Tiedot

Mihin tarkoitetaan `` rakoyhteyksiä '' (sähköisiä synapsia)?

Mihin tarkoitetaan `` rakoyhteyksiä '' (sähköisiä synapsia)?



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.

Luin tätä ja löysin seuraavat lauseet:

Kemiallisten synapsien lisäksi neuroneja voidaan kytkeä myös sähköisillä synapsilla, ns. Erikoistuneet kalvoproteiinit muodostavat suoran sähköisen yhteyden kahden neuronin välille. Aukkojen liitosten toiminnallisista näkökohdista ei tiedetä paljon, mutta niiden uskotaan osallistuvan neuronien synkronointiin.

Tiedämmekö todella hyvin vähän rakojen risteysten toiminnallisista näkökohdista? Ja miten he osallistuvat neuronien "synkronointiin"?


Aukon liitokset voivat kytkeä solut suoraan sähköisesti. Solutyyppeihin, jotka on kytketty sähköisesti rakoyhteyksien kautta, kuuluvat neuronit, Langerhansin haiman saarekkeet (Andreu et ai, 1997) ja sydänsolut (kuvio 1.). Toisin kuin kemialliset synapsit, tiedonsiirto sähköisten "synapsien" (aukkoliittymien) kautta tapahtuu lähes välittömästi. Kemiallisessa tiedonkulussa synapsi on nopeutta rajoittava vaihe, koska se riippuu välittäjäaineiden passiivisesta diffuusiosta synaptisen halkeaman poikki.


Kuva 1. Tahdistimen potentiaali sydämen lihassoluissa leviää nopeasti sydämen pinnan yli synnyttääkseen synkronisen lihassupistuksen. Lähde: Austin Community College.

Lisäksi rakenteessa, kuten aivojen ytimessä, monia soluja voidaan kytkeä toisiinsa. Toisin sanoen, jos kaikki kudoksen solut sisältävät aukkoliitoksia, kaikki nämä solut on kytketty suoraan sähköisesti, eivät vain ne solut, jotka koskettavat toisiaan suoraan. Tavallaan kaikki tällaisen kudoksen solut ovat avoimessa yhteydessä toisiinsa. Tämä tarkoittaa, että kun yksi solu laukaisee, se voi teoriassa aktivoitua kaikki yhdistetyt solut laukaista toimintapotentiaali lähes synkronisesti.

Näin ollen aukkojen liitokset mahdollistavat toisiinsa liitettyjen neuronien synkroninen aktivointi, sekä alueellisella että ajallisella alueella.

Vaikka tämä voi olla ensisijainen toimintatapa joissakin hermosolurakenteissa, kuten olivaryhmässä (Leznik & Llinás, 2005), se voi teoriassa johtaa ongelmiin, jos patologinen synkronointi on todettu, mikä johtaa epileptiseen aktiivisuuteen (Dudek, 2002). .

Tiedämme vähän tai paljon aukkojen risteyksistä, on subjektiivista. On kuitenkin totta, että kemiallisesta neurotransmissiosta on saatavilla enemmän tutkimusta kuin sähköisestä lähetyksestä. Samoin monet muut lääkkeet kohdistuvat kemialliseen siirtoon kuin sähköinen neurotransmissio.

Viitteet
- Andreu et ai, J Physiol (1997), 498(3): 753-61
- Dudek, Epilepsia Curr (2002); 2(4): 133-6
- Leznik & Llinás, J Neurophysiol (2005); 94(4): 2447-56


Hermoyhteys

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että neuronit eivät liity toisiinsa anarkisella tavalla, vaan että eri hermokeskusten väliset suhteet ne noudattavat ohjeita, jotka ylittävät tietyn eläinlajin ja ovat eläinryhmälle ominaisia.

Tämä yhteys eri hermokeskusten välillä syntyy alkion kehityksen aikana ja täydentyy kasvaessaan ja kehittyessään. Eri selkärankaisten eläinten perusjohdotus näyttää yleiseltä, heijastus geenien ilmentymismalleista peritty yhteisiltä esi -isiltä.

Neuronin erilaistumisen aikana sen aksoni kehittyy sen vaiheessa olevien rakenteiden kemiallisten ominaisuuksien ohjaamana, ja ne toimivat viitteenä tietäessään, miten sijoittaa ja sijoittaa hermoverkkoon.

Neuraalisten yhteyksien tutkimukset ovat myös osoittaneet, että yleensä on ennustettavissa oleva vastaavuus alkuperäisten neuronien sijainnin ja niiden aksonien välillä määränpään keskellä, ja näiden kahden välillä voidaan tehdä tarkkoja topografisia karttoja. alueilla.


Sähkökytkentä Caenorhabditis elegansin mekanosensoripiireissä

I.Rabinowitch, W.R.Schafer, julkaisussa Network Functions and Plasticity, 2017

Abstrakti

Ristiliitosten muodostamat sähköiset synapsit ovat yleisiä ihmisen aivoissa ja yksinkertaisemmissa hermostoissa. Nematodi Caenorhabditis elegansTäysin kartoitettu 302 neuronin ja noin 4000 sähköisen synapsin yhdistelmä soveltuu siksi hyvin tutkimaan sähköisen kytkennän toiminnallista merkitystä hermosolupiireissä. Olemme havainneet, että napa-ja puolarako risteyspiiri sisään C. elegans välittää mekaanisten aistitietojen integrointia nenän kosketuksen välttämisen käyttäytymisen hallitsemiseksi. Yhdistelmä sivuttaista helpotusta aktiivisten sisääntulojen ja estävän shuntingin välillä inaktiivisiin sisääntuloihin toteuttaa analogisen yhteensattuman tunnistimen, ominaisuuden, joka voidaan jakaa muiden napa- ja puolapiirien kanssa. Kuvaamme myös siirtogeenisiä menetelmiä kohdunulkoisten aukkojen liitosten synteettiseksi lisäämiseksi, joilla voi olla laajoja kokeellisia sovelluksia.


Viitteet

Auerbach, A. A. & amp; Bennett, M. V. L. Journal of General Physiology 53, 183–210.

Auerbach, A. A. & amp; Bennett, M. V. L. Journal of General Physiology 53, 211–37.

Baker, R. & amp; Llinas, R. (1971) Elektroninen kytkentä neuronien välillä rotan mesencephalic -ytimessä. Fysiologian lehti 212, 45–63.

Barnes, T. M. (1994) OPUS: kasvava kuiluliitosproteiinien perhe? Genetiikan trendit 10, 303–5.

Barrio, LC, Suchyna, T., Bargiello, T., Xu, LX, Roginski, RS, Bennett, MVL & amp; Nicholson, BJ (1991) Sovitettu jännite vaikuttaa eri tavoin liittimien 26 ja 32 muodostamiin aukkosiirteisiin [julkaistu virhe näkyy vuonna Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 1992 toukokuu 1, 4220]. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 88, 8410–14.

Bennett, M. V. L., Zheng, X. & amp. Sogin, M. L. (1994) Konnektiinit ja niiden sukupuu. Yleisten fysiologien yhdistyksen sarja 49, 223–33.

Bennett, M. V. L. (1966) Elektronisten liittymien fysiologia. New Yorkin tiedeakatemian vuosikirjat 137, 509–39.

Bennett, M. V. L. (1968) Sähköelinten hermovalvonta. Sisään Keskushermosto ja kalojen käyttäytyminen (toimittanut Ingle, D.) s. 147–69. Chicago: Chicago University Press.

Bennett, M. V. L. (1971) Sähköiset urut. Sisään Kalan fysiologia (toim. Hoar, W. S. & amp. Randall, D. J.) s. 347–491. New York: Academic Press.

Bennett, M. V. L. (1977) Sähköinen siirto: toiminnallinen analyysi ja vertailu kemialliseen siirtoon. Sisään Fysiologian käsikirja - Hermosto I (toim. Kandel, E. R.) s. 357–416. Washington: American Physiological Society.

Bennett, M. V. L. (1985) Occamin partakone nimesi: unitarismi synaptisen lähetyksen tutkimuksessa. Biologinen tiedote 168, 159–67.

Bennett, M. V. L., Barrio, L. C., Bargiello, T. A., Spray, D. C., Hertzberg, E. & amp; Saez, J. C. (1991) Aukkojen liittymät: uudet työkalut, uudet vastaukset, uudet kysymykset. Neuroni 6, 305–20.

Bennett, M. V. L., Crain, S. M. & amp; Grundfest, H. (1959a) Supramedullaaristen neuronien elektrofysiologia Spheroides maculatus. I. Ortodromiset ja antidromiset vasteet. Journal of General Physiology 43, 159–88.

Bennett, M. V. L., Crain, S. M. & amp; Grundfest, H. (1959b) Supramedullaaristen neuronien elektrofysiologia Spheroides maculatus. III. Supramedullaaristen neuronien organisointi. Journal of General Physiology 43, 221–50.

Bennett, M. V. L., Nakjima, Y. & amp. Pappas, G. D. (1967a) Elektronisten liitosten fysiologia ja ultrastruktuuri. I. Supramedullaariset neuronit. Neurofysiologian lehti 30, 161–79.

Bennett, M. V. L., Nakajima, Y. & amp. Pappas, G. D. (1967b) Elektronisten liitosten fysiologia ja ultrastruktuuri. III. Jättiläiset sähkömoottorin neuronit Malapterurus electricus. Neurofysiologian lehti 30, 209–35.

Bennett, M. V. L. & amp Pappas, G. D. (1983) Stargazerin sähkömoottorijärjestelmä: malli integroiville toimille elektrotonisissa synapsissa. Journal of Neuroscience 3, 748–61.

Bennett, M. V. L., Verselis, V., White, R. L. & amp Spray, D. C. (1988) Aukon risteysjohtavuus: Gating. Sisään Aukkojen liitokset (toim. Hertzberg, E. L. & amp; Johnson, R. G.) s. 287–304. New York: Alan R.Liss, Inc.

Blackshaw, S.E. & amp; Warner, A.E. (1976) Muutokset lepomembraanien ominaisuuksissa hermoston kehitysvaiheissa. Fysiologian lehti 255, 231–47.

Bodian, D. (1938) Selkärankaisten synapsin rakenne. Tutkimus aksonipäätteistä Mauthnerin solussa ja kultakalan naapurikeskuksissa. Vertailevan neurologian lehti 68, 117–59.

Bukauskas, F.F., Elfgang, C., Willecke, K. & amp. PflügerArkisto 429, 870–2.

Burt, J. M. & amp; Spray, D. C. (1989) Haihtuvat anestesia -aineet estävät solujen välisen viestinnän vastasyntyneiden rotan sydänlihassolujen välillä. Kiertotutkimus 65, 829–37.

Calakos, N. & amp Scheller, R.H. (1996) Synaptisen rakkulan biogeneesi, telakointi ja fuusio: molekyylikuvaus. Fysiologiset arvostelut 76, 1–29.

Carr, C.E. & amp; Boudreau, R.E. (1993) Magnucellularis -ytimen ja ydin laminaris -organisaation organisointi pöllössä: interaktiivisten aikaerojen koodaaminen ja mittaaminen. Vertailevan neurologian lehti 334, 337–55.

Chang, M., Dahl, C. & amp; Werner, R. (1994) Onko Connexin 33: n rooli estävä? Biofyysinen lehti 66, A20.

Christensen, B.N. (1983) Elektrotonisten synapsien jakautuminen tunnistetuille lampy -neuroneille: mallin ennusteen vertailu elektronimikroskooppiseen analyysiin. Neurofysiologian lehti 49, 705–16.

Dani, J.W. Ciba -säätiön symposiumit 188, 195–205.

Dowling, J. E. (1991) Verkkokalvon neuromodulaatio: dopamiinin rooli. Visuaalinen neurotiede 7, 87–97.

Dudek, F. E., Snow, R. W. & amp; Taylor, C. P. (1986) Sähköisten vuorovaikutusten rooli epileptiformisten purskeiden synkronoinnissa. Neurologian edistysaskeleet 44, 593–617.

Eccles, J. C. (1964) Synapsien fysiologia. Berliini: Springer Verlag.

Ek, J.F., Delmar, M., Perzova, R. & amp; Taffet, S. M. (1994) Histidiini 95: n rooli sydämen aukon risteysproteiinin connectxin43: n pH -portaassa43. Kiertotutkimus 74, 1058–64.

Elfgang, C., Eckert, R., Lichtenberg-Frate, H., Butterweck, A., Traub, O., Klein, RA, Hulser, DF & amp. Willecke, K. kanavilla Connexin-transfektoiduissa HeLa-soluissa. Journal of Cell Biology 129, 805–17.

Faber, D. S. & amp; Korn, H. (1989) Sähkökentän vaikutukset: niiden merkitys keskushermostoverkoissa. Fysiologiset arvostelut 69, 821–63.

Fatt, P. (1954) Risteyssiirron biofysiikka. Fysiologiset arvostelut 34, 674–710.

Furshpan, E. J. & amp; Furukawa, T. (1962) Kultakalan Mauthner -solun useiden alueiden solunsisäiset ja solunulkoiset vasteet. Neurofysiologian lehti 25, 732–71.

Furshpan, E.J. & amp.Potter, D.D. (1959) Lähetys ravun jättimäisissä moottorisynapsissa. Fysiologian lehti 145, 289–325.

Furukawa, T. & amp; Furshpan, E. J. (1993) Kaksi estävää mekanismia kultakalan Mauthnerin neuroneissa. Neurofysiologian lehti 26, 140–76.

Goliger, J. A. & amp. Kehitysdynamiikka 200, 1–13.

Hall, D.H., Gilat, E. & amp. Bennett, M. V. L. Neurosytologian lehti 14, 825–34.

Hampson, E. C., Weiler, R. & amp; Vaney, D. I. (1994) pH-porttinen dopaminerginen modulaatio horisontaalisten soluerojen liitoksista nisäkkään verkkokalvossa. Proceedings of the Royal Society of London, B -sarja 255, 67–72.

