут 1. Активноста на OTX2 ги обврзува клетките кон судбината на фоторецепторот. CRX дополнително го дефинира специфичниот панел на гени што се изразува за фоторецепторот. Изразот NRL води кон судбината на прачката. NR2E3 дополнително ги ограничува клетките до судбината на прачката со потиснување на гените на конусите. RORbeta е потребен и за развој на прачки и конуси. TRbeta2 посредува во судбината на М конусот. Ако некој од претходно споменатите функции на функции се намали, стандардниот фоторецептор е S конус. Овие настани се случуваат во различни временски периоди за различни видови и вклучуваат комплексен модел на активности што предизвикуваат спектар на фенотипови. Ако овие регулаторни мрежи се нарушени, може да настане ретинитис пигментоза, макуларна дегенерација или други визуелни дефицити. [18]

Фоторецепторите за прачка и конус ја сигнализираат нивната апсорпција на фотони преку намалување на ослободувањето на невротрансмитерот глутамат до биполарните клетки на неговиот аксонски терминал. Бидејќи фоторецепторот е деполаризиран во темнина, голема количина на глутамат се ослободува во биполарните клетки во темнина.Апсорпцијата на фотон ќе го хиперполаризира фоторецепторот и затоа ќе резултира со ослободување на помалку глутамат на пресинаптичкиот терминал до биполарната клетка.

Секој фоторецептор на прачка или конус ослободува ист невротрансмитер, глутамат. Сепак, ефектот на глутамат се разликува во биполарните клетки, во зависност од видот на рецепторот вграден во мембраната на таа клетка. Кога глутамат се врзува за јонотропен рецептор, биполарната клетка ќе се деполаризира (и затоа ќе хиперполаризира со светлина, бидејќи се ослободува помалку глутамат). Од друга страна, врзувањето на глутамат со метаботропен рецептор резултира со хиперполаризација, така што оваа биполарна клетка ќе се деполаризира на светлина бидејќи се ослободува помалку глутамат.

Во суштина, ова својство овозможува една популација на биполарни клетки што се возбудува од светлината и друга популација што се инхибира од неа, иако сите фоторецептори покажуваат ист одговор на светлината. Оваа сложеност станува важна и неопходна за откривање на боја, контраст, рабови, итн.

Понатамошна сложеност произлегува од различните меѓусебни врски меѓу биполарните клетки, хоризонталните клетки и амакрините клетки во мрежницата. Конечниот резултат е различно население на ганглионски клетки во мрежницата, чија под-популација е исто така суштински фотосензитивна, користејќи фотопигмент меланопсин.

Фоторецептор без прачки без конус во очите на глувците, за кој се покажа дека посредува во деноноќниот ритам, беше откриен во 1991 година од Фостер и сор. [2] Овие невронски клетки, наречени суштински фотосензитивни ретинални ганглиски клетки (ipRGC), се мала подгрупа (≈1-3%) од мрежните ганглиони клетки лоцирани во внатрешната мрежница, односно пред [19] прачките и конуси лоцирани во надворешната ретина. Овие неврони чувствителни на светлина содржат фотопигмент, меланопсин, [20] [21] [22] [23] [24] кој има врв на апсорпција на светлината со различна бранова должина (≈480 nm [25]) од прачки и конуси. Покрај деноноќните / бихевиористичките функции, ipRGCs имаат улога во иницирање на рефлекс на светлина на зеницата. [26]

Денис Дејси со колегите покажа кај еден вид мајмуни од Стариот свет дека гигантските ганглиски клетки кои изразуваат меланопсин се проектирани на латералните геникуларни јадра (LGN). [27] Претходно беа прикажани само проекции за средниот мозок (предтектално јадро) и хипоталамусот (супрахијазматично јадро). Сепак, визуелната улога за рецепторот беше с uns уште неочекувана и недокажана.

Во 2007 година, Фархан Х. Заиди и неговите колеги објавија пионерска работа користејќи луѓе без конуси без прачки. Тековна биологија последователно објавено во нивното уредништво, коментар и испраќање до научниците и офталмолозите, дека фото-рецепторот без прачки без конуси бил конечно откриен кај луѓе, користејќи значајни експерименти на луѓе без конуси без прачки од Заиди и неговите колеги [24] [28] [29] [30] Како што беше пронајдено кај други цицачи, идентитетот на не-конусниот фоторецептор кај луѓето беше откриен како ганглиска клетка во внатрешната мрежница. Работниците ги пронашле пациентите со ретки болести како ги бришат класичните функции на фоторецептори на шипки и конуси, но ја зачувуваат функцијата на ганглионите клетки. [28] [29] [30] И покрај тоа што немале прачки или конуси, пациентите продолжиле да покажуваат деноноќна фотообука, деноноќни обрасци на однесување, супресија на меланопсин и реакции на зеницата, со врвни спектрални чувствителности за еколошка и експериментална светлина што одговара на фотопигментот на меланопсин. Нивниот мозок, исто така, може да го поврзе видот со светлина од оваа фреквенција.

Кај луѓето, фоторецепторот на мрежни ганглиски клетки придонесува за свесен вид, како и за функции што не формираат слика, како што се деноноќниот ритам, однесување и реакции на зеницата. [31] Бидејќи овие клетки реагираат претежно на сина светлина, се сугерираше дека тие имаат улога во мезопичниот вид. [ потребен цитат ] Работата на Заиди и колегите со човечки субјекти без конуси без прачки, оттука, исто така, ја отвори вратата за формирање слика (визуелни) улоги за фоторецепторот на ганглиските клетки. Откриено е дека постојат паралелни патишта за визија-една класична патека базирана на прачки и конуси што произлегуваат од надворешната мрежница, а другата рудиментирана визуелна патека за детектор на светлина што произлегува од внатрешната мрежница, која се чини дека се активира со светлина пред другата На [31] Класичните фоторецептори, исто така, се внесуваат во новиот систем на фоторецептори, а постојаноста на бојата може да биде важна улога како што е предложено од Фостер. Рецепторот може да биде инструментален во разбирањето на многу болести, вклучително и главните причини за слепило низ целиот свет, како што е глауком, болест која влијае на ганглионските клетки, а студијата за рецепторот понуди потенцијал како нов пат за истражување во обидот да се најдат третмани за слепило. Токму во овие откритија на новиот фоторецептор кај луѓето и во улогата на рецепторот во видот, а не во неговите функции што не формираат слика, каде што рецепторот може да има најголемо влијание врз општеството во целина, иако влијанието на нарушените деноноќни ритми е уште една област на важност за клиничката медицина.

Повеќето работи сугерираат дека врвната спектрална чувствителност на рецепторот е помеѓу 460 и 482 nm. Стивен Локли и сор. во 2003 година покажа дека 460 nm бранови должини на светлина го потиснуваат мелатонинот двојно подолго од 555 nm светлина. Меѓутоа, во поновата работа на Фархан Заиди и сор., Користејќи луѓе без конуси без прачки, беше откриено дека она што свесно доведе до перцепција на светлината е многу интензивен стимул од 481 nm, што значи дека рецепторот, во визуелна смисла, овозможува максимално рудиментирана визија за сина светлина. [31]


Референци

Katz, B. Ослободување на нервниот предавател: од квантна секреција до егзоцитоза и пошироко. J. Невроцитол. 32, 437–446 (2003).

Фат, П. и засилувач Кац, Б. Спонтана активност на под -прагот на моторните нервни завршетоци. J. Physiol. 117, 109–128 (1952).

Fatt, P. & amp Katz, B. Некои набудувања за биолошката бучава. Природа 166, 597–598 (1950).

Del Castillo, J. & amp Katz, B. Квантални компоненти на потенцијалот на крајната плоча. J. Physiol. 124, 560–573 (1954).

Heuser, J. E. & amp Reese, T. S. Докази за рециклирање на синаптичка везикуларна мембрана за време на ослободување на предавателот на невромускулната врска на жабата. J. Cell Biol. 57, 315–344 (1973).

Heuser, J. E. et al. Егзоцитоза на синаптичка везикула фатена со брзо замрзнување и поврзана со ослободување на квантниот предавател. J. Cell Biol. 81, 275–300 (1979).

Судхоф, Т. С. Невротрансмитер ослободување: последната милисекунда во животот на синаптичката везикула. Неврон 80, 675–690 (2013).

Thesleff, S. Преосетливост на скелетните мускули произведени од ботулински токсин. J. Physiol. 151, 598–607 (1960).

Thesleff, S. Спонтано ослободување на предавателот на невромускулната врска. Фундам. Клин. Фармакол. 2, 89–101 (1988).

Дејчер, Д. Л. и сор. Различни барања за евоцирано и спонтано ослободување на невротрансмитер се откриваат со мутации во Дрозофила генот невронски-синаптобревин. J. Neurosci. 18, 2028–2039 (1998).

Schoch, S. et al. Функцијата SNARE анализирана кај нокаут глувци synaptobrevin/VAMP. Наука 294, 1117–1122 (2001).

Washbourne, P. et al. Генетската аблација на t-SNARE SNAP-25 ги разликува механизмите на невроексоцитоза. Неврости на природата. 5, 19–26 (2002).

Бронк, П. и сор. Диференцијални ефекти на бришење на SNAP -25 на Ca 2+ -зависни и Ca2+ -независна невротрансмисија. J. Неврофизиол. 98, 794–806 (2007).

Bauerfeind, R., Huttner, W. B., Almers, W. & amp Augustine, G. J. Квантален невротрансмитер ослободување од раните ендозоми? Трендови ќелија Биол. 4, 155–156 (1994).

Kaeser, P. S. & amp Regehr, W. G. Молекуларни механизми за синхрони, асинхрони и спонтани ослободувања на невротрансмитери. Ану Свештеник Физиол. 76, 333–363 (2014).

Angleson, J. K. & amp Betz, W. J. Intraterminal Ca 2+ и спонтано ослободување на предавателот на невромускулната врска на жабата. J. Неврофизиол. 85, 287–294 (2001).

Шарма, Г. и засилувач Вијајарагаван, С. Неврон 38, 929–939 (2003).

Lou, X., Scheuss, V. & amp; Schneggenburger, R. Allosteric модулација на пресинаптичкиот Ca 2+ сензор за фузија на везикули. Природа 435, 497–501 (2005).

Walter, A. M., Pinheiro, P. S., Verhage, M. & amp; Sorensen, J. B. Секвенцијален модел на базен со везикули со сензор за еднократно ослободување и катализатор за грундирање зависен од Ca 2+ ефикасно ги објаснува својствата на невросекреција зависни од Ca 2+. PLoS Comput. Биол 9, e1003362 (2013).

Кавалали, Е. Т. и сор. Спонтана невротрансмисија: независна патека за невронска сигнализација? Физиологија 26, 45–53 (2011).

Рамирез, Д. М. & Кавалали, Е. Т. Диференцијална регулација на спонтано и предизвикано ослободување на невротрансмитер на централните синапси. Curr. Мислење. Невробиол. 21, 275–282 (2011).

