По мере того как мы учимся, структура отдельных нейронов в нашем мозгу изменяется, чтобы усилить важные связи и ослабить менее важные – процесс, известный как структурная пластичность. В лаборатории Рёхей Ясуда в Институте нейробиологии им. Макса Планка во Флориде (MPFI) исследователи изучают, как множество молекул внутри нейронов работают вместе, чтобы вызвать эти структурные изменения. Одна из наиболее хорошо изученных форм этих изменений, долговременная потенциация (ДП), запускается сложными сигнальными механизмами в небольших отделах, называемых дендритными шипами. Нейроны получают информацию от других нейронов в дендритных отростках, и когда конкретный отросток стимулируется, он растет, а связь между нейронами усиливается. Структурная пластичность дендритных шипов считается фундаментальным механизмом способности мозга учиться и запоминать.
Таким образом, они применили этот инструмент в нескольких формах синаптической пластичности и в одной форме обучения и продемонстрировали его полезность для анализа временного окна активации CaMKII, необходимого для этих зависимых от CaMKII явлений. Это исследование было опубликовано в журнале Neuron в марте 2017 года.
"Этот новый инструмент имеет множество потенциальных применений в исследованиях," сказал доктор. Шин объяснила, что ожидает, что другие лаборатории смогут использовать этот ингибитор для широкого спектра исследований. paAIP2 очень специфичен и может дать исследователю посекундное и минутное временное разрешение. Кроме того, он обратимый. Выключите световую стимуляцию, ингибитор отключается в течение минуты, и клетки возвращаются к нормальному функционированию. "Одно из наших потенциальных направлений в будущем – объединить этот ингибитор с сигнальными биосенсорами," объяснил доктор. Ясуда. "Комбинируя эти подходы, мы должны быть в состоянии определить временные потребности активации CaMKII для различных нижестоящих сигнальных молекул."