Harris, A. L., Spray, D. C. & amp; Bennett, M. V. L. (1981) Jännitteestä riippuvan risteysjohtavuuden kineettiset ominaisuudet. Journal of General Physiology 77, 95–117.

Harris, A. L., Spray, D. C. & amp; Bennett, M. V. (1983) Solujen välisen viestinnän ohjaus aukon risteysjohtavuuden jänniteriippuvuuden avulla. Journal of Neuroscience 3, 79–100.

Hassinger, T. D., Guthrie, P. B., Atkinson, P. B., Bennett, M. V. L. & amp; Kater, S. B. (1996) Solunulkoinen signalointikomponentti astrosyyttisten kalsiumaaltojen etenemisessä. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 13268–72.

Hatton, G. I. & amp; Yang, Q. Z. (1994) Neuronaalisen kytkennän esiintyvyys neitsyt- ja imettävien rottien supraoptisissa ytimissä: arvio neurobiotiinilla ja lusifer -keltaisella. Aivotutkimus 650, 63–9.

Hinrichsen, C.F.L. & amp; Larramendi, L.M.H. Aivotutkimus 7, 296–99.

Jefferys, J. G. R. (1995) Aivojen hermosolujen toiminnan ei -synaptinen modulaatio: sähkövirrat ja solunulkoiset ionit. [Arvostelu]. Fysiologinen katsaus 75, 689–723.

Johnston, M.F., Simon, S.A. & amp. Ramon, F. (1980) Anestesian vuorovaikutus sähköisten synapsien kanssa. Luonto 286, 498–500.

Knier, J., Verselis, V.K. Biofyysinen lehti 49, 203a.

Korn, H. & amp; Bennett, M. V. L. Neurofysiologian lehti 38, 430–51.

Korn, H., Sotelo, C & amp Crepel, F. (1973) Elektroninen kytkentä neuronien välillä rotan lateraalisessa vestibulaarisessa ytimessä. Kokeellinen aivotutkimus 16, 255–75.

Kriebel, M.E., Bennett, M. V. L., Waxman, S. G. & amp. Tiede 166, 520–4.

Lin, J.W. I. Elektronisten ja kemiallisten postsynaptisten potentiaalien ominaisuudet. Journal of Neuroscience 8, 1302–12.

Llinas, R., Baker, R. & amp; Sotelo, C. (1974) Elektroninen kytkentä neuronien välillä kissan huonommassa oliivissa. Neurofysiologian lehti 37, 560–71.

Martin, A. R. & amp; Pilar, G. Fysiologian lehti 168, 443–63.

Meszler, R. M., Pappas, G. D. & amp; Bennett, M. V. L. (1974) Sähköisen ankeriaan selkäytimen sähkömoottorijärjestelmän morfologia, Electrophorus electricus. Neurosytologian lehti 251–61.

Meyer, R.A., Laird, D.W., Revel, J.P. Journal of Cell Biology 119, 179–89.

Moore, L.K. & amp; Burt, J. M. (1994) Selektiivinen aukkoliitoskanavan ilmentymisen lohko konnektiinispesifisillä antisense-oligodeoksinukleotideilla. American Journal of Physiology 267, C1371–80.

Moreno, A. P., Rook, M. B., Fishman, G. I. & amp; Spray, D.C. (1994) Gap-risteyskanavat: erilliset jänniteherkät ja epäherkät konduktanssitilat. Biofyysinen lehti 67, 113–19.

Mushegian, A. R. & amp; Koonin, E. V. (1993) Ehdotettu kasvikonneksiini on proteiinikinaasin kaltainen proteiini [kirje]. Kasvisolu 5, 998–9.

Nelles, E., BÜtzler, C., Jung, D., Temme, A., Gabriel, H.-D. , Dahl, U., Traub, O., StÜmpel, F., Jungermann, K., Zielasek, J., Toyka, K. V., Dermietzel, R. & amp; Willecke, K. (1996) Viallinen signaalien eteneminen sympaattisen hermostimulaation avulla Connexin32-puutteellisten hiirten maksassa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 9565–70.

Neyton, J. & amp; Trautmann, A. (1985) Yksikanavaiset virrat solujen välisessä risteyksessä. Luonto 317, 331–5.

Oliveira-Castro, G. M. & amp; Loewenstein, W. R. (1971) Junctional membraanin läpäisevyys. Kahdenarvoisten kationien vaikutukset. Journal of Membrane Biology 5, 51–77.

Osipchuk, Y. & amp Cahalan, M. (1992) ATP-reseptorien välittämien kalsiumsignaalien solusta soluun levitys syöttösoluissa. Luonto 359, 241–4.

Pappas, G. D. & amp; Bennett, M. V. L. (1986) Erikoisliitännät, jotka liittyvät neuronien väliseen sähköiseen siirtoon. New Yorkin tiedeakatemian vuosikirjat 137, 495–508.

Peinado, A., Yuste, R. & amp; Katz, L.C. (1993) Laaja väriainekytkentä rotan neokortikaalisten neuronien välillä piirinmuodostuksen aikana. Neuroni 10, 103–14.

Pereda, A. E. & amp. Faber, D. S. (1996) Aktiivisuudesta riippuvainen lyhytaikainen solujen välisen kytkennän parantaminen. Journal of Neuroscience 16, 983–92.

Perez-Armendariz, E. M., Romano, M. C., Luna, J., Miranda, C., Bennett, M. V. L & amp; Moreno, A. P. (1994) Leydig-soluparien välisten aukkojen liitosten karakterisointi hiiren kiveksistä. American Journal of Physiology 267, C570–80.

Piccolino, M., Neyton, J. & amp. Journal of Neuroscience 4, 2477–88.

Puristaminen, A.J. Journal of Cell Science 9, 347–77.

Rash, J. E., Dillman, R. K., Bilhartz, B. L., Duffy, H. S., Whalen, L. R. & amp. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 4235–9.

Reaume, A. G., de Sousa, P. A., Kulkarni, S., Langille, B. L., Zhu, D., Davies, T. C., Juneja, S. C., Kidder, G. M. & amp. Tiede 267, 1831–4.

Reed, K.E., Westphale, E.M., Larson, D.M., Wang, H.Z., Veenstra, R.D. & amp.Beyer, E.C. (1993) Molekyylikloonaus ja ihmisen konnektiinin37, endoteelisolujen aukon liitosproteiinin, toiminnallinen ilmentyminen. Journal of Clinical Investigation 91, 997–1004.

Rorig, B., Klausa, G. & amp; Sutor, B. (1995) Värikytkentä pyramidaalisten neuronien välillä kehitettäessä rotan etu- ja etukuorta vähenee proteiinikinaasi A -aktivaation ja dopamiinin vaikutuksesta. Journal of Neuroscience 15, 7386–400.

Saez, J. C., Connor, J. A., Spray, D. C. & amp; Bennett, M. V. L. (1989) Hepatosyyttirakojen liitokset ovat läpäiseviä toiselle lähettäjälle, inositoli-1,4,5-trisfosfaatille ja kalsiumioneille. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 86, 2708–12.

Saez, JC, Nairn, AC, Czernik, AJ, Spray, DC, Hertzberg, EL, Greengard, P. & amp; Bennett, MVL (1990) Connexin 32: n, hepatosyyttien aukon risteysproteiinin, fosforylaatio cAMP-riippuvaisella proteiinikinaasilla, proteiinikinaasi C ja Ca2+/kalmodulista riippumaton proteiinikinaasi II. European Journal of Biochemistry 192, 263–73.

Sanderson, M.J. (1995) Solunsisäiset kalsium -aallot, joita välittää inositolitrisfosfaatti. Ciba -säätiön symposiumit 188, 175–89.

Silva, A., Kumar, S., Pereda, A. & amp. Neurofarmakologia 34, 1559–65.

Sloper, J.J.(1972) Aukko risteyksissä dendriittien välillä kädellisten uuskorteksissa. Aivotutkimus 44, 641–6.

Sotelo, C. & amp; Llinas, R. (1972) Erikoistuneet kalvoliitokset neuronien välillä selkärankaisten pikkuaivokuoressa. Journal of Cell Biology 53, 271–89.

Spira, M. E. & amp; Bennett, M. V. L. (1972) Neuronien välisen sähköisen kytkennän synaptinen ohjaus. Aivotutkimus 37, 294–300.

Spira, M.E., Spray, D.C. & amp; Bennett, M.V.L. (1980) Navanax inermiksen laajenemismoneuronien synaptinen organisaatio. Aivotutkimus 195, 241–69.

Spray, D. C., Harris, A. L. & amp; Bennett, M. V. L. (1981a) Jännitteestä riippuvan risteysjohtavuuden tasapainon ominaisuudet. Journal of General Physiology 77, 77–93.

Spray, D. C., Harris, A. L. & amp; Bennett, M. V. L. (1981b) Aukkojen liitosjohtavuus on yksinkertainen ja herkkä solunsisäisen pH: n toiminto. Tiede 211, 712–15.

Stauffer, K.A. (1995) Aukkojen liitosproteiinit beeta-1-konneksiini (konneksiini-32) ja beeta-2-konksiini (konneksiini-26) voivat muodostaa heteromeerisiä puolikanavia. Biologisen kemian lehti 270, 6768–72.

Teranishi, T., Negishi, K. & amp; Kato, S. (1983) Dopamiini moduloi S-potentiaalin amplitudia ja väriainekytkentää karpin verkkokalvon ulkoisten vaakasolujen välillä. Luonto 301, 243–6.

Trexler, E. B., Bennett, M. V. L., Bargiello, T. A. & amp; Verselis, V. K. (1996) Jännitteen sulkeminen ja läpäisy aukon risteyspuolikanavassa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 5836–41.

Turin, L. & amp. Luonto 270, 56–7.

Tuttle, R., Masuko, S. & amp. Vertailevan neurologian lehti 246, 202–11.

Valiante, T. A., Perez Velazquez, J. L., Jahromi, S. S. & amp; Carlen, P. L. (1995) Kytkentäpotentiaalit CA1-neuroneissa kalsiumittoman kenttäpurskeaktiivisuuden aikana. Journal of Neuroscience 15, 6946–56.

Vaney, D. I. (1991) Monilla erilaisilla verkkokalvon neuroneilla on merkkiainekytkentä, kun niitä ruiskutetaan biosytiinillä tai neurobiotiinilla. Neurotieteen kirjeet 125, 187–90.

Veenstra, R. D., Wang, H.Z., Beyer, E.C. & amp.Brink, P.R. (1994) Connexin45: n muodostamien aukkoliitoskanavien selektiivinen väriaine ja ioninen läpäisevyys. Kiertotutkimus 75, 483–90.

Veenstra, R. D., Wang, H. Z., Beblo, D. A., Chilton, M. G., Harris, A. L., Beyer, E. C. & amp. Kiertotutkimus 77, 1156–65.

Verselis, V. K., Bennett, M. V. L. & amp; Bargiello, T. A. (1991) Jännitteestä riippuvainen aukkoliitos Drosophila melanogaster. Biofyysinen lehti 59, 114–26.

Verselis, V.K., Ginter, C.S. & amp. Luonto 368, 348–51.

Watanabe, A. (1958) Sähköisen aktiivisuuden vuorovaikutus hummerin sydämen ganglionin neuronien välillä. Japanese Journal of Physiology 8, 305–18.

White, T. W., Bruzzone, R. & amp. Kidney International 48, 1148–57.

White, T. W., Paul, D. L., Goodenough, D. A. & amp. Solun molekyylibiologia 6, 459–70.


Aukkojen risteykset

Selkärankaisilla ja selkärangattomilla neuronien välinen signalointi välitetään yleisimmin kemiallisilla synapsilla. Näissä synapsissa postsynaptisten neuronien reseptorit havaitsevat presynaptisten neuronien vapauttaman välittäjäaineen, mikä johtaa ionien tuloon itse reseptorien kautta tai kanavien kautta, jotka aktivoidaan solunsisäisellä signaloinnilla reseptorien jälkeen. Mutta neuronit voivat kommunikoida toistensa kanssa suoremmalla tavalla kuljettamalla pienistä molekyyleistä ja ioneista koostuvia signaaleja huokosten läpi, joita kutsutaan aukon risteyksiksi. Sähköisiä signaaleja lähettäviä aukkoliittymiä kutsutaan sähköisiksi synapsiksi. Toisin kuin useimmat kemialliset synapsit, sähköiset synapsit ovat vuorovaikutuksessa aksonin ja aksonin tai dendriitin ja dendriitin välillä. Ne löytyvät koko hermostosta ja ne tunnetaan parhaiten siitä, että ne yhdistävät suhteellisen harvat estävät, GABAergiset neuronit suuriksi, tehokkaiksi verkoiksi selkärankaisten aivoissa. Ne ovat erityisen tärkeitä kehityksen alkuvaiheessa ennen useimpien kemiallisten synapsien muodostumista, mutta viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että kuiluliitoksilla on tärkeä rooli myös aikuisten hermostossa. Aukkojen risteyksiä pidetään joskus pelkkinä kanavina solujen välillä. Mutta kuten viimeaikaiset työt osoittavat, niiden ominaisuudet voivat olla monimutkaisia ​​ja yllättäviä. Aukon liittymät auttavat synnyttämään, levittämään ja säätelemään hermovärähtelyjä, suodattamaan sähköisiä signaaleja ja niitä voidaan moduloida monin eri tavoin. Täällä keskustelemme viimeaikaisesta työstä, jossa korostetaan hermojärjestelmän kuiluliitosten monimuotoisuutta ja merkitystä.


  • Stereotypia
  • stereotyyppinen
  • Ranvierin solmut
  • dendriitti
  • haju-
  • myelinaatio
  • autismi
  • muovi-
  • glia
  • myeliini
  • veri-aivoeste
  • gliaalinen solu
  • aksoni
  • stereotyyppinen
  • apoptoosi
  • ranvierin solmut
  • ärsykkeitä
  • välittäjäaine
  • neuroni

Toimintapotentiaalin mekaniikka

  • The synapsi on risteys, jossa neuronit käyvät kauppaa.
  • Sähköisen reaktion vaiheet kohdassa a synapsi ovat seuraavat:
  • Kemiallinen synapsit ovat paljon monimutkaisempia kuin sähkö synapsit, mikä tekee niistä hitaampia, mutta antaa myös mahdollisuuden tuottaa erilaisia ​​tuloksia.
  • Sähköinen synapsit ovat nopeampia kuin kemialliset synapsit koska reseptoreiden ei tarvitse tunnistaa kemiallisia sanansaattajia.
  • Pitkän aikavälin muutokset ovat nähtävissä sähköalalla synapsit.