Судхоф, Т. С. & засилувач Ротман, Ј.Е. Мембранска фузија: се борат со SNARE и SM протеини. Наука 323, 474–477 (2009).

Дик, Ф., Шох, С., Лиу, Х., Судхоф, Т. С. & засилувач Кавалали, Е.Т. Синаптобревин е од суштинско значење за брза синаптичко-везикуларна ендоцитоза. Природна ќелија Биол. 6, 1102–1108 (2004).

Такамори, С. и сор. Молекуларна анатомија на органела за трговија. Мобилен 127, 831–846 (2006).

Ревело, Н. Х. и сор. Новата сонда за снимање на мембрани со супер-резолуција ги разјаснува патиштата за трговија со луѓе. J. Cell Biol. 205, 591–606 (2014).

Волтер, А. М. и сор. Протеинот SNARE VTI1a функционира во биогенезата на везикулите со густо јадро. ЕМБО Ј. 33, 1681–1697 (2014).

Рамирез, Д. М., Хвотчев, М., Траутерман, Б. & засилувач Кавалали, Е. Т. Неврон 73, 121–134 (2012). Оваа студија го идентификува VTI1A како селективен маркер за популација од спонтано рециклирање на синаптичките везикули користејќи флуоресцентна слика со две бои. Користејќи електрофизиологија, исто така, покажува дека, во својата родна форма, VTI1A селективно одржува спонтано ослободување на невротрансмитер.

Хуа, З. и сор. v-SNARE состав разликува синаптички везикули базени. Неврон 71, 474–487 (2011). Овој труд известува дека везикуларниот протеин SNARE VAMP7 означува базен везикули што е различен по неговиот молекуларен состав и функционални својства.

Рамирез, Д. М. & Кавалали, Е. Т. Улогата на неканонските СНАРЕ во рециклирање на синаптички везикули. Мобилен Логист. 2, 20–27 (2012).

Антонин, В., Ридел, Д. и засилувач фон Молард, Г. Ф. СНАРЕ Вти1а-ß е локализирана во мали синаптички везикули и учествува во романот СНАРЕ комплекс. J. Neurosci. 20, 5724–5732 (2000).

Шојбер, А. и сор. Губењето на функцијата АП-3 влијае на спонтано и евоцирано ослободување на синапсите на хипокампусниот мов со влакна. Прок. Натл акад. Наука САД 103, 16562–16567 (2006).

Музерел, А. и сор. Мембранскиот протеин поврзан со везикули, нечувствителен за тетанус, е локализиран во пресинаптичката мембрана во избрани терминални подмножества на мозокот на стаорци. Невронаука 122, 59–75 (2003).

Бал, М. и сор. Релин мобилизира синаптички везикули зависни од VAMP7 и селективно ја зголемува спонтаната невротрансмисија. Неврон 80, 934–946 (2013). Оваа студија покажува дека везикулите збогатени со ВАМП7 би можеле брзо и селективно да се мобилизираат со малите зголемувања на пресинаптичката калциум 2+ концентрација што се јавува како одговор на невромодулатори, како што е лачениот релин на гликопротеин.

Раинго, Ј. И сор. VAMP4 ги насочува синаптичките везикули кон базен кој селективно одржува асинхрона невротрансмисија. Неврости на природата. 15, 738–745 (2012).

Мехта, Б., Снелман, Ј., Чен, С., Ли, В. Неврон 77, 516–527 (2013).

Ouоу, К., Ставицки, Т. М., Гончаров, А. е -живот 2, e01180 (2013).

Диак, Ф., Шин, О.Х., Кавалали, Е.Т. J. Neurosci. 26, 6668–6676 (2006).

Вебер, Ј.П., Реим, К. и засилувач Соренсен, Ј.Б. Спротивни функции на два под-домени на комплексот СНАРЕ во невротрансмисија. ЕМБО Ј. 29, 2477–2490 (2010).

Ouоу, П. и сор. Синтаксин-1 N-пептид и Habc-домен вршат различни основни функции во фузија на синаптички везикули. ЕМБО Ј. 32, 159–171 (2013).

Максимов, A. Неврон 48, 547–554 (2005).

Лиу, Х., Дин, Ц., Артур, Ц.П., Донг, М. J. Neurosci. 29, 7395–7403 (2009).

Wierda, K. D. & amp; Sorensen, J. B. Innervation by a GABAergic neuron го потиснува спонтаното ослободување во глутаматергичните неврони и го открива стегачкиот фенотип на синаптотагмин-1. J. Neurosci. 34, 2100–2110 (2014).

Геперт, М. и сор. Synaptotagmin I: главен сензор Ca 2+ за ослободување на предавателот на централна синапса. Мобилен 79, 717–727 (1994).

Ридел, Д. и сор. Rab3D не е потребен за егзокрина егзоцитоза, туку за одржување на секреторни гранули со нормална големина. Мол Мобилен. Биол 22, 6487–6497 (2002).

Kerr, A. M., Reisinger, E. & amp; Jonas, P. Диференцијална зависност од ослободување на фазен предавател на синаптотагмин 1 кај ГАБАергични и глутаматергични хипокампални синапси. Прок. Натл акад. Наука САД 105, 15581–15586 (2008).

Xu, J., Pang, Z. P., Shin, O. H. & amp Sudhof, T. C. Synaptotagmin-1 функционира како Ca 2+ сензор за спонтано ослободување. Неврости на природата. 12, 759–766 (2009).

Huntwork, S. & amp. Littleton, J. T. Стегач за спојување на комплексин го регулира спонтаното ослободување на невротрансмитер и синаптичкиот раст. Неврости на природата. 10, 1235–1237 (2007).

Јанг, Х., Као, П. и засилувач Судхоф, Т.Ц. Деконструирање на функцијата на комплекс во активирање и стегање на Ca 2+ -провоцирана егзоцитоза со споредување на фенотипите за нокаут и нокаунд. Прок. Натл акад. Наука САД 110, 20777–20782 (2013).

Groffen, A. J. et al. Doc2b е сензор за Ca 2+ со висок афинитет за спонтано ослободување на невротрансмитери. Наука 327, 1614–1618 (2010).

Панг, З. П. и сор. Doc2 поддржува спонтан синаптички пренос со механизам независен од Ca 2+. Неврон 70, 244–251 (2011).

Yao, J., Gaffaney, J. D., Kwon, S. E. & amp Chapman, E. R. Doc2 е Ca 2+ сензор потребен за асинхрони ослободување на невротрансмитери. Мобилен 147, 666–677 (2011).

Ванг, Д. и сор. Ca 2+-калмодулин го регулира склопувањето на SNARE и спонтаното ослободување на невротрансмитерите преку v-ATPase под-единицата V0a1. J. Cell Biol. 205, 21–31 (2014).

Носирева, Е. и сор. Акутната супресија на спонтаната невротрансмисија предизвикува синаптичка потенција. J. Neurosci. 33, 6990–7002 (2013).

Ертунк, М. и сор. Брзата повторна употреба на синаптички везикули ја забавува стапката на синаптичка депресија во CA1 регионот на хипокампусот. J. Neurosci. 27, 341–354 (2007).

Сара, Ј., Вирмани, Т., Дик, Ф., Лиу, Х. и засилувач Кавалали, Е.Т. Изолиран базен од везикули се рециклира во мирување и предизвикува спонтана невротрансмисија. Неврон 45, 563–573 (2005). Користејќи комбинација на сликање врз основа на ФМ боја на трговија со синаптички везикули и електрофизиологија, оваа студија покажува дека базените на везикулите што се наоѓаат во основата на спонтаното и евоцирано ослободување се различни и се рециклираат независно.

Громер, Т. В. & засилувач Клингауф, Ј. Синаптичките везикули кои рециклираат спонтано и за време на активност припаѓаат на истиот везикуларен базен. Неврости на природата. 10, 145–147 (2007).

Хуа, Ј., Синха, Р., Мартино, М., Камс, М. & засилувач Клингауф, Ј. Заедничко потекло на синаптичките везикули подложени на евоцирана и спонтана фузија. Неврости на природата. 13, 1451–1453 (2010).

Вилхелм, Б. Г., Громер, Т. В. и засилувач Рицоли, С. О. Истите синаптички везикули предизвикуваат активно и спонтано ослободување. Неврости на природата. 13, 1454–1456 (2010).

Chung, C., Barylko, B., Leitz, J., Liu, X. & amp. Kavalali, E. T. Акутната инхибиција на динамин дисецира патишта за рециклирање на синаптички везикули кои возат спонтана и евоцирана невротрансмисија. J. Neurosci. 30, 1363–1376 (2010). Овој труд сугерира дека и синхроното и асинхрони евоцирано ослободување потекнуваат од базен везикули кои брзо се рециклираат на динамин-зависен начин, додека везикулите испуштени спонтано се добиени од посебен базен за кој не е потребен динамин за рециклирање.

Рајмонди, А. и сор. Преклопувачка улога на изоформите на динамин во синаптичка везикуларна ендоцитоза. Неврон 70, 1100–1114 (2011).

Koenig, J. H. & amp Ikeda, K. Придонес на активна зона подпопулација на везикули за евоцирано и спонтано ослободување. J. Неврофизиол. 81, 1495–1505 (1999).

Кавалали, Е. Т. & Јоргенсен, Е. М. Визуелизација на пресинаптичка функција. Неврости на природата. 17, 10–16 (2014).

Фреј, Н. Б. и засилувач Буроне, Ј. Базен со везикули за одмор е одговорен за спонтана фузија на везикули на синапсата. Неврости на природата. 12, 751–758 (2009). Овој труд користи нова техника на снимање што ја користи интеракцијата на авидин-биотин со висок афинитет за откривање на спонтано и зависно од активност, рециклирање на синаптички везикули и обезбедува докази за нивната сегрегација.

Пенг, А., Ротман, З., Денг, П. Ј. и засилувач Клиачко, В.А. Диференцијална динамика на движење на синаптичките везикули подложени на спонтана и предизвикана од ендоцитоза на активност. Неврон 73, 1108–1115 (2012).

Атасој, Д. и сор. Спонтано и предизвикано ослободување на глутамат активира две популации на NMDA рецептори со ограничено преклопување. J. Neurosci. 28, 10151–10166 (2008). Оваа студија ги искористува предностите на антагонистот NMDA рецептор зависен од употреба MK-801 и користи електрофизиологија за да покаже дека глутамат ослободен спонтано или како резултат на стимулација на потенцијален акција активира различни популации на NMDA рецептори. Овие набудувања се поддржани со сликање и на спонтана и на евоцирана фузија на везикули во единечни синаптички бутони и со моделирање на студии кои се во согласност со две одделни популации на рецептори.

Сара, Ј., Бал, М., Адачи, М., Монтегија, Л.М. & засилувач Кавалали, Е. Т. Блок на рецептори зависни од АМПА од употреба открива сегрегација на спонтана и евоцирана глутаматергична невротрансмисија. J. Neurosci. 31, 5378–5382 (2011).

Лу, Х. Е., МекГилаври, Х. Д., Фрост, Н.А. J. Neurosci. 34, 7600–7610 (2014).