Neuroplastisuus

  • Oppiminen tapahtuu, kun neuronien sisäinen rakenne muuttuu tai niiden määrä kasvaa synapsit neuronien välillä.
  • Syntyessään niitä on noin 2500 synapsit ihmisvauvan aivokuoressa.
  • Kolmen vuoden ikäisenä aivokuorella on noin 15 000 synapsit.
  • Apoptoosia esiintyy varhaislapsuudessa ja nuoruusiässä, minkä jälkeen niiden määrä vähenee synapsit.
  • Leikattujen neuronien valinta noudattaa "käytä tai menetä" -periaatetta eli sitä synapsit usein käytetyillä on vahvat liitännät, kun taas harvoin synapsit poistetaan.

Neurotransmitterit

  • Neurotransmitterit ovat kemikaaleja, jotka välittävät signaaleja neuronista a synapsi kohdesoluun.
  • Neurotransmitterit ovat kemikaaleja, jotka välittävät signaaleja neuronista kohdesoluun a synapsi.
  • Erilaisista löytyy useita välittäjäainejärjestelmiä synapsit hermostossa.
  • Aminohappojen välittäjäaineet eliminoidaan synapsi takaisinoton avulla.
  • Neuropeptidejä vapautuu usein klo synapsit yhdessä toisen välittäjäaineen kanssa.

Kognitiivinen kehitys lapsuudessa

  • Kun aivojen hermosolut ovat paikallaan, ne muodostuvat synapsit.
  • Nämä synapsit vapauttaa välittäjäaineita, jotka ovat kemiallisia signaaleja, jotka auttavat aivoja kommunikoimaan.
  • Synapsit kehittyvät nopeasti, ja näin tehdessään jotkut synapsit kuolee, jotta tilaa uusille tai tärkeämmille.
  • Tämä prosessi parantaa viestien siirtoa välillä synapsit ja auttaa aivojen kehityksessä.
  • Synapsittai hermosolujen väliset tilat kehittyvät nopeasti lapsuuden aikana.

Tottuminen, herkistyminen ja tehostaminen

  • Yksi tapa, jolla hermosto muuttuu, on tehostaminen tai hermon vahvistaminen synapsit (neuronien väliset aukot).
  • Neuraalisessa viestinnässä neurotransmitteri vapautuu yhden neuronin aksonista, risti a synapsi, ja viereisen neuronin dendriitit poimivat sen.
  • Tottumisen aikana, vähemmän välittäjäaineita vapautuu synapsi.
  • Tämä kuva osoittaa tapaa, jolla kaksi neuronia kommunikoivat vapauttamalla välittäjäaine aksonista synapsija toisen neuronin dendriittiin.
  • Viestintä hermosolujen välillä tapahtuu, kun välittäjäaine vapautuu yhden neuronin aksonista ja kulkee synapsi, ja se otetaan viereisen neuronin dendriitin sisään.

Esittelyssä Neuron

  • The synapsi on kemiallinen risteys yhden neuronin aksoniterminaalien ja seuraavan dendriittien välillä.
  • Yksi neuronin aksoni yhdistyy kemiallisesti toisen neuronin dendriittiin synapsi heidän välillään.
  • Sähköisesti varautuneet kemikaalit virtaavat ensimmäisen neuronin aksonista toisen neuronin dendriittiin, ja tämä signaali virtaa sitten toisen neuronin dendriitistä sen aksonia pitkin synapsi, kolmanteen neuronin dendriittiin ja niin edelleen.
  • Dendriitit, solurungot, aksonit ja synapsit ovat neuronin perusosia, mutta muut tärkeät rakenteet ja materiaalit ympäröivät neuroneja tehostaakseen niitä.
  • Moottorihermon ja lihaskudoksen välinen rajapinta on erikoistunut synapsi kutsutaan neuromuskulaariseksi liitokseksi.

Klassisen ilmastointilaitteen perusperiaatteet

  • Kuitenkin, koska nämä reitit aktivoidaan samaan aikaan kuin muut hermopolut, niitä on heikkoja synapsi reaktioita, joita esiintyy kuulo -ärsykkeiden ja käyttäytymisvasteen välillä.
  • Ajan myötä nämä synapsit vahvistetaan niin, että syljeneritykseen johtavan reitin aktivointi vaatii vain summerin äänen.

Muut vaiheet

  • Sähköinen impulssi ylittää a synapsi aivojen neuronien välillä vapauttaen välittäjäaineen.
  • Dendriitit, jotka ovat neuronien laajennuksia, saavat impulssin ja sallivat synapsi voiman lisäämiseksi tämä tunnetaan pitkäaikaisena tehostumisena.

Neuraaliverkot

  • Perusliittymät neuronien välillä ovat kemiallisia synapsit ja sähköiset aukkoliitokset, joiden kautta joko kemialliset tai sähköiset impulssit välitetään neuronien välillä.
  • Menetelmä, jonka kautta neuronit ovat vuorovaikutuksessa vierekkäisten neuronien kanssa, koostuu yleensä useista aksoniliittimistä, jotka yhdistyvät synapsit muiden neuronien dendriiteille.
  • Neuronit ovat vuorovaikutuksessa muiden neuronien kanssa lähettämällä signaalin tai impulssin aksonia pitkin ja a synapsi viereisen neuronin dendriiteille.

Klassisen ilmastoinnin perusperiaatteet: Pavlov

  • Kuitenkin, koska nämä reitit aktivoidaan samaan aikaan kuin muut hermopolut, ne ovat heikkoja synapsi reaktiot, jotka esiintyvät kuuloärsykkeen ja käyttäytymisvasteen välillä.
  • Ajan myötä nämä synapsit vahvistetaan niin, että syljeneritykseen johtavan reitin aktivointi vaatii vain summerin (tai kellon) äänen.
Aiheet
  • Kirjanpito
  • Algebra
  • Taidehistoria
  • Biologia
  • Liiketoiminta
  • Laskenta
  • Kemia
  • Viestintä
  • Taloustiede
  • Rahoittaa
  • Hallinto
  • Markkinointi
  • Mikrobiologia
  • Fysiikka
  • Fysiologia
  • Valtiotiede
  • Psykologia
  • Sosiologia
  • Tilastot
  • Yhdysvaltain historia
  • Maailman historia
  • Kirjoittaminen

Ellei toisin mainita, tämän sivuston sisältö ja käyttäjien antamat sisällöt on lisensoitu CC BY-SA 4.0: n mukaan, ja ne on määritettävä.


Sisällys

Neuronien toiminta riippuu solujen polarisaatiosta. Hermosolujen erottuva rakenne sallii toimintapotentiaalien kulkevan suunnassa (dendriiteistä aksoneihin) ja näiden signaalien vastaanottamisen ja siirtämisen jälkeen post-synaptiset neuronit tai efektorisolut. Hermosoluja on pitkään käytetty solujen polarisaation malleina, ja erityisen kiinnostavia ovat mekanismit, jotka ovat synaptisten molekyylien polarisoidun lokalisoinnin taustalla. IMPase -säätelemällä PIP2 -signaloinnilla on olennainen rooli synaptisessa polariteetissa.

Fosfoinositidit (PIP, PIP2 ja PIP3) ovat molekyylejä, joiden on osoitettu vaikuttavan hermosolujen napaisuuteen. Ε ] Ne syntetisoidaan fosfatidyylisinositolin (PI), fosfolipidisolukalvon komponentin, yhdistelmäfosforylaatiolla. PI on johdettu myo-inositolia, joka saadaan kolmella tavalla: solunulkoisesta ympäristöstä, synteesi glukoosista ja fosfoinositidien kierrätys. Sekä synteesi myo-inositolia glukoosista ja fosfoinositidien kierrätystä myo-inositolimonofosfataasi -IMPaasi -entsyymi, joka tuottaa inositolia defosforyloimalla inositolifosfaattia. Ζ ] IMPaasia on tutkittu in vivo jonkin aikaa sen merkityksen vuoksi kaksisuuntaisen mielialahäiriön tutkimuksessa, joka johtuu sen herkkyydestä litiumille. Η ] Vuonna 2006 geeni (ttx-7) tunnistettiin vuonna Caenorhabditis elegans joka koodaa IMPasea. Organismit, joilla on mutantti ttx-7 geenit osoittivat käyttäytymis- ja lokalisointivirheitä, jotka pelastettiin IMPaasin ilmentymisellä ja inositolin käytöllä. Litiumilla käsitellyillä villityypin organismeilla oli samanlaisia ​​vikoja kuin ttx-7 mutantteja. Tämä johti siihen johtopäätökseen, että IMPaasi tarvitaan synaptisten proteiinikomponenttien oikeaan paikantamiseen. ⎖ ]

The egl-8 geeni koodaa fosfolipaasi Cβ: n (PLCβ) homologia, entsyymiä, joka pilkkoo PIP2: ta. Kun ttx-7 mutanteilla oli myös mutantti egl-8 geeni, viallisen aiheuttamat viat ttx-7 Tämä viittaa siihen, että PIP2: n kertyminen korjasi mutantin haittavaikutukset ttx-7 geeni. Lisäksi mutaatio unc-26 geeni (koodaa proteiinia, joka defosforyloi PIP2) tukahdutti synaptiset viat ttx-7 mutantteja. The egl-8 mutantit olivat resistenttejä litiumkäsittelylle. Tämä on geneettistä näyttöä siitä, että IMPaasin häiriö muuttaa PIP2 -tasoja neuroneissa. Nämä tulokset viittaavat siihen, että PIP2 -signalointi luo synaptisten komponenttien polarisoidun lokalisoinnin elävissä neuroneissa. Ζ ]


Verkkokalvon aukkojen plastisuus: synaptisen fysiologian ja sairauksien roolit

Sähköinen synaptinen siirto aukkoliitosten kautta on suoran ja nopean hermosoluviestinnän perusta keskushermostossa. Sähköisten synapsien toiminnallisten roolien monimuotoisuus on ehkä parhaiten esimerkki selkärankaisesta verkkokalvosta, jossa jokainen viiden tärkeimmän neuronaalisen tyypin ilmentävät aukon liitokset. Nämä liitokset ovat erittäin muovisia, ja niitä säätelevät dynaamisesti ympäristön valaistus ja vuorokausirytmit, jotka vaikuttavat valo-aktivoitujen neuromodulaattoreiden kautta. Sähköisesti kytkettyjen neuronien muodostamat verkot tarjoavat muovisia, uudelleenkonfiguroitavia piirejä, jotka on sijoitettu toimimaan avainasemassa ja erilaisissa rooleissa visuaalisen tiedon siirtämisessä ja käsittelyssä kaikilla verkkokalvon tasoilla. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että aukkojen risteyksillä on myös rooli progressiivisessa solukuolemassa ja poikkeavassa aktiivisuudessa, joka nähdään verkkokalvon eri patologisissa tiloissa. Aukkojen liitokset muodostavat siten mahdollisia kohteita uusille neuroprotektiivisille hoidoille neurodegeneratiivisten verkkokalvon sairauksien, kuten glaukooman ja iskeemisen retinopatian, hoidossa.

Avainsanat: connectxins sähköiset synapsit aukko liitokset neurodegeneraatio verkkokalvo.


Sähköisten synapsien korjaaminen kuvionmuodostuspiireissä

Sähköisten synapsien korjaaminen on mielenkiintoisempaa kuin aluksi saattaa tuntua. Äskettäisessä tutkimuksessamme havaitaan, että niillä on mahdollisuus antaa piirin ohjata kuinka vahva piirilähtö on synaptisen voiman modulaatioon.

Aukkojen liitosten ansiosta neuronit voivat kommunikoida nopeasti toimimalla sähköisten signaalien suorana kanavana. Ei-korjaavat kuiluliitokset tulevat todennäköisesti mieleen useimmille neurotieteilijöille, kun he ajattelevat sähköisiä synapseja, koska ne ovat idealisoitu oppikirja. Sähkövirta, joka kulkee ei-oikaisevan raon risteyksen tyypin läpi, on yksinkertaisesti kytkettyjen neuronien välisen jännite-eron funktio. Tämä on kuitenkin vain silloin, kun kahdella puolikanavalla, jotka muodostavat raon risteyshuokosen, on samat jännite-riippuvuudet.

Kaavio osoittaa, että neuronit voivat ilmaista erilaisia ​​aukkoliitosyksiköitä (vasen yläkulma). Aukon risteyksen johtavuuden korjaaminen on funktion jänniteero kahden neuronin välillä (ylhäällä oikealla). Pohjapaneeli havainnollistaa, kuinka kytketty neuroniteho riippuu tasasuuntautuvan sähköisen synapsin napaisuudesta ja kytkettyjen neuronien luontaisista ominaisuuksista.

Tiedämme aiemmista elektrofysiologisista tutkimuksista, että yksittäinen neuroni voi ilmaista monenlaisia ​​aukkoliitoshemi-kanavia, jolloin se voi muodostaa samanlaisia ​​erilaisia ​​aukkoliitoskanavia toisen neuronin kanssa. Tämä voi johtaa sähköisten synapsien korjaamiseen, joissa virta kulkee epäsymmetrisesti neuronien välillä niin, että virran virtaus voidaan joko sallia tai rajoittaa sen mukaan, onko virta positiivinen vai negatiivinen. Mitä emme tienneet, olivat sähköisen synapsin oikaisun seuraukset kilpailevien oskillaattoreiden kuvionmuodostuspiirille. Äskettäin julkaistussa tutkimuksessamme J. Vaikka käytimme tutkimuksessamme laskennallista mallia, tuloksemme osoittavat, että sähköisten synapsien korjaaminen biologisissa verkoissa voi olla tärkeä osa hermosolupiirejä, jotka tuottavat rytmikuvioita, kuten moottorijärjestelmissä.

Gabrielle Gutierrez väitteli neurotieteen tohtoriksi Brandeisilta aiemmin tänä vuonna ja tekee parhaillaan postdocia Sophie Deneuven kanssa Ecole Normale Superieuressa Pariisissa.

Gutierrez GJ, Marder E.Sähköisten synapsien korjaaminen voi vaikuttaa synaptisen modulaation vaikutukseen lähtökuvion kestävyyteen. J Neurosci. 201333 (32): 13238-48.


YLLÄTTÄVÄT JA TULOSTAVAT TULOKSET CONNEXIN MUTATIONS -TULOKSISTA

Muut Connexin-deleetioista johtuvat toiminnot voivat johtua useiden Connexin-perheen jäsenten monimutkaisen vuorovaikutuksen menettämisestä epätäydellisesti määritellyssä verkossa, mikä tuottaa odottamattomia ja selittämättömiä tuloksia. Joitakin näistä esimerkeistä tarkastellaan täällä tarkemmin.

Aukkojen liitokset verisuonijärjestelmässä

Arteriolit koostuvat pitkittäisestä endoteelisolukerroksesta, joka on verta kohti, ja joka on erotettu peruskalvolla pyöreiden sileiden lihassolujen kerroksesta, jotka säätelevät ontelon halkaisijaa. Kondeksiiniekspressio on yllättävän monimutkainen arteriolaarikerroksissa. Sileät lihassolut ilmentävät pääasiassa Cx43: ta (Gabriels ja Paul 1998) ja endoteelisoluja pääasiassa Cx40: tä (Little et ai. 1995 van Kempen ja Jongsma 1999), vaikka molemmat solutyypit ilmentävät molempia konnektiinejä. Cx32 -ilmentymistä on raportoitu endoteelisoluissa (Okamoto et ai. 2009). Sileät lihassolut ilmentävät ainutlaatuisesti Cx45: tä (Kruger et al. 2000), kun taas vain endoteeli sisältää Cx37: n (Gabriels ja Paul 1998 van Kempen ja Jongsma 1999). Lisäksi näiden liitoksien suhteellisessa runsaudessa voi olla merkittäviä alueellisia vaihteluja verisuonen seinämässä. Esimerkkinä voidaan todeta, että endoteeli Cx43 on dramaattisesti ylössäädetty muiden liittymien kustannuksella alueilla, joilla on leikkausjännityksiä, kuten suonen haarautumiskohdat (Gabriels ja Paul 1998). Arteriolaaristen kerrosten sisällä ei muodostu pelkästään rakojen risteyksiä, vaan myös sileiden lihasten ja endoteelisolujen välille.Myoendoteliaalisten liitosten konnektiinipitoisuus ei ole vielä selvä, vaikka in vitro -tutkimukset viittaavat siihen, että endoteelipuolella on suurelta osin ellei yksinomaan Cx40: tä (Isakson ja Duling 2005).

Aukkojen liitoksilla on ollut vahva vaikutus verisuonten laajentumisen leviämiseen. Paikallinen endoteelistimulaatio käynnistää nopeasti etenevän kaksisuuntaisen rentoutumisen aallon suonen akselia pitkin (Welsh ja Segal 1998 Figueroa et ai. 2003 de Wit et al. 2006). Suodatetun verisuonten laajentamiseen tarvitaan ehjä endoteeli, joka ei hajoa etäisyyden kuluessa, joten sen on sisällettävä itsestään uusiutuva komponentti. Vasomotorisen aktiivisuuden eteneminen on merkittävästi heikentynyt Cx40 KO: ssa, mutta ei Cx37 KO -eläimissä (Figueroa ym. 2003 de Wit et al. 2000). Vaikka aluksi oli yllättävää, että endoteelisoluissa ilmentyvän Cx37: n häviäminen ei vaikuttanut etenemiseen, tämä voidaan selittää sillä, että Cx40: n menetys aiheuttaa dramaattisen (㸠-kertaisen) vähenemisen. endoteelisen Cx37: n tasot, kun taas Cx37: n menetys johtaa vain lievään (ȣ nelinkertaiseen) Cx40 -tason laskuun (Simon ja McWhorter 2003).

Yksinkertainen malli aukkojen liittymien roolille leviämisessä on, että endoteelistimulaatio johtaa kalvopotentiaalin muutokseen, joka johdetaan passiivisesti endoteelikerrosta pitkin rakoyhteyksien läpi, kriittisesti Cx40: tä sisältävien. Tämä malli ei kuitenkaan selitä itsensä leviämistä. Vielä ongelmallisempaa on se, että Cx45: n lyöminen Cx40 -paikkaan ei pelasta Cx40 KO -fenotyyppiä, mikä viittaa siihen, että kalvopotentiaalin ioninen leviäminen muuttuu endoteelin ja#x02013 endoteeliraon liitosten kautta ei ole kriittinen tekijä (Wolfle et al. 2007). Toisaalta tutkimukset, joissa käytetään konnekksiini-mimeettisiä peptidejä estämään selektiivisesti risteyksellistä kommunikaatiota kanin lonkkovaltimoissa, viittaavat siihen, että vaikka Cx40 tarvitaan endoteeliriippuvaisen sileän lihaksen hyperpolarisaatioon, Cx43 vaaditaan tämän hyperpolarisaation leviämiseksi sileän lihaskerroksen sisällä (Chaytor et ai. al. 2005). Yhdessä nämä havainnot viittaavat toiseen malliin, jossa eteneminen vaatii sekä myoendoteliaalisia rakojen risteyksiä että sileiden lihassolujen yhdistäviä rakojen liitoksia. Ensimmäisessä vaiheessa endoteelistimulaatio johtaa endoteelistä peräisin olevan hyperpolarisaatiotekijän (EDHF) vapautumiseen aiheuttaen välittömästi viereisen sileän lihaksen hyperpolarisaation. On ehdotettu, että EDHF -signalointi vaatii myoendoteliaalisia risteyksiä (Griffith 2007), jotka läpäisevät inositolitrisfosfaattia ja Ca 2+: ta (Isakson et al. 2007). Toinen vaihe voi sisältää hyperpolarisaation sähköstaattisen leviämisen sileän lihaskerroksen sisällä Cx43: sta koostuvien aukkojen kautta. Tämän leviämisen laajuus olisi vaatimaton, koska tämän kerroksen sähköliitäntä on suhteellisen heikko. Kolmannessa vaiheessa sileiden lihasten on stimuloitava endoteelisoluja uudelleen distaalisesti alkuperäisen ärsykkeen paikasta ja uudistettava EDHF: n vapautumiskierroksia. Sileiden lihasten rentoutumiseen liittyy toisen tekijän, endoteelistä peräisin olevan rentoutumistekijän (todennäköisesti typpioksidin), vapautuminen, joka voi siirtyä endoteelistä sileään lihakseen ilman aukkojen liitoksia. Tämä malli vastaa johdetun verisuonten laajentumisen häviämistä Cx40 KO: ssa, mutta ei Cx37 KO: ssa, ja ennustaa Cx40 KO -fenokopian sileän lihaksen spesifisessä Cx43 KO: ssa, jota ei ole vielä arvioitu.

Vasomotoristen vasteiden lisäksi konnektiinin tyrmäykset voivat vaikuttaa dramaattisesti systeemiseen verenpaineeseen. Cx43: n ehdollinen katkeaminen verisuonten endoteelisoluissa aiheuttaa hypotensiota ja bradykardiaa (Liao et al. 2001), johon liittyy kohonneet typpioksidipitoisuudet plasmassa endoteelin typpioksidisyntaasin lisääntyneen aktiivisuuden vuoksi. Nämä fenotyypit ovat tällä hetkellä ilman selitystä, eikä niitä näy toisessa Cx43: n verisuonten deleetiomallissa (Theis et al. 2001). Toisin kuin Cx43: n verisuonten menetykseen liittyvä hypotensio, Cx40: n konstitutiivinen deleetio johtaa hypertensioon (de Wit et ai. 2006). Tässä tapauksessa angiotensiinipitoisuuksien häiriintyminen voi olla vastuussa. Näillä eläimillä reniiniä tuottavat solut siirtyvät anatomisesti kehityksen aikana (Kurtz et ai. 2007) ja ne eivät myöskään reagoi yhtä hyvin plasman angiotensiinin aiheuttamaan palautteen estoon, mikä johtaa plasman reniinipitoisuuksien nousuun (Wagner et al. 2007). Miksi Cx40: n menetys johtaa tähän solun lokalisointivirheeseen, ei tiedetä. Mielenkiintoista on, että vaikka Cx45: n lyöminen Cx40-lokukseen ei pysty pelastamaan vasomotorisen aktiivisuuden etenemistä (Wolfle et al. 2007), se kumoaa hyperreninemian, heikentäen osittain systeemistä hypertensiota ja palauttamalla reniinin vapautumisen angiotensiinisuppression (Schweda et ai. 2008). Parenteettisesti Cx45 -deleetio sileistä lihaksista juxtaglomerulaarisessa laitteessa myöhemmin kehityksessä johtaa myös reniinin erityksen lisääntymiseen ja verenpaineen merkittävään nousuun (Hanner et ai. 2008 Yao et al. 2008).

Cx37: n ja Cx40: n kaksinkertainen tyrmäys (dKO) näyttää ylimääräisen fenotyypin, jota ei näy kummassakaan yksittäisessä tyrmäyksessä. dKO -eläimet kuolevat perinataalisesti dramaattisten verisuonten poikkeavuuksien vuoksi. E18.5 mennessä lukuisia verenvuotoja näkyy ihon läpi ja sisäisesti kiveksissä, keuhkoissa ja suolistossa. Vaskulogeneesi on poikkeava kiveksissä ja ohutsuolen sidekudoksissa, mutta näennäisesti ei vaikuta muihin elimiin (Simon ja McWhorter 2002 Simon ja McWhorter 2003). Ei tiedetä, johtuvatko nämä uudet patologiat yksittäisten yhdistelmien yksilöllisen säätelyn ja selektiivisyyden yhdistelmästä vai johtuuko tämä heteromeeristen tai heterotyyppisten solujenvälisten kanavien ainutlaatuisista ominaisuuksista.

Aukon liitokset silmän linssissä

Kehityksen aikana optinen rakkula saa yläpuolella olevan ektodermin invaginoitumaan ja puristamaan pois onton solupallon, linssirakkulan. Vesikelin takasolut pidentyvät sitten etupuolelta linssikuiduina, jotka koskettavat rakkuloiden onteloa tukkevia etusoluja. Linssistä tulee siten solujen kiinteä kysta, jossa on etureuna ja epiteeli. Elin menettää lopulta verhoavan verisuonikorin, muuttuen täysin avaskulaariseksi ja siksi riippuvaiseksi vesihöyrystä kaikissa aineenvaihduntatarpeissa. Linssin tilavuus kasvaa koko organismin elinkaaren ajan sijoituskasvulla, joka erottaa uudet linssikuidut päiväntasaajan pinnan kantasolupopulaatiosta. Vanhemmat kuidut eivät käänny, vaan pysyvät linssin sisällä. Korkean taitekerroimen ja läpinäkyvyyden saavuttamiseksi eriytyvät kuidut syntetisoivat suuria pitoisuuksia liukoisia proteiineja, kristalliineja ja käyvät sitten rajoitetun apoptoosin tuhoamalla niiden ytimet ja kaikki valoa hajottavat organellit. Siten linssikuidut ovat metabolisesti riippuvaisia ​​eteis -epiteelisoluista, jotka säilyttävät organellinsa. Linssikuidut on liitetty toisiinsa ja epiteelisoluihin suurella määrällä rakoyhteyksiä (Goodenough 1992). Na + K + ATPaasin epäsymmetrinen sijainti epiteelissä johtaa translentikulaariseen potentiaaliin ja tasavirtaan (Candia et ai. 1970), joka on mallinnettu linssin verenkiertojärjestelmäksi (Rae 1979 Mathias 1985 Mathias ja Rae 1989). Koska kiteiden suuri pitoisuus edellyttää ionitasapainon tiukkaa hallintaa pysyäkseen liuoksessa, rakojen liitosten luoma ioninen syncytium on olennainen linssin läpinäkyvyyden kannalta.

Cx43, 46 ja 50 ilmaistaan ​​linssissä. Cx43 ja 50 löytyvät runsaasti linssin epiteelistä (Beyer ym. 1987 Jiang ym. 1995 Martinez-Wittinghan et ai. 2003). Cx46: n ja 50: n havaitaan liittyvän linssikuituihin, joissa ne kolokalisoituvat samoihin risteyslevyihin (Paul et ai. 1991), ja niiden on osoitettu kooligomeroituvan samoiksi liitoksiksi ja solujen välisiksi kanaviksi (Konig ja Zampighi 1995 Jiang ja Goodenough 1996). Todellakin, immunofluoresenssitutkimukset ovat osoittaneet Cx46: n ja 50: n kolokalisoitumisen kaikissa kuituja yhdistävissä liitosplakeissa. Tämän anatomisen päällekkäisyyden vuoksi on yllättävää, että Cx46: n ja 50: n kohdennettu poistaminen johtaa selvästi erilaisiin fenotyyppeihin (Gong et ai. 1997 White et ai. 1998). Ensinnäkin molemmat aiheuttavat kaihia, mutta niiden alkamisen ajoituksessa ja morfologiassa on eroja. Toiseksi Cx50: n, mutta ei Cx46: n, poistaminen johtaa hitaampaan synnytyksen jälkeiseen kasvunopeuteen ja laskee samanaikaisesti linssin kokoa ja mikroftalmiaa (White et ai. 1998). Mielenkiintoista on, että normaali kasvuvauhti on ainutlaatuisesti riippuvainen Cx50: stä, koska Cx50: n koodausalueen korvaaminen Cx46: lla (Cx50 46/46) ei pelasta täysin linssin mitoottista nopeutta (White 2002 Sellitto et al. 2004). Cx50-riippuvaisen signaalin, joka ohjaa mitoosia, identiteettiä ei tunneta (White et al. 2007). Cx46/Cx50 -kaksoiskytkentä osoittaa fenotyypin, joka on vakavampi, mutta ennustettavissa kahden yksittäisen connectxin -deleetion summana (Xia et al. 2006).