MacGillavry, H. D., Song, Y., Raghavachari, S. & amp Blanpied, T. A. домени на дрвени скелиња во рамките на постсинаптичката густина концентрираат синаптички АМПА рецептори. Неврон 78, 615–622 (2013).

Зенисек, Д. Асоцијација на везикули и егзоцитоза на местата со ленти и екстрарибони во пресинаптичките терминали на битополарните клетки на мрежницата. Прок. Натл акад. Наука САД 105, 4922–4927 (2008). Овој труд дава докази за просторна сегрегација на различни типови на невротрансмисија користејќи слики со една везикула на синапси на ленти од биполарна ќелија со златна рипка. Везикулите ослободени како резултат на стимулација се претежно локализирани на лентата, додека спонтаното ослободување често се случува на местата со дополнителна лента.

Мелом, Ј.Е., Акбергенова, Ј., Гаворник, Ј.П. и засилувач Литлтон, Ј.Т. Спонтаното и евоцирано ослободување се независно регулирани во индивидуалните активни зони. J. Neurosci. 33, 17253–17263 (2013). Оваа студија користи трансгенски израз на GCAMP5 на D. melanogaster невромускулна спојка и откриена унитарна спонтана и постсинаптичка Ca предизвикана од потенцијален акционен потенцијал 2+ минливи. Во повеќето синаптички точки, забележан е соживот на спонтани и евоцирани сигнали. Сепак, приближно 22% од сите синаптички региони селективно учествуваа во спонтана невротрансмисија. Важно е дека во синаптичките бутони кои одржуваат и евоцирана и спонтана невротрансмисија, немаше значајна корелација помеѓу склоноста на двете форми на ослободување на невротрансмитери.

Peled, E. S., Newman, Z. L. & amp Isacoff, E. Y. Евоциран и спонтан пренос фаворизиран со различни групи на синапси. Curr. Биол 24, 484–493 (2014). Оваа студија користи слична стратегија како онаа што се користи во референцата 70 и покажува значителна поделба помеѓу локусите за евоцирана и спонтана невротрансмисија. Сепак, тој известува за обратна корелација помеѓу склоноста кон евоцирани и спонтани фузиони настани.

Волтер, А. М., Хауке, В. и Сигрист, С. Ј. Невротрансмисија: спонтано и евоцирано барање за развод. Curr. Биол 24, R192 – R194 (2014).

Поло-Парада, Л., Босе, Ц. Неврон 32, 815–828 (2001).

Glitsch, M. Селективна инхибиција на механизми за спонтано ослободување, зависни од Ca 2+, преку пресинаптичка група II mGluRs кај мали церебеларни парчиња стаорци. J. Неврофизиол. 96, 86–96 (2006).

Pan, Z. H., Segal, M. M. & amp. Lipton, S. A. Видовите поврзани со азотен оксид ја инхибираат евоцираната невротрансмисија, но ја зајакнуваат спонтаната минијатурна синаптичка струја во централните невронски култури. Прок. Натл акад. Наука САД 93, 15423–15428 (1996).

Пензо, М.А. & засилувач Пена, Ј.Л. Депреларизација предизвикана од сузбивање на спонтано ослободување во птичјиот среден мозок. J. Neurosci. 31, 3602–3609 (2011).

McArdle, J. J., Sellin, L. C., Coakley, K. M., Potian, J. G. & amp Hognason, K. Mefloquine селективно го зголемува ослободувањето на асинхрон ацетилхолин од терминалите на моторните нерви. Неврофармакологија 50, 345–353 (2006).

Нелсон, Е. Д., Кавалали, Е.Т. & засилувач Монтегија, Л.М. Супресија зависна од активност на минијатурна невротрансмисија преку регулирање на метилација на ДНК. J. Neurosci. 28, 395–406 (2008).

Нелсон, Е. Д., Кавалали, Е.Т. Curr. Биол 16, 710–716 (2006).

Замир, О. и засилувач Чарлтон, М.П.Опуштање на холестерол и синаптички предавател на невромускулни споеви на ракови. J. Physiol. 571, 83–99 (2006).

Wasser, C. R., Ertunc, M., Liu, X. & amp; Kavalali, E. T. Баланс зависен од холестерол помеѓу евоцирана и спонтана рециклирање на синаптички везикули. J. Physiol. 579, 413–429 (2007).

Прат, К. Г., huу, П., Ватари, Х., Кук, Д. Г. J. Neurosci. 31, 899–906 (2011).

Петерс, Ј.Х., Мекдугал, С.Ј., Фоули, Ј.А., Смит, С.М. Неврон 65, 657–669 (2010).

Фоули, Ј.А., Хофман, М.Е. & засилувач Андресен, М.Ц. Канабиноид 1 и транзиторни рецепторски потенцијални рецептори на ванилоид 1 дискретно го модулираат евоцираниот глутамат одделно од спонтаниот пренос на глутамат. J. Neurosci. 34, 8324–8332 (2014).

Вилијамс, Ц. и сор. Коактивирање на повеќе тесно поврзани калциумови канали предизвикува спонтано ослободување на ГАБА. Неврости на природата. 15, 1195–1197 (2012).

Goswami, S. P., Bucurenciu, I. & amp; Jonas, P. Минијатурните IPSCs во хипокампалните гранулирани клетки се активираат со напонски затворени Ca 2+ канали преку спојување на микродомен. J. Neurosci. 32, 14294–14304 (2012).

Ермоyук, Ј.С. и сор. Диференцијално активирање на спонтано ослободување на глутамат со P/Q-, N- и R-тип на Ca 2+ канали. Неврости на природата. 16, 1754–1763 (2013).

Вилета, Н.П. & засилувач Смит, С.М. Спонтаното ослободување на глутамат е независно од приливот на калциум и тонично активирано од рецепторите за сензор за калциум. J. Neurosci. 31, 4593–4606 (2011).

Kochubey, O. & amp; Schneggenburger, R. Synaptotagmin го зголемува динамичниот опсег на синапси со возење со ослободување од Ca 2+ и со стегање на речиси линеарен преостанат сензор Ca 2+. Неврон 69, 736–748 (2011).

Chicka, M. C., Hui, E., Liu, H. & amp; Chapman, E. R. Synaptotagmin го уапси комплексот SNARE пред да предизвика брза, ефикасна фузија на мембрана како одговор на Ca 2+. Структура на природата. Мол Биол 15, 827–835 (2008).

Мурти, В.Н. Неврости на природата. 2, 503–507 (1999).

Картер, А. G.. Неврости на природата. 5, 1309–1318 (2002).

Сатон, М. А., Тејлор, А. М., Ито, Х.Т., Фам, А. & засилувач Шуман, Е.М.Постсинаптичко декодирање на нервната активност: eEF2 како биохемиски сензор што поврзува минијатурна синаптичка трансмисија до локална протеинска синтеза. Неврон 55, 648–661 (2007). Овој труд го идентификува ензимот eEF2 киназа, кој е вклучен во регулирањето на рибозомната транслокација, како врска помеѓу mEPSCs и синтеза на дендритички протеини, и претставува силен доказ за диференцијални сигнални патишта кои функционираат низводно од спонтана и дејство предизвикана од пренос.

Сатон, М. А. и сор. Минијатурна невротрансмисија ја стабилизира синаптичката функција преку тонична супресија на локалната синтеза на дендритичен протеин. Мобилен 125, 785–799 (2006). Оваа студија покажува дека настаните во минијатурно ослободување двонасочно ја контролираат синтезата на дендритичен протеин со опишување на специфична улога за спонтан пренос во хомеостатската пластичност.

Еспиноза, Ф. & Кавалали, Е.Т. Активирање на рецепторите на НМДА со спонтана глутаматергична невротрансмисија. J. Неврофизиол. 101, 2290–2296 (2009).

Аутри, А. Е. и сор. Блокадата на рецепторот NMDA во мирување предизвикува брзи реакции на антидепресиви во однесувањето. Природа 475, 91–95 (2011). Оваа студија покажува дека брзото антидепресивно дејство на блокаторот на рецепторот НМДА кетамин in vivo се јавува поради блокада на спонтани синаптички настани водени од NMDA рецептори, што доведува до деактивирање на eEF2 киназата, намалена фосфорилација на eEF2 и зголемено ниво на BDNF.

Гедеонс, Е. С., Кавалали, Е.Т. Прок. Натл акад. Наука САД 111, 8649–8654 (2014).

Jahr, C. E. & amp Stevens, C. F. Зависност од напон на макроскопските спроводливост активирани од NMDA, предвидена со едноканална кинетика. J. Neurosci. 10, 3178–3182 (1990).

Аото, Ј., Нам, Ц. И., Пун, М. М., Тинг, П. и засилувач Чен, Л. Синаптичка сигнализација од сите-транс ретиноична киселина во хомеостатската синаптичка пластичност. Неврон 60, 308–320 (2008).

Ванг, Х. Л., hanанг, З., Хинце, М. и Чен, Л. Намалувањето на концентрацијата на калциум предизвикува синтеза на невронска ретиноична киселина за време на хомеостатската синаптичка пластичност. J. Neurosci. 31, 17764–17771 (2011).

Лалонде, Ј., Саја, Г. Наука Сигнал. 7, ra51 (2014).

Линдског, М. и сор. Постсинаптичкиот GluA1 овозможува акутно ретроградно подобрување на пресинаптичката функција за да се координира адаптацијата кон синаптичката неактивност. Прок. Натл акад. Наука САД 107, 21806–21811 (2010).

Јакавич, С.К. и сор. Локалната пресинаптичка активност ги покренува хомеостатските промени во пресинаптичката функција, поттикната од дендритичната синтеза на BDNF. Неврон 68, 1143–1158 (2010).

Можајева, М. Г., Сара, Ј., Лиу, Х. и засилувач Кавалали, Е.Т. Развој на везикуларни базени за време на созревањето на хипокампалните синапси. J. Neurosci. 22, 654–665 (2002).

Andreae, L. C., Fredj, N. B. & amp Burrone, J. Независните везикули се базираат на различни начини на ослободување за време на развојот на невроните. J. Neurosci. 32, 1867–1874 (2012).

Hsia, A. Y., Malenka, R. C. & amp Nicoll, R. A. Развој на возбудливо коло во хипокампусот. J. Неврофизиол. 79, 2013–2024 (1998).

Мекини, Р. А., Капоња, М., Дур, Р., Гавилер, Б. Х. & Томпсон, С.М. Минијатурните синаптички настани одржуваат дендритични боцки преку активирање на рецепторот АМПА. Неврости на природата. 2, 44–49 (1999).

McAllister, A. K., Katz, L. C. & amp Lo, D. C. Neurotrophin регулирање на кортикалниот дендритичен раст бара активност. Неврон 17, 1057–1064 (1996).

Чои, Б. Ј. и сор. Минијатурна невротрансмисија регулира Дрозофила синаптичко структурно созревање. Неврон 82, 618–634 (2014).

Сатон, М. А. & засилувач Шуман, Е. М. Дендритична протеинска синтеза, синаптичка пластичност и меморија. Мобилен 127, 49–58 (2006).