Cx50 46/46 -eläimet eivät ole täysin kaihia (White 2002), mikä viittaa siihen, että tämä patologia voitaisiin estää yksinkertaisesti palauttamalla riittävä määrä risteyskanavia. Näin ollen on yllättävää, että hiirille, jotka ovat heterotsygoottisia Cx46- ja Cx50-arvoille Cx50-lokuksessa (Cx50 +/46), kehittyy kaihi (Martinez-Wittinghan et ai. 2003). Lisäksi tämä kaihi on morfologisesti erilainen kuin joko Cx46KO- tai Cx50KO -linsseissä. Vaikka kaksi jälkimmäistä ovat pääasiassa ydinvoimaa, Cx50 +/46 -kaihi on suurelta osin subepiteliaalinen. Muut ristit osoittavat, että Cx50 +/46 -kaihi ei ole herkkä Cx46 -annokselle Cx46 -lokuksessa, mikä osoittaa, että tämä odottamaton fenotyyppi on seurausta epiteelin konnektiinin stökiometrian muutoksista, joissa Cx46: ta ei normaalisti havaita. Tärkeää on, että fenotyyppi esiintyy vain, kun Cx50 ja Cx46 ilmentyvät samanaikaisesti epiteelissä, koska kaihia ei havaita homotsygoottisessa (Cx50 46/46) knockinissa (White 2002). Kaihin lisäksi Cx50 +/46-linsseissä on heikentynyt värinsiirto sekä epiteelitasossa että epiteelin ja alla olevien kuitujen välillä (Martinez-Wittinghan et al. 2003). Miksi Cx46: n ja Cx50: n sekoittuminen epiteelissä heikentäisi väriaineen siirtymistä ja aiheuttaisi uuden kaihin, on täysin selittämätön, koska nämä konnektiinit toimivat toiminnallisesti vuorovaikutuksessa heterotyyppisissä ja heteromeerisissä kokoonpanoissa sekä in vivo että ekspressiojärjestelmissä (White et ai. 1994 Jiang ja Goodenough 1996 Hopperstad et ai., 2000).

Näiden yhteyksien solunvälisten kanavien spesifisyyden taustalla olevien mekanismien esittely puuttuu edelleen. Osoitettiin, että kuidun ja kuitujen johtavuus oli Cx50 46/46 knockinissa alhaisempi kuin WT (Martinez-Wittinghan et al. 2004), joten knockin-lähestymistapa voi tarjota yhtä monta kanavaa, mutta ei tarjoa yhtä paljon kytkentää. Siitä huolimatta kytkentätason ja mitoottisten erojen välinen suhde on edelleen hämärä. Kannatamme ajatusta siitä, että solujenvälisten kanavien erilaisella läpäisevyydellä voi olla tärkeämpi rooli, koska pienistä molekyyleistä johtuvassa läpäisevyydessä on havaittu konnektiinista riippuvaisia ​​eroja useissa tutkimuksissa (Harris 2007). Esimerkiksi Cx43 -kanavan läpäisevyys cAMP: lle on noin kolme kertaa suurempi kuin Cx26 ja noin viisi kertaa suurempi kuin Cx40 (Kanaporis et al. 2008), mikä tarjoaa käsitteellisen kehyksen havaituille eroille knockin -fenotyypeissä (Harris 2008).

Aukkojen liitokset myeliinissä ja keskushermostossa

Cx32-mutaatiot, jotka liittyvät Charcot-Marie-Toothin oireyhtymän X-sidottuun muotoon, johtavat perifeeriseen neuropatiaan, joka liittyy myeliinin vajaatoimintaan Schwannin soluissa. Cx32 muodostaa “refleksiiviset ” -raon liitokset, jotka Schwann-solu tekee itsensä kanssa Schmidt-Lantermannin paranodaalisten kalvojen ja viiltojen kohdalla. Tämä anatomia viittaa siihen, että myeliinin refleksiset liitokset ovat välttämättömiä perinukleaarisen ja adaksonaalisen Schwann -solusytoplasman välisessä viestinnässä. Näiden kahden sytoplasmisen osaston välisen diffuusionopeuden mittaukset yksittäisissä Schwann-soluissa tukevat tätä käsitystä (Balice-Gordon et ai. 1998). WT- ja Cx32 KO -eläinten diffuusionopeuksien välillä ei kuitenkaan ole merkittävää eroa. Tämän ristiriidan selittämiseksi oletettiin, että Cx29, joka on yhtä runsas, vaikkakin hieman erilaisella solunsisäisellä jakaumalla, voisi korvata Cx32: n menetyksen. Cx29 ei kuitenkaan kerry aukkoliitoslevyihin in vivo oligodendrosyytteihin tai Schwann -soluihin (Altevogt ym. 2002 Nagy et ai. 2003 Altevogt ja Paul 2004) tai muodosta funktion kuiluliitoksia, kun niitä ilmaistaan ​​kudosviljelmäsoluissa (Altevogt et al. 2002) ). Toisaalta Cx29 KO: ssa on myeliinivika, mutta se rajoittuu Cortin elimen spiraalisten ganglionneuronien solukehoihin (Tang et al. 2006).

Yhtä yllättävä rooli konnekksiineille on osoitettu kehittyvässä neokorteksissa (Elias et al. 2007). Cx26- ja Cx43 -proteiinien ilmentyminen putosi olennaisesti shRNA: iden elektroporaation avulla E16 -alkion kuoreen. Connexinin kaatuminen johti neuronien migraation pysähtymiseen säteittäisiä glia pitkin välivyöhykkeellä ja alempiin ja ylempiin kortikaalilevyihin saapuvien solujen menetykseen. Lisäkokeet osoittivat, että normaali migraatio oli riippuvainen konneksiinien ilmentymisestä pikemminkin neuronaalisesti kuin gliaalisesti (Elias et al. 2007). Connexinin knockdown -neuronit osoittivat normaalin ajoituksen mitoosista poistumiselle ja havaittavia muutoksia apoptoosissa, mikä on odottamatonta, koska muutokset solu- ja solukommunikaatiossa ja puolikanavan osallistumisessa Ca 2+ -aaltoihin on korreloitu mitoottisen syklin vaiheiden kanssa (Bittman et al. 2007 ). Yllättäen kanavakuoleva mutantti (Beahm et al. 2006) pelasti migraatiovirheen, kun taas mutaatiot, jotka johtivat sekä Connexon-parin menetykseen (mutta eivät hemichannel-aktiivisuuteen) että vuorovaikutuksen menettämiseen sytoplasmisen kumppaneiden kanssa (C-terminaaliset katkaisut) eivät pystyneet pelastamaan (Elias et al. 2007). Nämä tiedot johtivat siihen johtopäätökseen, että oikeat hermosolujen migraatiot vaativat konneksiinien liimaominaisuuksia kanavan aktiivisuuden sijasta. Tässä yhteydessä on mielenkiintoista, että Cx43 -hemikanavat voivat antaa tarttuvuuden HeLa- ja C6 -glioomasolujen välillä viljelmässä (Cotrina et ai. 2008).

Yhteenvetona voidaan todeta, että konnekksiinejä ja inneksiinejä käytetään yleisesti solujen välisen vuorovaikutuksen edistämiseen kiinteissä kudoksissa olevien solujen ja veressä kiertävien elementtien välillä (Wong ym. 2006). Ne osoittavat useita säätötasoja hetkestä tunteihin. Geneettiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kuiluliitokset ovat mukana monenlaisissa toiminnoissa homeostaasissa, säätelyssä, uudistumisessa ja kehityksessä. Kun otetaan huomioon, että monimutkainen spektri pieniä molekyylejä solussa voi mahdollisesti diffundoitua aukkoliitoskanavien kautta naapureihin, kutakin toimintoa palvelevien asiaankuuluvien pienten molekyylien tunnistaminen on ollut vaikeaa. Connexons, aukon risteyskanavan heksameerinen esiaste, voi toimia puolikanavana ei-funktionaalisissa kalvoissa, jotka edistävät parakriinistä signalointia. Jopa ilman kanavatoimintoa, liitoksien tarttuvuus voi tarjota kriittisiä siirtymisvihjeitä. Yhteyksien ja inneksiinien useiden toimintojen ja näiden toimintojen purkaminen kanavan selektiivisyyden ja säätelyn avulla on ratkaisevaa, jotta ymmärretään monia kollektiivisen solukäyttäytymisen näkökohtia.


Verkkokalvon aukkojen plastisuus: synaptisen fysiologian ja sairauksien roolit

Sähköinen synaptinen siirto aukkoliitosten kautta on suoran ja nopean hermosoluviestinnän perusta keskushermostossa. Sähköisten synapsien toiminnallisten roolien monimuotoisuus on ehkä parhaiten esimerkki selkärankaisesta verkkokalvosta, jossa jokainen viiden tärkeimmän neuronaalisen tyypin ilmentävät aukon liitokset. Nämä liitokset ovat erittäin muovisia, ja niitä säätelevät dynaamisesti ympäristön valaistus ja vuorokausirytmit, jotka vaikuttavat valo-aktivoitujen neuromodulaattoreiden kautta. Sähköisesti kytkettyjen neuronien muodostamat verkot tarjoavat muovisia, uudelleenkonfiguroitavia piirejä, jotka on sijoitettu toimimaan avainasemassa ja erilaisissa rooleissa visuaalisen tiedon siirtämisessä ja käsittelyssä kaikilla verkkokalvon tasoilla. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että aukkojen risteyksillä on myös rooli progressiivisessa solukuolemassa ja poikkeavassa aktiivisuudessa, joka nähdään verkkokalvon eri patologisissa tiloissa. Aukkojen liitokset muodostavat siten mahdollisia kohteita uusille neuroprotektiivisille hoidoille neurodegeneratiivisten verkkokalvon sairauksien, kuten glaukooman ja iskeemisen retinopatian, hoidossa.

Avainsanat: connectxins sähköiset synapsit aukko liitokset neurodegeneraatio verkkokalvo.


Sähköisten synapsien korjaaminen kuvionmuodostuspiireissä

Sähköisten synapsien korjaaminen on mielenkiintoisempaa kuin aluksi saattaa tuntua. Äskettäisessä tutkimuksessamme havaitaan, että niillä on mahdollisuus antaa piirin ohjata kuinka vahva piirilähtö on synaptisen voiman modulaatioon.

Aukkojen liitosten ansiosta neuronit voivat kommunikoida nopeasti toimimalla sähköisten signaalien suorana kanavana. Ei-korjaavat kuiluliitokset tulevat todennäköisesti mieleen useimmille neurotieteilijöille, kun he ajattelevat sähköisiä synapseja, koska ne ovat idealisoitu oppikirja. Sähkövirta, joka kulkee ei-oikaisevan raon risteyksen tyypin läpi, on yksinkertaisesti kytkettyjen neuronien välisen jännite-eron funktio. Tämä on kuitenkin vain silloin, kun kahdella puolikanavalla, jotka muodostavat raon risteyshuokosen, on samat jännite-riippuvuudet.

Kaavio osoittaa, että neuronit voivat ilmaista erilaisia ​​aukkoliitosyksiköitä (vasen yläkulma). Aukon risteyksen johtavuuden korjaaminen on funktion jänniteero kahden neuronin välillä (ylhäällä oikealla). Pohjapaneeli havainnollistaa, kuinka kytketty neuroniteho riippuu tasasuuntautuvan sähköisen synapsin napaisuudesta ja kytkettyjen neuronien luontaisista ominaisuuksista.

Tiedämme aiemmista elektrofysiologisista tutkimuksista, että yksittäinen neuroni voi ilmaista monenlaisia ​​aukkoliitoshemi-kanavia, jolloin se voi muodostaa samanlaisia ​​erilaisia ​​aukkoliitoskanavia toisen neuronin kanssa. Tämä voi johtaa sähköisten synapsien korjaamiseen, joissa virta kulkee epäsymmetrisesti neuronien välillä niin, että virran virtaus voidaan joko sallia tai rajoittaa sen mukaan, onko virta positiivinen vai negatiivinen. Mitä emme tienneet, olivat sähköisen synapsin oikaisun seuraukset kilpailevien oskillaattoreiden kuvionmuodostuspiirille. Äskettäin julkaistussa tutkimuksessamme J. Vaikka käytimme tutkimuksessamme laskennallista mallia, tuloksemme osoittavat, että sähköisten synapsien korjaaminen biologisissa verkoissa voi olla tärkeä osa hermosolupiirejä, jotka tuottavat rytmikuvioita, kuten moottorijärjestelmissä.

Gabrielle Gutierrez väitteli neurotieteen tohtoriksi Brandeisilta aiemmin tänä vuonna ja tekee parhaillaan postdocia Sophie Deneuven kanssa Ecole Normale Superieuressa Pariisissa.

Gutierrez GJ, Marder E.Sähköisten synapsien korjaaminen voi vaikuttaa synaptisen modulaation vaikutukseen lähtökuvion kestävyyteen. J Neurosci. 201333 (32): 13238-48.


Hermoyhteys

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että neuronit eivät liity toisiinsa anarkisella tavalla, vaan että eri hermokeskusten väliset suhteet ne noudattavat ohjeita, jotka ylittävät tietyn eläinlajin ja ovat eläinryhmälle ominaisia.

Tämä yhteys eri hermokeskusten välillä syntyy alkion kehityksen aikana ja täydentyy kasvaessaan ja kehittyessään. Eri selkärankaisten eläinten perusjohdotus näyttää yleiseltä, heijastus geenien ilmentymismalleista peritty yhteisiltä esi -isiltä.

Neuronin erilaistumisen aikana sen aksoni kehittyy sen vaiheessa olevien rakenteiden kemiallisten ominaisuuksien ohjaamana, ja ne toimivat viitteenä tietäessään, miten sijoittaa ja sijoittaa hermoverkkoon.

Neuraalisten yhteyksien tutkimukset ovat myös osoittaneet, että yleensä on ennustettavissa oleva vastaavuus alkuperäisten neuronien sijainnin ja niiden aksonien välillä määränpään keskellä, ja näiden kahden välillä voidaan tehdä tarkkoja topografisia karttoja. alueilla.


Sähkökytkentä Caenorhabditis elegansin mekanosensoripiireissä

I.Rabinowitch, W.R.Schafer, julkaisussa Network Functions and Plasticity, 2017

Abstrakti

Ristiliitosten muodostamat sähköiset synapsit ovat yleisiä ihmisen aivoissa ja yksinkertaisemmissa hermostoissa. Nematodi Caenorhabditis elegansTäysin kartoitettu 302 neuronin ja noin 4000 sähköisen synapsin yhdistelmä soveltuu siksi hyvin tutkimaan sähköisen kytkennän toiminnallista merkitystä hermosolupiireissä. Olemme havainneet, että napa-ja puolarako risteyspiiri sisään C. elegans välittää mekaanisten aistitietojen integrointia nenän kosketuksen välttämisen käyttäytymisen hallitsemiseksi. Yhdistelmä sivuttaista helpotusta aktiivisten sisääntulojen ja estävän shuntingin välillä inaktiivisiin sisääntuloihin toteuttaa analogisen yhteensattuman tunnistimen, ominaisuuden, joka voidaan jakaa muiden napa- ja puolapiirien kanssa. Kuvaamme myös siirtogeenisiä menetelmiä kohdunulkoisten aukkojen liitosten synteettiseksi lisäämiseksi, joilla voi olla laajoja kokeellisia sovelluksia.


Viitteet

Auerbach, A. A. & amp; Bennett, M. V. L. Journal of General Physiology 53, 183–210.

Auerbach, A. A. & amp; Bennett, M. V. L. Journal of General Physiology 53, 211–37.

Baker, R. & amp; Llinas, R. (1971) Elektroninen kytkentä neuronien välillä rotan mesencephalic -ytimessä. Fysiologian lehti 212, 45–63.

Barnes, T. M. (1994) OPUS: kasvava kuiluliitosproteiinien perhe? Genetiikan trendit 10, 303–5.

Barrio, LC, Suchyna, T., Bargiello, T., Xu, LX, Roginski, RS, Bennett, MVL & amp; Nicholson, BJ (1991) Sovitettu jännite vaikuttaa eri tavoin liittimien 26 ja 32 muodostamiin aukkosiirteisiin [julkaistu virhe näkyy vuonna Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 1992 toukokuu 1, 4220]. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 88, 8410–14.

Bennett, M. V. L., Zheng, X. & amp. Sogin, M. L. (1994) Konnektiinit ja niiden sukupuu. Yleisten fysiologien yhdistyksen sarja 49, 223–33.

Bennett, M. V. L. (1966) Elektronisten liittymien fysiologia. New Yorkin tiedeakatemian vuosikirjat 137, 509–39.

Bennett, M. V. L. (1968) Sähköelinten hermovalvonta. Sisään Keskushermosto ja kalojen käyttäytyminen (toimittanut Ingle, D.) s. 147–69. Chicago: Chicago University Press.

Bennett, M. V. L. (1971) Sähköiset urut. Sisään Kalan fysiologia (toim. Hoar, W. S. & amp. Randall, D. J.) s. 347–491. New York: Academic Press.

Bennett, M. V. L. (1977) Sähköinen siirto: toiminnallinen analyysi ja vertailu kemialliseen siirtoon. Sisään Fysiologian käsikirja - Hermosto I (toim. Kandel, E. R.) s. 357–416. Washington: American Physiological Society.

Bennett, M. V. L. (1985) Occamin partakone nimesi: unitarismi synaptisen lähetyksen tutkimuksessa. Biologinen tiedote 168, 159–67.

Bennett, M. V. L., Barrio, L. C., Bargiello, T. A., Spray, D. C., Hertzberg, E. & amp; Saez, J. C. (1991) Aukkojen liittymät: uudet työkalut, uudet vastaukset, uudet kysymykset. Neuroni 6, 305–20.

Bennett, M. V. L., Crain, S. M. & amp; Grundfest, H. (1959a) Supramedullaaristen neuronien elektrofysiologia Spheroides maculatus. I. Ortodromiset ja antidromiset vasteet. Journal of General Physiology 43, 159–88.

Bennett, M. V. L., Crain, S. M. & amp; Grundfest, H. (1959b) Supramedullaaristen neuronien elektrofysiologia Spheroides maculatus. III. Supramedullaaristen neuronien organisointi. Journal of General Physiology 43, 221–50.

Bennett, M. V. L., Nakjima, Y. & amp. Pappas, G. D. (1967a) Elektronisten liitosten fysiologia ja ultrastruktuuri. I. Supramedullaariset neuronit. Neurofysiologian lehti 30, 161–79.

Bennett, M. V. L., Nakajima, Y. & amp. Pappas, G. D. (1967b) Elektronisten liitosten fysiologia ja ultrastruktuuri. III. Jättiläiset sähkömoottorin neuronit Malapterurus electricus. Neurofysiologian lehti 30, 209–35.

Bennett, M. V. L. & amp Pappas, G. D. (1983) Stargazerin sähkömoottorijärjestelmä: malli integroiville toimille elektrotonisissa synapsissa. Journal of Neuroscience 3, 748–61.

Bennett, M. V. L., Verselis, V., White, R. L. & amp Spray, D. C. (1988) Aukon risteysjohtavuus: Gating. Sisään Aukkojen liitokset (toim. Hertzberg, E. L. & amp; Johnson, R. G.) s. 287–304. New York: Alan R.Liss, Inc.

Blackshaw, S.E. & amp; Warner, A.E. (1976) Muutokset lepomembraanien ominaisuuksissa hermoston kehitysvaiheissa. Fysiologian lehti 255, 231–47.

Bodian, D. (1938) Selkärankaisten synapsin rakenne. Tutkimus aksonipäätteistä Mauthnerin solussa ja kultakalan naapurikeskuksissa. Vertailevan neurologian lehti 68, 117–59.

Bukauskas, F.F., Elfgang, C., Willecke, K. & amp. PflügerArkisto 429, 870–2.

Burt, J. M. & amp; Spray, D. C. (1989) Haihtuvat anestesia -aineet estävät solujen välisen viestinnän vastasyntyneiden rotan sydänlihassolujen välillä. Kiertotutkimus 65, 829–37.

Calakos, N. & amp Scheller, R.H. (1996) Synaptisen rakkulan biogeneesi, telakointi ja fuusio: molekyylikuvaus. Fysiologiset arvostelut 76, 1–29.

Carr, C.E. & amp; Boudreau, R.E. (1993) Magnucellularis -ytimen ja ydin laminaris -organisaation organisointi pöllössä: interaktiivisten aikaerojen koodaaminen ja mittaaminen. Vertailevan neurologian lehti 334, 337–55.

Chang, M., Dahl, C. & amp; Werner, R. (1994) Onko Connexin 33: n rooli estävä? Biofyysinen lehti 66, A20.

Christensen, B.N. (1983) Elektrotonisten synapsien jakautuminen tunnistetuille lampy -neuroneille: mallin ennusteen vertailu elektronimikroskooppiseen analyysiin. Neurofysiologian lehti 49, 705–16.

Dani, J.W. Ciba -säätiön symposiumit 188, 195–205.

Dowling, J. E. (1991) Verkkokalvon neuromodulaatio: dopamiinin rooli. Visuaalinen neurotiede 7, 87–97.

Dudek, F. E., Snow, R. W. & amp; Taylor, C. P. (1986) Sähköisten vuorovaikutusten rooli epileptiformisten purskeiden synkronoinnissa. Neurologian edistysaskeleet 44, 593–617.

Eccles, J. C. (1964) Synapsien fysiologia. Berliini: Springer Verlag.

Ek, J.F., Delmar, M., Perzova, R. & amp; Taffet, S. M. (1994) Histidiini 95: n rooli sydämen aukon risteysproteiinin connectxin43: n pH -portaassa43. Kiertotutkimus 74, 1058–64.

Elfgang, C., Eckert, R., Lichtenberg-Frate, H., Butterweck, A., Traub, O., Klein, RA, Hulser, DF & amp. Willecke, K. kanavilla Connexin-transfektoiduissa HeLa-soluissa. Journal of Cell Biology 129, 805–17.

Faber, D. S. & amp; Korn, H. (1989) Sähkökentän vaikutukset: niiden merkitys keskushermostoverkoissa. Fysiologiset arvostelut 69, 821–63.

Fatt, P. (1954) Risteyssiirron biofysiikka. Fysiologiset arvostelut 34, 674–710.

Furshpan, E. J. & amp; Furukawa, T. (1962) Kultakalan Mauthner -solun useiden alueiden solunsisäiset ja solunulkoiset vasteet. Neurofysiologian lehti 25, 732–71.

Furshpan, E.J. & amp.Potter, D.D. (1959) Lähetys ravun jättimäisissä moottorisynapsissa. Fysiologian lehti 145, 289–325.

Furukawa, T. & amp; Furshpan, E. J. (1993) Kaksi estävää mekanismia kultakalan Mauthnerin neuroneissa. Neurofysiologian lehti 26, 140–76.

Goliger, J. A. & amp. Kehitysdynamiikka 200, 1–13.

Hall, D.H., Gilat, E. & amp. Bennett, M. V. L. Neurosytologian lehti 14, 825–34.

Hampson, E. C., Weiler, R. & amp; Vaney, D. I. (1994) pH-porttinen dopaminerginen modulaatio horisontaalisten soluerojen liitoksista nisäkkään verkkokalvossa. Proceedings of the Royal Society of London, B -sarja 255, 67–72.

Harris, A. L., Spray, D. C. & amp; Bennett, M. V. L. (1981) Jännitteestä riippuvan risteysjohtavuuden kineettiset ominaisuudet. Journal of General Physiology 77, 95–117.

Harris, A. L., Spray, D. C. & amp; Bennett, M. V. (1983) Solujen välisen viestinnän ohjaus aukon risteysjohtavuuden jänniteriippuvuuden avulla. Journal of Neuroscience 3, 79–100.

Hassinger, T. D., Guthrie, P. B., Atkinson, P. B., Bennett, M. V. L. & amp; Kater, S. B. (1996) Solunulkoinen signalointikomponentti astrosyyttisten kalsiumaaltojen etenemisessä. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 13268–72.

Hatton, G. I. & amp; Yang, Q. Z. (1994) Neuronaalisen kytkennän esiintyvyys neitsyt- ja imettävien rottien supraoptisissa ytimissä: arvio neurobiotiinilla ja lusifer -keltaisella. Aivotutkimus 650, 63–9.

Hinrichsen, C.F.L. & amp; Larramendi, L.M.H. Aivotutkimus 7, 296–99.

Jefferys, J. G. R. (1995) Aivojen hermosolujen toiminnan ei -synaptinen modulaatio: sähkövirrat ja solunulkoiset ionit. [Arvostelu]. Fysiologinen katsaus 75, 689–723.

Johnston, M.F., Simon, S.A. & amp. Ramon, F. (1980) Anestesian vuorovaikutus sähköisten synapsien kanssa. Luonto 286, 498–500.

Knier, J., Verselis, V.K. Biofyysinen lehti 49, 203a.

Korn, H. & amp; Bennett, M. V. L. Neurofysiologian lehti 38, 430–51.

Korn, H., Sotelo, C & amp Crepel, F. (1973) Elektroninen kytkentä neuronien välillä rotan lateraalisessa vestibulaarisessa ytimessä. Kokeellinen aivotutkimus 16, 255–75.

Kriebel, M.E., Bennett, M. V. L., Waxman, S. G. & amp. Tiede 166, 520–4.

Lin, J.W. I. Elektronisten ja kemiallisten postsynaptisten potentiaalien ominaisuudet. Journal of Neuroscience 8, 1302–12.

Llinas, R., Baker, R. & amp; Sotelo, C. (1974) Elektroninen kytkentä neuronien välillä kissan huonommassa oliivissa. Neurofysiologian lehti 37, 560–71.

Martin, A. R. & amp; Pilar, G. Fysiologian lehti 168, 443–63.

Meszler, R. M., Pappas, G. D. & amp; Bennett, M. V. L. (1974) Sähköisen ankeriaan selkäytimen sähkömoottorijärjestelmän morfologia, Electrophorus electricus. Neurosytologian lehti 251–61.

Meyer, R.A., Laird, D.W., Revel, J.P. Journal of Cell Biology 119, 179–89.

Moore, L.K. & amp; Burt, J. M. (1994) Selektiivinen aukkoliitoskanavan ilmentymisen lohko konnektiinispesifisillä antisense-oligodeoksinukleotideilla. American Journal of Physiology 267, C1371–80.

Moreno, A. P., Rook, M. B., Fishman, G. I. & amp; Spray, D.C. (1994) Gap-risteyskanavat: erilliset jänniteherkät ja epäherkät konduktanssitilat. Biofyysinen lehti 67, 113–19.

Mushegian, A. R. & amp; Koonin, E. V. (1993) Ehdotettu kasvikonneksiini on proteiinikinaasin kaltainen proteiini [kirje]. Kasvisolu 5, 998–9.

Nelles, E., BÜtzler, C., Jung, D., Temme, A., Gabriel, H.-D. , Dahl, U., Traub, O., StÜmpel, F., Jungermann, K., Zielasek, J., Toyka, K. V., Dermietzel, R. & amp; Willecke, K. (1996) Viallinen signaalien eteneminen sympaattisen hermostimulaation avulla Connexin32-puutteellisten hiirten maksassa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 9565–70.

Neyton, J. & amp; Trautmann, A. (1985) Yksikanavaiset virrat solujen välisessä risteyksessä. Luonto 317, 331–5.

Oliveira-Castro, G. M. & amp; Loewenstein, W. R. (1971) Junctional membraanin läpäisevyys. Kahdenarvoisten kationien vaikutukset. Journal of Membrane Biology 5, 51–77.