Frank, C. A., Kennedy, M. J., Goold, C. P., Marek, K. W. & amp Davis, G. W. Механизми во основата на брзата индукција и одржливото изразување на синаптичка хомеостаза. Неврон 52, 663–677 (2006).

Кавалали, Е. Т. & Монтегија, Л. М. Синаптички механизми во основата на брзото антидепресивно дејство на кетамин. Сум Ј.Психијатрија 169, 1150–1156 (2012).

Хокинс, Р.Д. Можни придонеси за нова форма на синаптичка пластичност во Аплизија да ги награди, меморијата и нивните дисфункции во мозокот на цицачите. Научи. Меморија 20, 580–591 (2013).

Jinин, И. и сор. Спонтано ослободување на предаватели регрутира постсинаптички механизми за долгорочно и среднорочно олеснување во Аплизија. Прок. Натл акад. Наука САД 109, 9137–9142 (2012).

Jinин, И. и сор. Спонтаното ослободување на предавателот е критично за индукција на долгорочно и среднорочно олеснување во Аплизија. Прок. Натл акад. Наука САД 109, 9131–9136 (2012).

Триго, Ф. Ф. и сор. Пресинаптички минијатурни ГАБАергични струи во развој на интерневрони. Неврон 66, 235–247 (2010).


Кац, Б. Ослободување на супстанции на нервни предаватели (Томас, Спрингфилд, Илиноис, 1969 година).

Simon, S. M. & amp. Llinás, R. R. Поделбата на подмембранската активност на калциум за време на приливот на калциум и неговото значење во ослободувањето на предавателот. Биофис. Ј. 48, 485–498 (1985).

Закер, Р. С. & засилувач Фогелсон, А. Л. Односот помеѓу ослободувањето на предавателот и пресинаптичкиот прилив на калциум кога калциумот влегува преку дискретни канали. Прок. Натл. Акад Наука САД 83, 3032–3036 (1986).

Sheng, Z. H., Westenbroek, R. E. & amp Catterall, W. A. ​​Физичка врска и функционална спојка на пресинаптички калциумови канали и машини за докинг/фузија на синаптички везикули. J. Bioenerg. Биомембр. 30, 335–345 (1998).

Kim, D. K. & amp Catterall, W. A. ​​Ca 2+ -зависни и независни интеракции на изоформите на алфа 1А подединицата на мозочните канали Ca 2+ со пресинаптички SNARE протеини. Прок. Натл. Акад Наука САД 94, 14782–14786 (1997).

Wiser, O. et al. Каналот чувствителен на Lc-тип Ca 2+ канал е функционално поврзан со егзоцитотната машинерија. Прок. Натл. Акад Наука САД 96, 248–253 (1999).

Ретиг, Ј. И сор. Промена на зависноста на Ca 2+ од ослободување на невротрансмитери со нарушување на интеракцијата на канал 2+ синтаксин. J. Neurosci. 17, 6647–6656 (1997).

Адлер, Е. М., Августин, Г. Ј, Дафи, С. J. Neurosci. 11, 1496–1507 (1991).

Heidelberger, R., Heinemann, C., Neher, E. & amp Matthews, G. Зависност од калциум на стапката на егзоцитоза во синаптички терминал. Природа 371, 513–515 (1994).

Chad, J. E. & amp Eckert, R. Калциумовите домени поврзани со индивидуалните канали можат да откријат аномални напонски односи на Ca-зависни одговори. Биофис. Ј. 45, 993–999 (1984).

Simon, S. M. & amp. Llinás, R. F. Поделбата на подмембранската активност на калциум за време на приливот на калциум и неговото значење во ослободувањето на предавателот. Биофис. Ј. 48, 485–498 (1985).

Фогелсон, А. Л. & Закер, Р. С. Пресинаптичка дифузија на калциум од различни низи на единечни канали. Импликации за ослободување на предавателот и синаптичко олеснување. Биофис. Ј. 48, 1003–1017 (1985).

Парнас, Х., Ховав, Г. & засилувач Парнас, И. Ефект на дифузија на Ca 2+ врз временскиот тек на ослободување на невротрансмитер. Биофис. Ј . 55, 859–874 (1989).

Yamada, W. M. & amp; Zucker, R. S. Временски тек на ослободување на предавателот пресметан од симулации на модел на дифузија на калциум. Биофис. Ј. 61, 671–682 (1992).

Робертс, В.М. Локализација на сигналите за калциум преку мобилен тампон на калциум во жабински сакуларни влакнести клетки. J. Neurosci. 14, 3246–3262 (1994).

Ву, Ј.-Ц., Такер, Т. Биофис. Ј. 71, 2256–2275 (1996).

Клингауф, Ј. & Засилувач Нехер, Е. Моделирање со дифузија на Ca 2+ во близина на мембраната: импликации за секреција во невроендокрини клетки. Биофис. Ј. 72, 674–690 (1997).

Llinás, R. R., Sugimori, M. & amp Silver, R. B. Микродомени со висока концентрација на калциум во пресинаптички терминал. Наука 256, 677–679 (1992).

Llinás, R. R., Sugimori, M. & amp Silver, R. B. Концептот на микродомени на концентрација на калциум во синаптичен пренос. Неврофармакологија 34, 1443–1451 (1995).

Ди Грегорио, Д. А. & засилувач Вергара, Ј.Л. Ксенопус невромускулна врска. J. Physiol. (Лондон.) 505, 585–592 (1997).

DiGregorio, D. A., Peskoff, A. & amp Vergara, J. L. Мерење на пресинаптички домени на калциум предизвикани од потенцијален акционен потенцијал на култивирана невромускулна спојка. J. Neurosci. 19, 7846–7859 (1999).

Руди, Б. Разновидност и сеприсутност на К канали. Невронаука 25, 729–749 (1988).

Јазеџијан, Б. и сор. Директни мерења на пресинаптичките струи на калциум и калциум активирани со калциум, кои го регулираат ослободувањето на невротрансмитерите при култивирани Ксенопус нервно -мускулни синапси. J. Neurosci. 17, 2990–3001 (1997).

Хадспет, А. Ј. & Засилувач Луис, Р. С. Кинетичка анализа на спроводливоста зависна од напон и јони во сакуларните влакнести клетки на бикот бик, Рана катсбејана. J. Physiol. (Лондон.) 400, 237–274 (1988).

Робертс, В. М., obејкобс, Р.А. & засилувач Хадспет, А.Ј. Ко-локализација на јонски канали вклучени во селективноста на фреквенцијата и синаптичкиот пренос во пресинаптичките активни зони на клетките на косата. J. Neurosci. 10, 3664–3684 (1990).

Робертс, В.М. Локализација на сигналите на калциум преку мобилен тампон на калциум во жабните сакуларни влакнести клетки. J. Neurosci. 14, 3246–3262 (1994).

Арт, Ј. Ј., Ву, Ј.-С. & засилувач Fettiplace, R. Калиумовите канали активирани со калциум на клетките на влакнести желки. J. генерал Physiol. 105, 49–72 (1995).

Prakriya, M, Solaro, C. R. & amp Lingle, C. J. [Ca 2+] i височини откриени со БК канали за време на прилив на Ca 2+ и ослободување на Ca 2+ со посредство на мускарин од интрацелуларни продавници во клетки на хромафин кај стаорци. J. Neurosci. 16, 4344–4359 (1996).

Sakaba, T., Ishikane, H. & amp Tachibana, M. Ca 2+ -активирана К + струја на пресинаптички терминали на биполарни клетки на мрежницата на златна рипка. Невролози. Рез. 27, 219–228 (1997).

Blundon, J. A., Wright, S. N., Brodwick, M. S. & amp. Bittner, G. D. Преостанатиот бесплатен калциум не е одговорен за олеснување на ослободувањето на невротрансмитерите. Прок. Натл. Акад Наука САД 90, 9388–9392 (1993).

Блундон, Ј.А., Рајт, С.Н., Бродвик, М.С. и засилувач Битнер, Г. Д. Пресинаптички калиумови канали активирани со калциум и калциумови канали на невромускулна врска на ракови. J. Неврофизиол. 73, 178–189 (1995).

Галвез, А. и сор. Прочистување и карактеризирање на единствена, моќна, пептидилна сонда за калиумски канал со висока спроводливост, активиран од калиум од отровот на скорпијата Бутус тамулус. Ј. Биол. Хемија 265, 11083–11090 (1990).

МекКлески, Е. В. и сор. ω-Конотоксин: директна и постојана блокада на специфични типови калциумови канали во невроните, но не и мускулите. Прок. Натл. Акад Наука САД 84, 4327–4331 (1987).

Мекманус, О. Б. Калиумови канали активирани со калциум: Регулација со калциум. J. Bioenerg. Биомембр. 23, 537–560 (1991).

Доџ, Ф. А. r.униор и засилувач Рахамимоф, Р. Кооперативно дејство на јони на калциум при ослободување на предавателот на невромускулната спојка. J. Physiol. (Лондон.) 193, 419–432 (1967).

Heuser, J. E. & amp; Reese, T. S. Структурни промени по ослободувањето на предавателот на невромускулната врска на жабата. J. Cell Biol. 88, 564–580 (1981).

Pawson, P. A., Grinnell, A. D. & amp Wolowske, B. Квантитативна анализа на замрзнување-фрактура на синапсата на невромускулната врска на жабата. I. Природно варијабилност во структурата на активната зона. J. Невроцитол. 27, 361–377 (1998).

Робертс, В. М., obејкобс, Р.А. & засилувач Хадспет, А.Ј. Ко-локализација на јонски канали вклучени во селективноста на фреквенцијата и синаптичкиот пренос во пресинаптичките активни зони на клетките на косата. J. Neurosci. 10, 3664–3684 (1990).

Marrion, N. V. & Tavalin, S. J. Селективно активирање на Ca 2+ -активирани K+ канали со ко -локализирани Ca 2+ канали во хипокампалните неврони. Природа 395, 900–905 (1998).

Спицер, Н.С. & Ламборџини, Ј.Е. Развој на механизмот за акционен потенцијал на водоземци неврони изолирани во културата. Прок. Натл. Акад Наука САД 73, 1641–1645 (1976).

Табти, Н. и засилувач Пу, М.-М. во Одгледување нервни клетки (уредници. Банкер, Г. и засилувач Гослин, К.) 137-153 (МИТ Прес, Кембриџ, Масачусетс, 1991).

Weldon, P. R. & amp; Cohen, M. W. Развој на синаптичка ултраструктура при невромускулни контакти во систем за клеточна култура на водоземци. J. Невроцитол. 8, 239–259 (1979).

Buchanan, J., Sun, Y.-A. & засилувач Пу, М.-М. Студии за нервно -мускулни интеракции кај Ксенопус клеточна култура: фина структура на рани функционални контакти. J. Neurosci. 9, 1540–1554 (1989).

Ватски, М. А. & засилувач Рае, Ј.Л. Мерења на напонот во мирување на ендотелиумот на зајакот на рожницата со помош на техники на стегање со закрпана струја. Инвестирајте. Офталмол. Vis. Наука 32, 106–111 (1991).