Osipchuk, Y. & amp Cahalan, M. (1992) ATP-reseptorien välittämien kalsiumsignaalien solusta soluun levitys syöttösoluissa. Luonto 359, 241–4.

Pappas, G. D. & amp; Bennett, M. V. L. (1986) Erikoisliitännät, jotka liittyvät neuronien väliseen sähköiseen siirtoon. New Yorkin tiedeakatemian vuosikirjat 137, 495–508.

Peinado, A., Yuste, R. & amp; Katz, L.C. (1993) Laaja väriainekytkentä rotan neokortikaalisten neuronien välillä piirinmuodostuksen aikana. Neuroni 10, 103–14.

Pereda, A. E. & amp. Faber, D. S. (1996) Aktiivisuudesta riippuvainen lyhytaikainen solujen välisen kytkennän parantaminen. Journal of Neuroscience 16, 983–92.

Perez-Armendariz, E. M., Romano, M. C., Luna, J., Miranda, C., Bennett, M. V. L & amp; Moreno, A. P. (1994) Leydig-soluparien välisten aukkojen liitosten karakterisointi hiiren kiveksistä. American Journal of Physiology 267, C570–80.

Piccolino, M., Neyton, J. & amp. Journal of Neuroscience 4, 2477–88.

Puristaminen, A.J. Journal of Cell Science 9, 347–77.

Rash, J. E., Dillman, R. K., Bilhartz, B. L., Duffy, H. S., Whalen, L. R. & amp. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 4235–9.

Reaume, A. G., de Sousa, P. A., Kulkarni, S., Langille, B. L., Zhu, D., Davies, T. C., Juneja, S. C., Kidder, G. M. & amp. Tiede 267, 1831–4.

Reed, K.E., Westphale, E.M., Larson, D.M., Wang, H.Z., Veenstra, R.D. & amp.Beyer, E.C. (1993) Molekyylikloonaus ja ihmisen konnektiinin37, endoteelisolujen aukon liitosproteiinin, toiminnallinen ilmentyminen. Journal of Clinical Investigation 91, 997–1004.

Rorig, B., Klausa, G. & amp; Sutor, B. (1995) Värikytkentä pyramidaalisten neuronien välillä kehitettäessä rotan etu- ja etukuorta vähenee proteiinikinaasi A -aktivaation ja dopamiinin vaikutuksesta. Journal of Neuroscience 15, 7386–400.

Saez, J. C., Connor, J. A., Spray, D. C. & amp; Bennett, M. V. L. (1989) Hepatosyyttirakojen liitokset ovat läpäiseviä toiselle lähettäjälle, inositoli-1,4,5-trisfosfaatille ja kalsiumioneille. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 86, 2708–12.

Saez, JC, Nairn, AC, Czernik, AJ, Spray, DC, Hertzberg, EL, Greengard, P. & amp; Bennett, MVL (1990) Connexin 32: n, hepatosyyttien aukon risteysproteiinin, fosforylaatio cAMP-riippuvaisella proteiinikinaasilla, proteiinikinaasi C ja Ca2+/kalmodulista riippumaton proteiinikinaasi II. European Journal of Biochemistry 192, 263–73.

Sanderson, M.J. (1995) Solunsisäiset kalsium -aallot, joita välittää inositolitrisfosfaatti. Ciba -säätiön symposiumit 188, 175–89.

Silva, A., Kumar, S., Pereda, A. & amp. Neurofarmakologia 34, 1559–65.

Sloper, J.J. (1972) Aukkojen liitokset dendriittien välillä kädellisten uuskorteksissa. Aivotutkimus 44, 641–6.

Sotelo, C. & amp; Llinas, R. (1972) Erikoistuneet kalvoliitokset neuronien välillä selkärankaisten pikkuaivokuoressa. Journal of Cell Biology 53, 271–89.

Spira, M. E. & amp; Bennett, M. V. L. (1972) Neuronien välisen sähköisen kytkennän synaptinen ohjaus. Aivotutkimus 37, 294–300.

Spira, M.E., Spray, D.C. & amp; Bennett, M.V.L. (1980) Navanax inermiksen laajenemismoneuronien synaptinen organisaatio. Aivotutkimus 195, 241–69.

Spray, D. C., Harris, A. L. & amp; Bennett, M. V. L. (1981a) Jännitteestä riippuvan risteysjohtavuuden tasapainon ominaisuudet. Journal of General Physiology 77, 77–93.

Spray, D. C., Harris, A. L. & amp; Bennett, M. V. L. (1981b) Aukkojen liitosjohtavuus on yksinkertainen ja herkkä solunsisäisen pH: n toiminto. Tiede 211, 712–15.

Stauffer, K.A. (1995) Aukkojen liitosproteiinit beeta-1-konneksiini (konneksiini-32) ja beeta-2-konksiini (konneksiini-26) voivat muodostaa heteromeerisiä puolikanavia. Biologisen kemian lehti 270, 6768–72.

Teranishi, T., Negishi, K. & amp; Kato, S. (1983) Dopamiini moduloi S-potentiaalin amplitudia ja väriainekytkentää karpin verkkokalvon ulkoisten vaakasolujen välillä. Luonto 301, 243–6.

Trexler, E. B., Bennett, M. V. L., Bargiello, T. A. & amp; Verselis, V. K. (1996) Jännitteen sulkeminen ja läpäisy aukon risteyspuolikanavassa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Yhdysvallat) 93, 5836–41.

Turin, L. & amp. Luonto 270, 56–7.

Tuttle, R., Masuko, S. & amp. Vertailevan neurologian lehti 246, 202–11.

Valiante, T. A., Perez Velazquez, J. L., Jahromi, S. S. & amp; Carlen, P. L. (1995) Kytkentäpotentiaalit CA1-neuroneissa kalsiumittoman kenttäpurskeaktiivisuuden aikana. Journal of Neuroscience 15, 6946–56.

Vaney, D. I. (1991) Monilla erilaisilla verkkokalvon neuroneilla on merkkiainekytkentä, kun niitä ruiskutetaan biosytiinillä tai neurobiotiinilla. Neurotieteen kirjeet 125, 187–90.

Veenstra, R. D., Wang, H.Z., Beyer, E.C. & amp.Brink, P.R. (1994) Connexin45: n muodostamien aukkoliitoskanavien selektiivinen väriaine ja ioninen läpäisevyys. Kiertotutkimus 75, 483–90.

Veenstra, R. D., Wang, H. Z., Beblo, D. A., Chilton, M. G., Harris, A. L., Beyer, E. C. & amp; Brink, P. R.(1995) Connexin-spesifisten aukkojen liitosten valikoivuus ei korreloi kanavan johtavuuden kanssa. Kiertotutkimus 77, 1156–65.

Verselis, V. K., Bennett, M. V. L. & amp; Bargiello, T. A. (1991) Jännitteestä riippuvainen aukkoliitos Drosophila melanogaster. Biofyysinen lehti 59, 114–26.

Verselis, V.K., Ginter, C.S. & amp. Luonto 368, 348–51.

Watanabe, A. (1958) Sähköisen aktiivisuuden vuorovaikutus hummerin sydämen ganglionin neuronien välillä. Japanese Journal of Physiology 8, 305–18.

White, T. W., Bruzzone, R. & amp. Kidney International 48, 1148–57.

White, T. W., Paul, D. L., Goodenough, D. A. & amp. Solun molekyylibiologia 6, 459–70.


Aukkojen risteykset

Selkärankaisilla ja selkärangattomilla neuronien välinen signalointi välitetään yleisimmin kemiallisilla synapsilla. Näissä synapsissa postsynaptisten neuronien reseptorit havaitsevat presynaptisten neuronien vapauttaman välittäjäaineen, mikä johtaa ionien tuloon itse reseptorien kautta tai kanavien kautta, jotka aktivoidaan solunsisäisellä signaloinnilla reseptorien jälkeen. Mutta neuronit voivat kommunikoida toistensa kanssa suoremmalla tavalla kuljettamalla pienistä molekyyleistä ja ioneista koostuvia signaaleja huokosten läpi, joita kutsutaan aukon risteyksiksi. Sähköisiä signaaleja lähettäviä aukkoliittymiä kutsutaan sähköisiksi synapsiksi. Toisin kuin useimmat kemialliset synapsit, sähköiset synapsit ovat vuorovaikutuksessa aksonin ja aksonin tai dendriitin ja dendriitin välillä. Ne löytyvät koko hermostosta ja ne tunnetaan parhaiten siitä, että ne yhdistävät suhteellisen harvat estävät, GABAergiset neuronit suuriksi, tehokkaiksi verkoiksi selkärankaisten aivoissa. Ne ovat erityisen tärkeitä kehityksen alkuvaiheessa ennen useimpien kemiallisten synapsien muodostumista, mutta viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että kuiluliitoksilla on tärkeä rooli myös aikuisten hermostossa. Aukkojen risteyksiä pidetään joskus pelkkinä kanavina solujen välillä. Mutta kuten viimeaikaiset työt osoittavat, niiden ominaisuudet voivat olla monimutkaisia ​​ja yllättäviä. Aukon liittymät auttavat synnyttämään, levittämään ja säätelemään hermovärähtelyjä, suodattamaan sähköisiä signaaleja ja niitä voidaan moduloida monin eri tavoin. Täällä keskustelemme viimeaikaisesta työstä, jossa korostetaan hermojärjestelmän kuiluliitosten monimuotoisuutta ja merkitystä.


YLLÄTTÄVÄT JA TULOSTAVAT TULOKSET CONNEXIN MUTATIONS -TULOKSISTA

Muut Connexin-deleetioista johtuvat toiminnot voivat johtua useiden Connexin-perheen jäsenten monimutkaisen vuorovaikutuksen menettämisestä epätäydellisesti määritellyssä verkossa, mikä tuottaa odottamattomia ja selittämättömiä tuloksia. Joitakin näistä esimerkeistä tarkastellaan täällä tarkemmin.

Aukkojen liitokset verisuonijärjestelmässä

Arteriolit koostuvat pitkittäisestä endoteelisolukerroksesta, joka on verta kohti, ja joka on erotettu peruskalvolla pyöreiden sileiden lihassolujen kerroksesta, jotka säätelevät ontelon halkaisijaa. Kondeksiiniekspressio on yllättävän monimutkainen arteriolaarikerroksissa. Sileät lihassolut ilmentävät pääasiassa Cx43: ta (Gabriels ja Paul 1998) ja endoteelisoluja pääasiassa Cx40: tä (Little et ai. 1995 van Kempen ja Jongsma 1999), vaikka molemmat solutyypit ilmentävät molempia konnektiinejä. Cx32 -ilmentymistä on raportoitu endoteelisoluissa (Okamoto et ai. 2009). Sileät lihassolut ilmentävät ainutlaatuisesti Cx45: tä (Kruger et al. 2000), kun taas vain endoteeli sisältää Cx37: n (Gabriels ja Paul 1998 van Kempen ja Jongsma 1999). Lisäksi näiden liitoksien suhteellisessa runsaudessa voi olla merkittäviä alueellisia vaihteluja verisuonen seinämässä. Esimerkkinä voidaan todeta, että endoteeli Cx43 on dramaattisesti ylössäädetty muiden liittymien kustannuksella alueilla, joilla on leikkausjännityksiä, kuten suonen haarautumiskohdat (Gabriels ja Paul 1998). Arteriolaaristen kerrosten sisällä ei muodostu pelkästään rakojen risteyksiä, vaan myös sileiden lihasten ja endoteelisolujen välille. Myoendoteliaalisten liitosten konnektiinipitoisuus ei ole vielä selvä, vaikka in vitro -tutkimukset viittaavat siihen, että endoteelipuolella on suurelta osin ellei yksinomaan Cx40: tä (Isakson ja Duling 2005).

Aukkojen liitoksilla on ollut vahva vaikutus verisuonten laajentumisen leviämiseen. Paikallinen endoteelistimulaatio käynnistää nopeasti etenevän kaksisuuntaisen rentoutumisen aallon suonen akselia pitkin (Welsh ja Segal 1998 Figueroa et ai. 2003 de Wit et al. 2006). Suodatetun verisuonten laajentamiseen tarvitaan ehjä endoteeli, joka ei hajoa etäisyyden kuluessa, joten sen on sisällettävä itsestään uusiutuva komponentti. Vasomotorisen aktiivisuuden eteneminen on merkittävästi heikentynyt Cx40 KO: ssa, mutta ei Cx37 KO -eläimissä (Figueroa ym. 2003 de Wit et al. 2000). Vaikka aluksi oli yllättävää, että endoteelisoluissa ilmentyvän Cx37: n häviäminen ei vaikuttanut etenemiseen, tämä voidaan selittää sillä, että Cx40: n menetys aiheuttaa dramaattisen (㸠-kertaisen) vähenemisen. endoteelisen Cx37: n tasot, kun taas Cx37: n menetys johtaa vain lievään (ȣ nelinkertaiseen) Cx40 -tason laskuun (Simon ja McWhorter 2003).