Хил, Б. Јонски канали на возбудливи мембрани 2 -ри ед. 83–114 (Синауер, Сандерленд, Масачусетс, 1992).


РЕЗУЛТАТИ

Мерење на базенот на везикули што брзо се ослободува

Во деполаризирачките биполарни клетки, постои јасна кинетичка разлика помеѓу првата и втората фаза на егзоцитоза, предизвикана од силно активирање на струјата Ca 2+ (Менерик и Метјус, 1996 Невес и Лагнадо, 1999). Тука, ние го дефинираме базенот на везикули вклучени во првата фаза како RRP. Пристапот што го користевме за мерење на големината на RRP е изведен од однесувањето прикажано на слика 1. Слика 1Аго прикажува капацитивниот одговор на два пара деполаризирачки дразби до -10 mV, потенцијал при кој максимално се активира струјата Ca 2+. Интервалот помеѓу дразбите беше 100 msec. Времетраењето на првиот стимул варираше помеѓу 0,5 и 20 msec за да се ослободи различен дел од RRP. Овие одговори се прикажани како исполнети кругови на слика 1БНа Во овој пример, максималната амплитуда на првата фаза на егзоцитоза беше 45 fF, што е еквивалентно на ∼1700 везикули, под претпоставка дека капацитетот на еден везикул е 26 aF (Невес и Лагнадо, 1999). RRP беше исцрпен со временска константа од 4 msec, така што деполаризацијата од 20 msec беше повеќе од доволна за да се ослободи сето тоа. Тука, ние ја нарекуваме деполаризација од 20 msec до потенцијал што максимално ја активира струјата на Ca 2+ (−10 или 0 mV) стимулот „празнење“ и го искористивме за да ја испитаме големината на RRP по различни модели на стимулација.

Мерење на базенот на везикули што брзо се ослободува.А, Капацитетот се зголемува предизвикан од протокол со двоен пулс. Првата деполаризација од −70 до −10 mV траеше 1 msec во примерот на лево и 10 msec во примерот на правоНа Во секој случај, вториот стимул беше деполаризација од 20 msec, испорачана по задоцнување од 100 msec, за да се ослободи остатокот од RRP (стимул за празнење). Периодот на одмор помеѓу епизодите на стимулација беше 1-3 мин. Големината на RRP на почетокот на секоја епизода на стимул беше еквивалентна на вкупен одговор од ∼45 fF. Струите Ca 2+ се прикажани подолу.Б, Зголемувањето на капацитетот предизвикано од првиот стимул нацртан во функција на неговото времетраење (исполнети кругови). На задебелена линија прекупоени е заситена експоненцијала со временска константа од 3,6 msec и максимална амплитуда од 45 fF. На отворени кругови прикажете го зголемувањето на капацитетот предизвикано од стимулот за празнење. На испрекината линија е огледална слика назадебелена линија (види Резултати).

Доказите дека овој пристап навистина ги мери промените во големината на RRP се прикажани на слика 1Б во која отворени кругови прикажете го одговорот на стимулот за празнење што се применува откако ќе се ослободат променливи количини на RRP. Намалувањето на измерената големина на RRP ја отсликува количината на брза егзоцитоза предизвикана од првиот стимул. На испрекината линија го покажува временскиот тек во текот на кој се очекуваше дека RRP ќе опадне, под претпоставка дека RRP е еквивалент на 45 fF на почетокот на секое испитување и дека имало незначително полнење во периодот од 100 msec помеѓу дразбите.Намалувањето на измерената големина на RRP ја отсликува количината на брза егзоцитоза предизвикана од првиот стимул во слични експерименти врз осум други клетки.

Пополнување на RRP по краток стимул

За да се процени како RRP се наполни по кратко стимулирање, беа применети два празнења за празнење со различни одложувања, како што е прикажано на Слика2АНа По задоцнување од 100 msec, имаше само мал одговор на вториот стимул (слика 2А, горе лево), во просек 6% од првото. Струите Ca2+ што течеа за време на секој стимул беа многу слични (слика 2А, вметнат), така што депресијата на вториот одговор не беше резултат на инактивирање на Ca 2+ струјата. Како што интервалот помеѓу дразбите се зголемуваше, вториот одговор се опорави, како одраз на полнењето на RRP (слика 2А, средината,право). Резултатите од овој вид експеримент се собрани на слика 2Б, што го прикажува полнењето на RRP како функција од интервалот помеѓу дразбите. Имаше две фази на полнење: 30% од RRP се полни со временска константа од 0,64 сек, а остатокот со временска константа од 31 сек.

Пополнување на RRP по целосно исцрпување со стимул од 20 msec. А, Одговорот на капацитетот на две деполаризации од 20 msec е прикажан за интервали од 100 msec (лево), 3 секунди (средината), и 40 секунди (право). Во секој случај, стимулот беше деполаризација од -70 до 0 mV. На вметнат во лев панел е суперпонирање на Ca 2+ струите предизвикани од два стимулации (калибрација: 20 msec, 200 pA). Струите се одземаат со користење на еден пулс на истекување (деполаризација од 20 mV од −70 mV). Б, Временскиот тек на полнење на RRP измерен од видот на експериментот прикажан воАНа Амплитудата на вториот одговор е изразена како процент од првиот за различни интервали. Налинија опремени преку поени е двојно-експоненцијална, при што 30% од сајтовите се полнат со временска константа од 0,64 сек., а остатокот со временска константа од 31 сек. Бројот на набудувања за секој интервал е како што следува: 100 msec, 7 250 msec, 1 500 msec, 24 1 sec, 14 2 sec, 13 5 sec, 20 10 sec, 10 20 sec, 4 30 sec, 3 40 sec, 3 60 секунди, 3.

Однесување квалитативно слично на она што е прикажано на слика 2, исто така, е забележано при синапси од ЦНС на цицачи во кои има брзи и бавни фази на опоравување од синаптичка депресија. Брзата фаза може да биде инхибирана од страна на хелаторот Ca 2+ EGTA, што укажува дека го одразува минливото забрзување на полнењето со резидуален Ca 2+ (Дитман и Регер, 1998 Стивенс и Веселинг, 1998 Ванг и Качмарек, 1998). Подолу, презентираме докази дека преостанатиот Ca 2+ исто така го стимулира полнењето на RRP во синаптичкиот терминал на биполарните клетки. Меѓутоа, на оваа синапса со ленти, Ca 2+ се чини дека го стимулира полнењето на RRP со две дејства, од кои едната е почувствителна на EGTA.

Пополнувањето на RRP беше стимулирано со калциум

Кога времетраењето на деполаризирачкиот стимул беше зголемено, полнењето на RRP беше забрзано над основната стапка за подолг период. Протоколот што се користи за мерење на полнење по подолг стимул е прикажан на слика 3А,ТестирајНа Прво, стимулот за празнење беше применет за мерење на почетната големина на RRP. Следно, 500 msec деполаризација до 0 mV беше испорачана по задоцнување од 200 msec. Конечно, стимулот за празнење повторно се примени за мерење на RRP по променливо одложување. Во примерот прикажан на слика 3А, 91% од RRP се полни 10 секунди по деполаризација од 500 msec (Тестирај), но само ∼44% се полни 10 секунди откако стимулот за празнење беше испорачан сам (Контрола). Временскиот тек на полнење по деполаризации во траење од 20 (исполнети кругови) и 500 (отворени кругови) msec се споредува на слика3ВНа Константа на базална стапка на полнење, измерена од бавната фаза по кратко стимулирање, беше 0,03/сек (слика 2Б). Слика 3В покажува дека по деполаризација од 500 msec, полнењето беше забрзано над основната стапка за 5-10 секунди додека RRP не беше речиси целосно надополнет. За споредба, беа потребни sec60 секунди за да се наполни 90% од RRP по 20 секунди деполаризација (слика 2Б).

Пополнување на RRP по долг стимул.А, Обновување на одговорот на капацитетот 10 секунди по 20 секунди деполаризација (Контрола) се споредува со онаа измерена 10 секунди по деполаризација од 500 msec (Тестирај). Забележете дека во Тестирај протокол, на стимулот од 500 msec му претходеше деполаризација од 20 msec за мерење на почетната големина на RRP. Во овој терминал, RRP поврати 91% од почетната големина 10 секунди по деполаризација од 500 msec, но само 44% во контролите непосредно пред и потоа. Б, Обнова на капацитетниот одговор 1 секунда по 20 секунди деполаризација се споредува со онаа измерена 1 секунда по деполаризација од 500 msec. Во овој терминал, RRP не покажа мерливо закрепнување 1 секунда по стимулот од 500 msec, но закрепна 17% во контролата непосредно пред и 21% во последователниот. На вметнат во среден панел е суперпонирање на Ca 2+ струите предизвикани од двата дразби за празнење (калибрација: 20 msec, 200 pA). В, Временскиот тек на полнење на RRP измерен од видот на експериментот прикажан во А и БНа Наотворени кругови покажете повторно полнење измерено по деполаризација од 500 msec амплитудата на одговорот на вториот потиснувачки стимул се изразува како процент од првиот за различни интервали. На отворени квадрати покажуваат резултати добиени во терминали натоварени со ЕГТА (види Резултати и слика 5). На затворени кругови обезбеди споредба со резултатите на слика 2Б, покажувајќи повторно полнење измерено по 20 секунди деполаризација.

Иако нето ефектот на подолг стимул беше да се потенцира полнењето на RRP, накратко одложувањата RRP беше значително помал (Слика 3В). На пример, во примерот прикажан на слика 3Б (ист терминал како и слика 3А), се чини дека нема повторно полнење на RRP 1 секунда по деполаризација од 500 msec, додека ∼19% повторно се полни 1 секунда по 20 секунди деполаризација. Одложениот раст на големината на RRP по стимул од 500 msec веројатно е затоа што остатокот Ca 2+ продолжи да ја стимулира егзоцитозата по затворањето на Ca 2+ каналите. Капацитетот и оптичките мерења во биполарните клеточни терминали покажаа дека преостанатиот Ca 2+ може да продолжи да предизвикува егзоцитоза во период од 1 секунда или повеќе, со брзина од 400-800 везикули/сек. (Невес и Лагнадо, 1999). Ние би очекувале везикулите да се акумулираат во RRP само откако ќе престане нивното отстранување со егзоцитоза, што може да потрае ∼ 1 сек по 500 msec деполаризација до 0 mV. Во согласност со резултатите на Слика3В, егзоцитозата не продолжува по стимул од 20 msec што воведува помала количина на Ca 2+ (Невес и Лагнадо, 1999).

Идеја за промените во слободната цитоплазматска [Ca 2+] што се случија по стимулација може да се добие со користење на Ca 2+ активирани спроводливост во плазматската мембрана, кои се активираат со резидуален Ca 2+ и генерираат бавно распаѓачка струја на опашката (Окада и сор. ., 1995). Мерењата на цитоплазматската [Ca 2+] покажаа дека амплитудата на оваа струја е во корелација со просторно просечната [Ca 2+] и се намалува со временска константа слична на падот во [Ca 2+] (Невес и Лагнадо, 1999). Слика 4А покажува дека струјата на опашката активирана со Ca 2+ била многу поголема и подолга по деполаризација од 500 msec отколку по деполаризација од 20 msec.

Порастот на цитоплазматскиот [Ca 2+] беше намален во терминалите натоварени со ЕГТА.А, Споредба на струите предизвикани од деполаризација од 20 и 500 msec од −70 до 0 mV во терминал со ендогени тампони Ca2+ (задебелена линија) и терминал дополнително натоварен со ЕГТА (тенка линија). Овие терминали беа користени за оваа споредба бидејќи струите на Ca 2+ беа со слична амплитуда. ЕГТА ја блокираше струјата на опашката активирана со Ca 2+ која полека се распадна по стимулот од 500 msec. Последниот дел од распаѓањето на струјата на опашката се случи со временска константа од 0,51 сек во контролата.Б, Опашките струи по стимули од 20 msec прикажани на проширени скали. На задебелена линија опремени со контролататрага има временска константа од 0,11 сек. В, EGTA не ја блокираше целосно струјата на опашката активирана со Ca 2+ по проширување на стимулот од 500 msec натрага во АНа На задебелена линијамонтиран на трага има временска константа од 0,43 сек.

Ние тестиравме дали преостанатиот Ca 2+ може да биде стимул што го забрза полнењето по подолг стимул со вчитување на терминали со хелатор Ca 2+ EGTA за да се намали порастот на цитоплазматскиот [Ca 2+]. Терминалите беа вчитани со инкубација во естер АМ (види Материјали и методи). Пропуштањето на порастот на [Ca 2+] во голема мера ја намали струјата на опашката активирана со Ca 2+ (Окада и сор., 1995). Ова беше најјасно забележано по деполаризација од 500 msec (Сл. 4А,В), но исто така беше очигледно по деполаризација од 20 секунди што предизвика мало активирање на струјата на опашката (слика 4Б). Струјата на опашката во просек изнесуваше 50 ± 6 pA (н = 20) веднаш по 500 msec деполаризација во контролен терминал, но само 10 ± 2 pA (н = 12) по вчитување со ЕГТА. Експериментите во кои сме ја смениле внатрешната концентрација на тампоните Ca 2+ преку пипета за далноводи, покажуваат дека е потребен најмалку 2 mm EGTA за да предизвика слична инхибиција на струјата на опашката (Bur. Буроне и Л. Лагнадо, необјавени набудувања Окада и сор. ., 1995).

ЕГТА ја скрати забрзаната фаза на полнење што следеше по долг стимул. Примери за овие мерења се прикажани на слика 5А, а просечните резултати за одложувања од 10 и 5 секунди се прикажани како отворени квадратина слика 3В за да се овозможи споредба со клетките што не содржеа егзогени тампони Ca 2+. По деполаризација од 500 msec, забрзувањето на полнењето над основната стапка нормално продолжи за ∼ 10 секунди (отворени кругови), но со баферирање на порастот на цитоплазматскиот [Ca 2+] блокирано полнење со одложувања подолги од 5 секунди (отворени квадрати). ЕГТА, сепак, не ја блокираше почетната забрзана фаза на полнење. Слика 3В покажува дека 43 ± 4% од RRP се полни во текот на првите 5 секунди, иако немаше дополнително полнење во следните 5 секунди. Полнењето на 43% од RRP во првите 5 секунди укажува на просечна стапка на константа од 0,09/сек во текот на овој период. За споредба, константната базна стапка на полнење беше 0,03/сек во контролните терминали, измерена од втората фаза на двојно-експоненцијално вклопување на Слика 2БНа Затоа, првичната константа на полнење во терминалите натоварени со ЕГТА беше најмалку три пати поголема од онаа измерена во контролните терминали при одмор на нивоа на Ca 2+.

ЕГТА ја инхибира втората фаза на егзоцитоза и забрзување на полнењето предизвикано од продолжен стимул.А, Обнова на капацитетниот одговор по деполаризација од 500 msec се споредува во терминал со ендогени тампони Ca 2+ (лево) и терминал дополнително натоварен со ЕГТА (право). Во секој случај, големината на RRP беше измерена по задоцнување од 10 секунди. ЕГТА имаше два ефекти: деполаризација од 500 msec предизвика помала егзоцитоза, а закрепнувањето на RRP беше намалено. Б, ЕГТА предизвика мало намалување на капацитивниот одговор на стимулот за празнење. Само првата реакција во секој терминал беше искористена за оваа споредба, бидејќи ЕГТА го спречи полнењето на RRP долгорочно (види Резултати).В, ЕГТА ја инхибира егзоцитозата од вториот базен везикули. Капацитетниот одговор на деполаризација од 500 msec е прикажан во однос на одговорот на стимулот за празнење испорачан 200 msec претходно. Сите мерења беа направени од терминали во кои ова беа првите стимули.

Ефектите на ЕГТА врз првата и втората фаза на егзоцитоза

Ги споредивме ефектите на ЕГТА врз полнењето на RRP со неговите ефекти врз различните кинетички компоненти на егзоцитоза. EGTA имаше мал ефект врз егзоцитозата од RRP. Првиот одговор на 20 msec деполаризација во просек изнесуваше 55,5 ± 4,7 fF (н = 58) во контролните терминали и 40,6 ± 3,6 fF (н = 38) во терминали натоварени со ЕГТА (Сл. 5Б). Нешто помалиот одговор во присуство на EGTA може да одразува забавување на егзоцитозата од RRP и/или намалување на почетната големина на базенот. Последната можност се чини поверојатна бидејќи кинетиката на брзата егзоцитоза е малку погодена од ЕГТА (Менерик и Метјус, 1996), додека ЕГТА го инхибира полнењето на РРП долго време (види подолу). Затоа, нашата проценка за почетната големина на RRP во терминалите оптоварени со ЕГТА е најниска граница, особено со оглед на фактот дека изолираните терминали на биполарни клетки можат спонтано да се деполаризираат, предизвикувајќи егзоцитоза (Буроне и Лагнадо, 1997). Во обид да се осигура дека проценките за големината на RRP се направени пред да се стимулира егзоцитозата во која било значителна мерка, клетките беа натоварени со ЕГТА во отсуство на надворешен Ca 2+, а Ca 2+ беше заменет само по Ca 2+ каналите беа затворени со прицврстување на напонот на терминалот.

ЕГТА имаше посилен инхибиторен ефект врз втората, побавна фаза на егзоцитоза. Слика 5А ги споредува одговорите со стимул од 20 и 500 msec, прво под контролни услови, а потоа во терминал натоварен со ЕГТА. Со оглед на само првата епизода на стимул во даден терминал, деполаризацијата од 500 секунди нормално се ослободува 1,56 ± 0,24 (н = 22) пати повеќе везикули од претходниот стимул за празнење. Меѓутоа, по вчитувањето со ЕГТА, овој сооднос беше намален на 0,73 ± 0,17 (н = 10) (слика 5В). Предлагаме овие две дејства на ЕГТА, инхибиција на втората фаза на егзоцитоза и намалено полнење по долг стимул, да ја одразува вклученоста на истиот сет на везикули, кои се подложени на трансфер зависен од Ca 2+ до RRP (види Дискусија).

Регрутирањето во резервен базен беше стимулирано со калциум

За да се испита полнењето во подолги временски размери, RRP беше постојано исцрпен со испорака на возови за празнење на дразби со фреквенција од 0,1 Hz за времетраење од 3 мин или повеќе. Вториот одговор во возот нормално испушта 40-50% онолку везикули колку првиот (Сл.6А,Б), како што би се очекувало од резултатите добиени со протокол со двоен пулс (слика 2Б). Амплитудата на капацитивниот одговор предизвикана од стимулот за празнење потоа остана константна, што покажува дека истиот дел од RRP се полни по секој стимул за празнење и дека просечната стапка на полнење е фиксна (Сл. 6А). Кумулативниот одговор за време на овие стимулативни возови, во однос на почетната големина на RRP, е прикажан како исполнети кругови на слика 6ВНа Првиот одговор во просек изнесуваше 50 ± 15 fF (н = 18). RRP може да се полни најмалку десет пати, што е еквивалентно на пренос на најмалку 20.000 везикули, без очигледно исцрпување на резервоарот од кој се снабдуваше.

ЕГТА го инхибира полнењето резервен базен везикули. А, Одговори на капацитетот за време на воз со празнење на дразби (20 msec деполаризации до 0 mV) доставени со фреквенција од 0,1 Hz. На врв е од контролен терминал, и дното е од терминал натоварен со ЕГТА. Бројките под одговорите го означуваат бројот на стимул во возот.Б, Просечни резултати од видот на експеримент прикажан воАНа Одговорите на капацитетот за време на возот за стимулација се прикажани во однос на првиот одговор, кој во просек изнесуваше 50 fF во контролните терминали (н = 18 затворени симболи) и 33 fF во терминали натоварени со EGTA (н = 16 отворени симболи). Во контролните терминали, вториот одговор беше 45% од првиот, а последователните одговори не беа значително различни. Во терминалите натоварени со ЕГТА, одговорот на стимулот за празнење постепено се намали на нула.В, Акумулираната количина на егзоцитоза во просек од типот на експеримент прикажан во АНа Во контролните терминали, полнењето на RRP се случи со константна просечна стапка, како што е наведено со цврста линијаНа Во терминалите натоварени со ЕГТА, максималниот број на везикули што може да се пренесат на RRP беше 2,7 пати од неговата почетна големина, како што е наведено со испрекината линија.

Кога терминалите беа натоварени со ЕГТА, стапката на полнење на почетокот не беше засегната, бидејќи вториот одговор с still уште беше ∼50% од првиот (Сл. 6А,Б). Така, ЕГТА не влијаеше директно на преносот на везикулите во РРП по краток стимул. На долг рок, сепак, стапката на полнење постепено се намалува за време на возот, додека повеќе везикули не можат да се пренесат на RRP и одговорот на капацитетот не се укине (Слика 6А,Б). Кумулативниот одговор за време на овие стимулативни возови е прикажан како отворени кругови на слика 6ВНа Во присуство на ЕГТА, максималниот број на везикули префрлени во RRP во просек изнесуваше 2,7 пати од неговата почетна големина, или ve3500 ± 400 везикули (амплитудата на првиот капацитетен одговор во овој сет на терминали натоварени со ЕГТА беше 33,4 ± 3,5 fF н = 16). Со други зборови, само 00 3500 везикули може брзо да се пренесат од резервен базен до RRP во терминал натоварен со ЕГТА. Едноставно објаснување за овој резултат е дека полнењето на RRP се случува од резервен базен, кој има почетен капацитет од 3500 везикули, а ЕГТА го блокира преносот на везикулите на овој базен, предизвикувајќи постепено празнење (види Дискусија).

Ако ЕГТА го инхибира дополнувањето на резервниот базен со баферирање на минливи Ca 2+, тогаш треба да биде можно да се надмине овој ефект со воведување поголемо оптоварување Ca 2+ во терминалот. Демонстрацијата дека тоа е така е прикажана на слика 7. Во овој експеримент, и RRP и резервниот базен беа целосно исцрпени со примена на воз за празнење на дразби, како на слика 6. По 150 секунди период на одмор, примена на стимулот за празнење предизвика одговор од само 2 fF, потврдувајќи дека RRP се полни многу бавно на нивоа на мирување на Ca 2+. Поголем број на везикули беа ослободени со деполаризација од 500 msec, и повторно беше пополнето RRP, што беше докажано со многу поголемиот одговор на стимулот за празнење применет по одложување од 10 секунди. Слично однесување беше забележано и во четири други терминали. Овие резултати обезбедуваат дополнителна поддршка за идејата дека Ca 2+ го стимулира трансферот на везикули во резервниот базен, а потоа и во RRP.

Ефектите од ЕГТА беа делумно надминати со воведување на големо оптоварување Ca2+. Одговор на капацитетот од терминал натоварен со ЕГТА, по целосно исцрпување на RRP и резервниот базен со воз дразби. Пред оваа стимулативна епизода, терминалот беше во мирување 150 секунди.Првиот стимул за празнење предизвика занемарлив одговор. Деполаризацијата од 500 msec стимулира егзоцитоза и предизвика повторно полнење на RRP, како што беше докажано со многу поголемиот одговор на вториот стимул за празнење.


ДИСКУСИЈА

Во оваа студија изведовме двојни снимки на напон-стегач од цела ќелија од синаптички поврзани биполарни ќелии и парови на GLC во препаратот за режести ретински режа. Анализирајќи ги својствата на ЕПСЦ предизвикани од деполаризација на единечни биполарни клетки и спонтани ЕПСЦ, предлагаме само не-НМДА рецепторите на ГЛЦ да бидат локализирани во постсинаптичкиот регион веднаш под секое место на ослободување на биполарните клетки и дека НМДА рецепторите се локализирани малку подалеку од регион.

Ca 2+ зависност од ослободување на невротрансмитери

Евоцираниот EPSC на GLC со деполаризација на една биполарна клетка беше целосно блокиран со екстрацелуларна примена на Co 2+ (види слика 2). Ова покажува дека синаптичкиот пренос од биполарна клетка до ГЛЦ се изведува преку „нормална“ хемиска синапса, која е зависна од Ca2+. Ова откритие е различно од синапсата на фоторецепторот, каде што беше сугерирано дека невротрансмитер може да се ослободи од фоторецепторите под неповолни услови за влез на Ca 2+ во пресинаптички терминали (Шварц, 1986).

Каналите со висок праг, бавно инактивирачки L-тип Ca 2+, се пријавени дека се локализирани на аксонските терминали на биполарните клетки во тигарскиот саламандер (Maguire et al., 1989) и златните рипки (Tachibana et al., 1993) мрежницата и имаат беше предложено да биде одговорно за ослободување на невротрансмитери. НаЈасCa на битоларните клетки од тритон покажаа слични својства (види слика 3). Сепак, електрофизиолошките својства сами по себе не се доволно силни за да го идентификуваат подтипот на каналите Ca 2+, бидејќи овие својства може да биле искривени од несовршена стега за вселената (Mennerick et al., 1997).

Зголемувањето на двете ЈасCa на биполарна ќелија и EPSC предизвикана во GLC беше максимална кога командниот напон на биполарната ќелија беше во опсег помеѓу -50 и -35 mV (види слика 3Б). Ова покажува дека синаптичката добивка во овој опсег на напон е голема, во согласност со извештаите во синапсата за излез на прачка (Attwell et al., 1987 Belgum and Copenhagen, 1988). Бидејќи динамичниот опсег на биполарни клетки во физиолошки услови е помеѓу −50 и −30 mV (Верблин и Доулинг, 1969 Шварц, 1974), толку голема синаптичка добивка во овој опсег на напон изгледа разумна.

Физиолошка улога за два различни типа на рецептори на глутамат

Односот помеѓу времетраењето на пулсот што се применува на биполарна ќелија и полнењето на евоцираните EPSC се покажа дека е скоро линеарен во опсег помеѓу 10 и 150 msec (види слика 8Б). Интересно е да се напомене дека, во биполарните клетки на мрежницата на златна рипка, амплитудата на капацитетот на мембраната скока снимена по деполаризирачки пулс, линеарно се зголемува со времетраењето на пулсот до 200 секунди (фон Герсдорф и Метјус, 1994). Овој скок на капацитетот на мембраната се предлага да биде поврзан со егзоцитоза на синаптички везикули. Ако ја прошириме оваа линеарност на количината на ослободување на невротрансмитерот на биполарните клетки, следи дека не-НМДА рецепторите и НМДА рецепторите на ГЛЦ можат да соработуваат за да ја преведат линеарно количината на невротрансмитер ослободен од биполарните клетки во влезниот полнеж на ГЛЦ.

Не-NMDA рецепторите имаат брза кинетика, додека NMDA рецепторите бавно реагираат на промена на концентрацијата на глутамат. Затоа, се чини дека активирањето на не-НМДА рецептори може да ја одразува компонентата со висока фреквенција на сигналот генерирана од биполарни клетки, додека активирањето на рецепторите на НМДА може да ја одразува компонентата со ниска фреквенција. Меѓутоа, бидејќи не-НМДА рецепторите брзо се десензибилизираат за време на продолженото присуство на глутамат, прекинот на возбудлив сигнал по завршувањето на ослободувањето на невротрансмитер целосно ќе зависи од кинетиката на деактивирање на NMDA рецепторите. Брзото деактивирање на NMDA рецепторите е од суштинско значење за комбинираните NMDA рецептори и не-NMDA рецепторите да дејствуваат како идеален филтер за пропусен опсег. Сепак, ова е малку веројатно, бидејќи временската константа на деактивирање на NMDA рецепторот (∼90 msec Lester et al., 1990) е целосно ограничена со бавното одврзување на глутамат од рецепторот. Затоа, инхибиторните влезови од амакрините клетки до ГЛЦ, кои беа блокирани фармаколошки во сегашните експерименти, може да играат важна улога во прекинувањето на возбудливиот сигнал генериран од биполарните клетки.

Дистрибуција на не-NMDA рецептори и NMDA рецептори преку дентритите на GLC

Спонтаните EPSC беа посредувани главно со активирање на не-NMDA рецептори, имаше мал или никаков придонес од NMDA рецепторите (види Сл. 6, 7). Слични резултати беа пријавени во ГЛЦ на тигар саламандер мрежницата (Тејлор и сор., 1995). Сегашните резултати сугерираат дека само не-НМДА рецепторите се изразени во постсинаптичките региони веднаш под местата на ослободување на биполарните клетки. Не-НМДА рецепторите имаат релативно низок афинитет за глутамат (Јонас и Сакман, 1992 Хусер и Рот, 1997), додека НМДА рецепторите имаат многу поголем афинитет (Патно и Мајер, 1990). Затоа, не-НМДА рецепторите коагрегирани во постсинаптичките мембрански региони може со сигурност да одговорат на невротрансмитерот ослободен од местата на ослободување.

Сегашната студија покажа дека деполаризирачкиот пулс како 15 msec применет на една биполарна клетка ги активира и не-NMDA рецепторите и NMDA рецепторите на постсинаптичка GLC (види Сл. 4, 5). Бидејќи разгранетоста на биполарните клеточни аксонски терминали што ги проучувавме беше обично со & lt20 μm во дијаметар, што е многу помало од дендритичната арбора на GLC (∼50-200 μm), заклучуваме дека не-NMDA рецепторите и NMDA рецепторите не се одделени широко.

Постојат повеќе активни зони во еден терминал за биполарни клетки (фон Герсдорф и сор., 1996), и повеќе биполарни клетки контактираат со една ГЛЦ кај дендритите. Стимулацијата на биполарна клетка со деполаризирачки пулс може да предизвика истовремена егзоцитоза на повеќе синаптички везикули од местата на повеќекратно ослободување. Така, може да се замисли дека невротрансмитерот дифузен од активните зони ги активира NMDA рецепторите малку подалеку од местата на ослободување. Таквиот феномен, кој често се нарекува „прелевање“ или „вкрстено разговарање“, се предлага да постои во некои синапси, особено таму каде што веројатноста за ослободување е голема (Фабер и Корн, 1988 година Трусел и др., 1993 Барбур и Хусер, 1997 година). Се чини дека оваа идеја е поддржана од сегашните набудувања дека спонтаните EPSC се состојат главно од компонента која не е посредувана од NMDA рецептор (види Сл. 6, 7) и дека придонесот на компонентата со посредство на NMDA рецептор стана значаен во евоцираните EPSC со зголемување времетраење на деполаризација на пулсот (види Сл. 8, 9).

Десензибилизација на не-НМДА рецептори

Постојат конфликтни извештаи во врска со временскиот тек на EPSC без медијатори со посредство на NMDA, се одредува со стапката на деактивирање на рецепторите што не се NMDA при некои синапси (Silver et al., 1996) и со стапката на десензибилизација на други синапси ( Трусел и сор., 1993). Несовпаѓањето веројатно произлегува од различниот временски тек на промена на концентрацијата на глутамат во синаптичката расцеп. Ако дифузијата или навлегувањето на ослободениот глутамат е доволно брза, временската константа за деактивирање ќе го одреди временскиот тек на EPSC, додека ако отстранувањето на глутамат е побавно од стапката на десензибилизација, десензибилизацијата ќе биде главниот одлучувачки фактор.

За деполаризирачки импулси пократки од 150 msec, се чини дека невротрансмитерот ослободен од биполарна клетка се зголемува пропорционално со времетраењето на пулсот (види слика 8Б). Продолжената висока концентрација на глутамат во синаптичката расцеп може значително да ги десензибилизира не-НМДА рецепторите. Во присуство на d -AP5, не -NMDA компонентата на евоцираната EPSC брзо се распадна за време на пулсот и не се зголеми многу со зголемување на времетраењето на пулсот (види слика 9). Меѓутоа, временската константа на распаѓање (∼25 msec) за евоцираните EPSC за време на пулсот беше многу побавна од пријавената временска константа за десензибилизација на не-NMDA рецепторите (1,7-16,3 msecGeiger et al., 1995 Silver et al., 1996). Временската константа на десензибилизација треба да биде побавна доколку се мери со помала концентрација на глутамат отколку со заситена доза (милимоларен ред). Времето на одговор, исто така, зависи од стапката на ослободување на невротрансмитер за време на деполаризација и просторна распределба на рецепторите во однос на местата на ослободување. Бидејќи стапката на распаѓање на евоцираниот EPSC беше значително зголемена со примена на циклотиазид (види слика 10), заклучуваме дека десензибилизацијата е главен фактор во обликувањето на компонентата на евоцираната EPSC, која не е посредувана од NMDA рецептор.

Временската константа на распаѓање (50150 msec) на компонентата посредувана од NMDA рецептор во присуство на циклотиазид беше многу побавна од временската константа на деактивирање на не-NMDA рецепторите (0,6-3,3 msec Geiger et al., 1995 Silver et al. ., 1996) или временска константа на распаѓање на спонтани EPSC (∼3 msec). Така, промената на концентрацијата на глутамат, што ја доживуваат не-НМДА рецепторите по престанокот на деполаризирачкиот пулс, може да биде релативно бавна. Може да се процени од равенките за дифузија дека промената на концентрацијата на глутамат значително ќе се забави доколку дојде до прелевање (Barbour и Häusser, 1997). Сегашниот резултат може да се протолкува со хипотезата за прелевање дека прелеаниот невротрансмитер, исто така, влијае на активирање на не-НМДА рецептори. Меѓутоа, алтернативно толкување би било да се претпостави асинхроно ослободување на невротрансмитер што опстојува дури и по престанокот на деполаризирачкиот пулс (Глисон и сор., 1994 Борхес и сор., 1995). Не знаеме дали прелевање или асинхроно ослободување е главниот фактор што го одредува времето на распаѓање на концентрацијата на глутамат во синаптичката расцеп. Меѓутоа, интересно е да се напомене дека ослободувањето на невротрансмитерот од биполарните клетки на мрежницата на златна рипка се чини дека брзо завршува по реполаризацијата (Sakaba et al., 1997) (но види и Lagnado et al., 1996).


Дискусија

Главниот наод на оваа студија е дека, генерално, N- и L-каналите првенствено го регулираат ослободувањето на глицин, со многу помала улога за P/Q-каналите.

Нашите резултати се конзистентни со претходните студии кои демонстрираа присуство на L- (alpha1-C, D) и N-тип (алфа1-B) калциумови под-единици во внатрешниот нуклеарен слој на мрежницата (Kamphuis & Hendriksen, 1998) и наодот дека Л-каналите придонесуваат �% од струјата на калциум снимена од амакрините клетки во парчиња тигар саламандер (Maguire 1999 Bieda & Копенхаген, необјавени набудувања). Нашите податоци што укажуваат на голема улога за L-каналите, исто така, се конзистентни со неодамнешниот извештај дека се чини дека глицинергичните AII амакрини клетки користат само L-канали за ослободување (Habermann et al., 2003). Нашите резултати демонстрираат улога за N-каналите во ослободување на глицин во контраст со некои претходни студии за ослободување на ГАБА од амакрините клетки, но се согласуваат со другите. L-, но не N- или P/Q-канали се поврзани со ослободување на GABA во културни пилешки амакрини клетки (Gleason et al., 1994). N- но не L- или P/Q-канали се поврзани со ослободување на GABA во културни амакрини клетки на стаорци (Taschenberger & Grantyn, 1995). Различните резултати може да се должат на разликите во проучуваниот невротрансмитер, видовите или употребата на културни наспроти акутни неврони. Бидејќи откривме дека повеќето тигарски саламандерски мрежни ганглиски клетки, регистрирани во нашите експерименти со цела клетка, се минливи ON-OFF клетки (на пример, Bieda & Копенхаген, 2000), нашите резултати веројатно ја одразуваат првенствено оваа популација. Би било од интерес да се испита дали N- и L-каналите посредуваат во поголемиот дел од глицинергичниот влез и во ON и OFF клетките.

Нашите податоци укажуваат дека и селективната блокада на L-каналот и селективната блокада на N-каналот одделно предизвикуваат �-90% намалување на ослободувањето, што навидум подразбира невозможна 𾅐% инхибиција на ослободување со коапликација на токсин. Овој феномен е наречен “su-адитивност ” и претходните студии во други синапси откриле слични “su-адитивност ” со блок N- и P/Q-канали (на пример Такахаши & Момијама, 1993). Овие претходни студии ги рационализираа овие резултати со модели (Такахаши и#x00026 Momiyama, 1993 Dunlap et al., 1995 Wu & Saggau, 1997) со умерена до висока соработка на калциум и прилив на калциум преку два или повеќе типа на калциумови канали кои придонесуваат за ослободување. Ако ги толкуваме нашите податоци во оваа рамка, тогаш, на некои места за ослободување во некои типови глицинергични амакрини клетки, и L- и N-каналите го контролираат ослободувањето и калциумот може да дејствуваат со кооперативност поголема од една. Меѓутоа, оваа екстраполација од нашите податоци ќе треба да се потврди со студии за единечни типови на амакрини клетки, и се чини дека е многу веројатно дека различни типови на амакрини клетки ќе имаат различен придонес на L- и N-канали за ослободување [или само користење на еден подтип на канал, како и кај АИИ амакрините клетки, кои очигледно користат само L-канали (Habermann et al., 2003)] и веројатно различни вредности за кооперативност, па дури и никаква кооперативност [т.е. к = 1 во еднаква (1)]. Сепак, нашите податоци силно сугерираат дека, на некои места за ослободување на некои типови глицинергични амакрини клетки, се користат и L- и N-канали, и дека калциумот делува со кооперативност поголема од една. За експерименти со електрична стимулација, интеракциите помеѓу амакрините клетки може да го нарушат толкувањето на резултатите, сепак, овој проблем треба да се минимизира во експериментите со висок калиум, во кои амакрините клетки се „блокирани“ на деполаризиран потенцијал кој не е засегнат од блокадата на калциумовите канали.

Можните збунувачки неселективни дејства на нифедипин се чини дека не влијаат квалитативно на нашите заклучоци. Блокот на нифедипин од натриумови или калиумски канали ќе се зголеми или нема да има ефект врз HK-sIPSCs, но нифедипинот предизвика силна супресија, имплицирајќи L-канали. Исто така, малку е веројатно дека нашите резултати од нифедипин се должат на блокада на калциумови канали од типот Т, кои играат улога во егзоцитоза на ретинални биполарни клетки (Пан и сор., 2001), од неколку причини: (1) Т-каналите не се чини дека се присутни во амакрините клетки на тигар саламандер (Барнс и#x00026 Верблин, 1986 Maguire 1999 Bieda & Копенхаген, необјавени набудувања) (2) кај нашите измерени потенцијали за одмор на амакрини клетки (-50 mV за експерименти со eIPSC и -30 mV за 20 мМ К +), повеќето невронски Т-канали, особено оние поврзани со егзоцитоза (Пан, 2000 Пан и сор., 2001), би биле во голема мера инактивирани (3) засилување на ослободувањето од агонистот на Л-каналот FPL64176 и кадмиумот ( 75-100 μМ) блок на ω-контоксин MVIIC/ага-нечувствителен пренос се фармаколошки конзистентни со Л-каналите, но не и Т-каналите. Затоа, нашите резултати со нифедипин се најконзистентни со дејство на L-канали, а не Т-канали. Сепак, овие податоци директно не ја исклучуваат улогата на Т-каналите особено, со оглед на големата разновидност на амакрини клетки, многу клетки може да отстапат од потенцијалот за одмор ∼-50 mV и во овие клетки особено Т-каналите може да се замислат игра улога.

Нашиот заклучок дека N-каналите играат улога во објавувањето се базира на нашите резултати со ω-конотоксин ГВИА, ω-контоксин MVIIC, и Ага. ω-контоксин ГВИА произведува мал блок (15%) на канали од типот Л во фоторецептори на тигарски саламандер во концентрациите што се користат во нашите експерименти (Вилкинсон и#x00026 Барнс, 1996). Меѓутоа, (1) блокот на �% пренос од ω-контоксин ГВИА не е во согласност со 15% блок на L-канали и (2) големо намалување на ослободувањето од ω-контоксин MVIIC, кој се чини дека не влијае на L-каналите (на пр. Вилкинсон и#x00026 Барнс, 1996), заедно со малите ефекти на P/Q блокаторот Ага, силно имплицираат N-канали. Оттука, ω-конкотоксин ГВИА ефектите најверојатно се должат на ефектите на Н-каналите.

Големиот процентен блок на пренос и од нифедипин и ω-контоксин ГВИА одделно остава релативно помала улога, севкупно, за Р-каналите (алфа-1е подединица), дури и со кооперативност од 2-4 вкупно кај населението. Ова тврдење се заснова на идејата дека ако претпоставиме модел на соработка со к = 2-4, потоа овој модел [со користење на eqn. (1)] означува дека N-каналите, со околу �% блок на синаптички пренос, учествуваат со �% (к = 4) до �% (к = 2) прилив на калциум, L-канали, со околу �% блок на ослободување, сметка за �% (к = 4) до �% (к = 2), и P/Q-канали, под претпоставка дека �% блок на ослободување, од 𢏇% (к = 4) до �% (к = 2). Оттука, дури и со к = 4, блокадата на N-каналот претставува �% од калциумот релевантен за ослободување, а блокот L-канал за �% од приливот на калциум релевантен за ослободување, ова е вкупно 77%. Оттука, R-каналите се чини дека играат помала улога ако кооперативноста на населението е помала од 4, улогата на R-каналот може да биде многу мала. Нашите обиди да тестираме за R-канали со никел (200 μМ Ву и сор., 1998) доведе до неспецифичен блок од скоро сите изданија (н = 3 податоци не се прикажани), веројатно поради моќните ефекти на никелот врз L-каналите (Zamponi et al., 1996). Важно е да се напомене дека R-каналите, и другите не-L и не-N канали, може да играат голема улога за одредени типови глицинергични амакрини клетки. Нашите методи, бидејќи тие просечно опфаќаат население, не би ги набудувале улогите за овие канали доколку се критични за само мал број глицинергични клетки. Идните студии користејќи спарени снимки, кои се многу тешки во овој систем, веројатно ќе бидат неопходни за подобро расчленување на ослободувањето од различните типови глицинергични амакрини клетки.

Постојат неколку можни образложенија за постоење на спојување на N и L-канали за ослободување во популацијата на глицинергични амакрини клетки. Акционите потенцијали имаат важна улога во посредувањето на глицинергичната инхибиција, сепак, оценетите потенцијали исто така играат улога (Кук и сор., 1998 Bieda & Копенхаген, 1999). Неодамнешната работа покажува дека L-каналите генерално може да бидат слабо активирани од акционите потенцијали, додека оценетите потенцијали генерално можат ефикасно да ги активираат и L и не-L каналите (Mermelstein et al., 2000). Оттука, за амакрините клетки кои се потпираат првенствено на акционите потенцијали за ослободување, N-каналите може да бидат критични, додека за амакрините клетки кои користат оценети потенцијали, L-каналите може да играат поголема улога. Покрај тоа, одржливото активирање на L-каналите може да воспостави преостанато ниво на калциум, кое може да ја контролира асинхроната (пост-деполаризација) егзоцитоза (Gleason et al., 1994).Конечно, присуството и на N- и на L-каналите може да овозможи диференцијална модулација на синаптичко ослободување помеѓу различни типови на амакрини клетки (Wu & Saggau, 1997).


Погледнете го видеото: Augstākā līmeņa acu diagnostika un ārstēšana pieaugušajiem un bērniem (Август 2022).