Yksinkertainen malli aukkojen liittymien roolille leviämisessä on, että endoteelistimulaatio johtaa kalvopotentiaalin muutokseen, joka johdetaan passiivisesti endoteelikerrosta pitkin rakoyhteyksien läpi, kriittisesti Cx40: tä sisältävien. Tämä malli ei kuitenkaan selitä itsensä leviämistä. Vielä ongelmallisempaa on se, että Cx45: n lyöminen Cx40 -paikkaan ei pelasta Cx40 KO -fenotyyppiä, mikä viittaa siihen, että kalvopotentiaalin ioninen leviäminen muuttuu endoteelin ja#x02013 endoteeliraon liitosten kautta ei ole kriittinen tekijä (Wolfle et al. 2007). Toisaalta tutkimukset, joissa käytetään konnekksiini-mimeettisiä peptidejä estämään selektiivisesti risteyksellistä kommunikaatiota kanin lonkkovaltimoissa, viittaavat siihen, että vaikka Cx40 tarvitaan endoteeliriippuvaisen sileän lihaksen hyperpolarisaatioon, Cx43 vaaditaan tämän hyperpolarisaation leviämiseksi sileän lihaskerroksen sisällä (Chaytor et ai. al. 2005). Yhdessä nämä havainnot viittaavat toiseen malliin, jossa eteneminen vaatii sekä myoendoteliaalisia rakojen risteyksiä että sileiden lihassolujen yhdistäviä rakojen liitoksia. Ensimmäisessä vaiheessa endoteelistimulaatio johtaa endoteelistä peräisin olevan hyperpolarisaatiotekijän (EDHF) vapautumiseen aiheuttaen välittömästi viereisen sileän lihaksen hyperpolarisaation. On ehdotettu, että EDHF -signalointi vaatii myoendoteliaalisia risteyksiä (Griffith 2007), jotka läpäisevät inositolitrisfosfaattia ja Ca 2+: ta (Isakson et al. 2007). Toinen vaihe voi sisältää hyperpolarisaation sähköstaattisen leviämisen sileän lihaskerroksen sisällä Cx43: sta koostuvien aukkojen kautta. Tämän leviämisen laajuus olisi vaatimaton, koska tämän kerroksen sähköliitäntä on suhteellisen heikko. Kolmannessa vaiheessa sileiden lihasten on stimuloitava endoteelisoluja uudelleen distaalisesti alkuperäisen ärsykkeen paikasta ja uudistettava EDHF: n vapautumiskierroksia. Sileiden lihasten rentoutumiseen liittyy toisen tekijän, endoteelistä peräisin olevan rentoutumistekijän (todennäköisesti typpioksidin), vapautuminen, joka voi siirtyä endoteelistä sileään lihakseen ilman aukkojen liitoksia. Tämä malli vastaa johdetun verisuonten laajentumisen häviämistä Cx40 KO: ssa, mutta ei Cx37 KO: ssa, ja ennustaa Cx40 KO -fenokopian sileän lihaksen spesifisessä Cx43 KO: ssa, jota ei ole vielä arvioitu.

Vasomotoristen vasteiden lisäksi konnektiinin tyrmäykset voivat vaikuttaa dramaattisesti systeemiseen verenpaineeseen. Cx43: n ehdollinen katkeaminen verisuonten endoteelisoluissa aiheuttaa hypotensiota ja bradykardiaa (Liao et al. 2001), johon liittyy kohonneet typpioksidipitoisuudet plasmassa endoteelin typpioksidisyntaasin lisääntyneen aktiivisuuden vuoksi. Nämä fenotyypit ovat tällä hetkellä ilman selitystä, eikä niitä näy toisessa Cx43: n verisuonten deleetiomallissa (Theis et al. 2001). Toisin kuin Cx43: n verisuonten menetykseen liittyvä hypotensio, Cx40: n konstitutiivinen deleetio johtaa hypertensioon (de Wit et ai. 2006). Tässä tapauksessa angiotensiinipitoisuuksien häiriintyminen voi olla vastuussa. Näillä eläimillä reniiniä tuottavat solut siirtyvät anatomisesti kehityksen aikana (Kurtz et ai. 2007) ja ne eivät myöskään reagoi yhtä hyvin plasman angiotensiinin aiheuttamaan palautteen estoon, mikä johtaa plasman reniinipitoisuuksien nousuun (Wagner et al. 2007). Miksi Cx40: n menetys johtaa tähän solun lokalisointivirheeseen, ei tiedetä. Mielenkiintoista on, että vaikka Cx45: n lyöminen Cx40-lokukseen ei pysty pelastamaan vasomotorisen aktiivisuuden etenemistä (Wolfle et al. 2007), se kumoaa hyperreninemian, heikentäen osittain systeemistä hypertensiota ja palauttamalla reniinin vapautumisen angiotensiinisuppression (Schweda et ai. 2008). Parenteettisesti Cx45 -deleetio sileistä lihaksista juxtaglomerulaarisessa laitteessa myöhemmin kehityksessä johtaa myös reniinin erityksen lisääntymiseen ja verenpaineen merkittävään nousuun (Hanner et ai. 2008 Yao et al. 2008).

Cx37: n ja Cx40: n kaksinkertainen tyrmäys (dKO) näyttää ylimääräisen fenotyypin, jota ei näy kummassakaan yksittäisessä tyrmäyksessä. dKO -eläimet kuolevat perinataalisesti dramaattisten verisuonten poikkeavuuksien vuoksi. E18.5 mennessä lukuisia verenvuotoja näkyy ihon läpi ja sisäisesti kiveksissä, keuhkoissa ja suolistossa. Vaskulogeneesi on poikkeava kiveksissä ja ohutsuolen sidekudoksissa, mutta näennäisesti ei vaikuta muihin elimiin (Simon ja McWhorter 2002 Simon ja McWhorter 2003). Ei tiedetä, johtuvatko nämä uudet patologiat yksittäisten yhdistelmien yksilöllisen säätelyn ja selektiivisyyden yhdistelmästä vai johtuuko tämä heteromeeristen tai heterotyyppisten solujenvälisten kanavien ainutlaatuisista ominaisuuksista.

Aukon liitokset silmän linssissä

Kehityksen aikana optinen rakkula saa yläpuolella olevan ektodermin invaginoitumaan ja puristamaan pois onton solupallon, linssirakkulan. Vesikelin takasolut pidentyvät sitten etupuolelta linssikuiduina, jotka koskettavat rakkuloiden onteloa tukkevia etusoluja. Linssistä tulee siten solujen kiinteä kysta, jossa on etureuna ja epiteeli. Elin menettää lopulta verhoavan verisuonikorin, muuttuen täysin avaskulaariseksi ja siksi riippuvaiseksi vesihöyrystä kaikissa aineenvaihduntatarpeissa. Linssin tilavuus kasvaa koko organismin elinkaaren ajan sijoituskasvulla, joka erottaa uudet linssikuidut päiväntasaajan pinnan kantasolupopulaatiosta. Vanhemmat kuidut eivät käänny, vaan pysyvät linssin sisällä. Korkean taitekerroimen ja läpinäkyvyyden saavuttamiseksi eriytyvät kuidut syntetisoivat suuria pitoisuuksia liukoisia proteiineja, kristalliineja ja käyvät sitten rajoitetun apoptoosin tuhoamalla niiden ytimet ja kaikki valoa hajottavat organellit. Siten linssikuidut ovat metabolisesti riippuvaisia ​​eteis -epiteelisoluista, jotka säilyttävät organellinsa. Linssikuidut on liitetty toisiinsa ja epiteelisoluihin suurella määrällä rakoyhteyksiä (Goodenough 1992). Na + K + ATPaasin epäsymmetrinen sijainti epiteelissä johtaa translentikulaariseen potentiaaliin ja tasavirtaan (Candia et ai. 1970), joka on mallinnettu linssin verenkiertojärjestelmäksi (Rae 1979 Mathias 1985 Mathias ja Rae 1989). Koska kiteiden suuri pitoisuus edellyttää ionitasapainon tiukkaa hallintaa pysyäkseen liuoksessa, rakojen liitosten luoma ioninen syncytium on olennainen linssin läpinäkyvyyden kannalta.

Cx43, 46 ja 50 ilmaistaan ​​linssissä. Cx43 ja 50 löytyvät runsaasti linssin epiteelistä (Beyer ym. 1987 Jiang ym. 1995 Martinez-Wittinghan et ai. 2003). Cx46: n ja 50: n havaitaan liittyvän linssikuituihin, joissa ne kolokalisoituvat samoihin risteyslevyihin (Paul et ai. 1991), ja niiden on osoitettu kooligomeroituvan samoiksi liitoksiksi ja solujen välisiksi kanaviksi (Konig ja Zampighi 1995 Jiang ja Goodenough 1996). Todellakin, immunofluoresenssitutkimukset ovat osoittaneet Cx46: n ja 50: n kolokalisoitumisen kaikissa kuituja yhdistävissä liitosplakeissa. Tämän anatomisen päällekkäisyyden vuoksi on yllättävää, että Cx46: n ja 50: n kohdennettu poistaminen johtaa selvästi erilaisiin fenotyyppeihin (Gong et ai. 1997 White et ai. 1998). Ensinnäkin molemmat aiheuttavat kaihia, mutta niiden alkamisen ajoituksessa ja morfologiassa on eroja. Toiseksi Cx50: n, mutta ei Cx46: n, poistaminen johtaa hitaampaan synnytyksen jälkeiseen kasvunopeuteen ja laskee samanaikaisesti linssin kokoa ja mikroftalmiaa (White et ai. 1998). Mielenkiintoista on, että normaali kasvuvauhti on ainutlaatuisesti riippuvainen Cx50: stä, koska Cx50: n koodausalueen korvaaminen Cx46: lla (Cx50 46/46) ei pelasta täysin linssin mitoottista nopeutta (White 2002 Sellitto et al. 2004). Cx50-riippuvaisen signaalin, joka ohjaa mitoosia, identiteettiä ei tunneta (White et al. 2007). Cx46/Cx50 -kaksoiskytkentä osoittaa fenotyypin, joka on vakavampi, mutta ennustettavissa kahden yksittäisen connectxin -deleetion summana (Xia et al. 2006).

Cx50 46/46 -eläimet eivät ole täysin kaihia (White 2002), mikä viittaa siihen, että tämä patologia voitaisiin estää yksinkertaisesti palauttamalla riittävä määrä risteyskanavia. Näin ollen on yllättävää, että hiirille, jotka ovat heterotsygoottisia Cx46- ja Cx50-arvoille Cx50-lokuksessa (Cx50 +/46), kehittyy kaihi (Martinez-Wittinghan et ai. 2003). Lisäksi tämä kaihi on morfologisesti erilainen kuin joko Cx46KO- tai Cx50KO -linsseissä. Vaikka kaksi jälkimmäistä ovat pääasiassa ydinvoimaa, Cx50 +/46 -kaihi on suurelta osin subepiteliaalinen. Muut ristit osoittavat, että Cx50 +/46 -kaihi ei ole herkkä Cx46 -annokselle Cx46 -lokuksessa, mikä osoittaa, että tämä odottamaton fenotyyppi on seurausta epiteelin konnektiinin stökiometrian muutoksista, joissa Cx46: ta ei normaalisti havaita. Tärkeää on, että fenotyyppi esiintyy vain, kun Cx50 ja Cx46 ilmentyvät samanaikaisesti epiteelissä, koska kaihia ei havaita homotsygoottisessa (Cx50 46/46) knockinissa (White 2002). Kaihin lisäksi Cx50 +/46-linsseissä on heikentynyt värinsiirto sekä epiteelitasossa että epiteelin ja alla olevien kuitujen välillä (Martinez-Wittinghan et al. 2003). Miksi Cx46: n ja Cx50: n sekoittuminen epiteelissä heikentäisi väriaineen siirtymistä ja aiheuttaisi uuden kaihin, on täysin selittämätön, koska nämä konnektiinit toimivat toiminnallisesti vuorovaikutuksessa heterotyyppisissä ja heteromeerisissä kokoonpanoissa sekä in vivo että ekspressiojärjestelmissä (White et ai. 1994 Jiang ja Goodenough 1996 Hopperstad et ai., 2000).

Näiden yhteyksien solunvälisten kanavien spesifisyyden taustalla olevien mekanismien esittely puuttuu edelleen. Osoitettiin, että kuidun ja kuitujen johtavuus oli Cx50 46/46 knockinissa alhaisempi kuin WT (Martinez-Wittinghan et al. 2004), joten knockin-lähestymistapa voi tarjota yhtä monta kanavaa, mutta ei tarjoa yhtä paljon kytkentää. Siitä huolimatta kytkentätason ja mitoottisten erojen välinen suhde on edelleen hämärä. Kannatamme ajatusta siitä, että solujenvälisten kanavien erilaisella läpäisevyydellä voi olla tärkeämpi rooli, koska pienistä molekyyleistä johtuvassa läpäisevyydessä on havaittu konnektiinista riippuvaisia ​​eroja useissa tutkimuksissa (Harris 2007). Esimerkiksi Cx43 -kanavan läpäisevyys cAMP: lle on noin kolme kertaa suurempi kuin Cx26 ja noin viisi kertaa suurempi kuin Cx40 (Kanaporis et al. 2008), mikä tarjoaa käsitteellisen kehyksen havaituille eroille knockin -fenotyypeissä (Harris 2008).

Aukkojen liitokset myeliinissä ja keskushermostossa

Cx32-mutaatiot, jotka liittyvät Charcot-Marie-Toothin oireyhtymän X-sidottuun muotoon, johtavat perifeeriseen neuropatiaan, joka liittyy myeliinin vajaatoimintaan Schwannin soluissa. Cx32 muodostaa “refleksiiviset ” -raon liitokset, jotka Schwann-solu tekee itsensä kanssa Schmidt-Lantermannin paranodaalisten kalvojen ja viiltojen kohdalla. Tämä anatomia viittaa siihen, että myeliinin refleksiset liitokset ovat välttämättömiä perinukleaarisen ja adaksonaalisen Schwann -solusytoplasman välisessä viestinnässä. Näiden kahden sytoplasmisen osaston välisen diffuusionopeuden mittaukset yksittäisissä Schwann-soluissa tukevat tätä käsitystä (Balice-Gordon et ai. 1998). WT- ja Cx32 KO -eläinten diffuusionopeuksien välillä ei kuitenkaan ole merkittävää eroa. Tämän ristiriidan selittämiseksi oletettiin, että Cx29, joka on yhtä runsas, vaikkakin hieman erilaisella solunsisäisellä jakaumalla, voisi korvata Cx32: n menetyksen. Cx29 ei kuitenkaan kerry aukkoliitoslevyihin in vivo oligodendrosyytteihin tai Schwann -soluihin (Altevogt ym. 2002 Nagy et ai. 2003 Altevogt ja Paul 2004) tai muodosta funktion kuiluliitoksia, kun niitä ilmaistaan ​​kudosviljelmäsoluissa (Altevogt et al. 2002) ). Toisaalta Cx29 KO: ssa on myeliinivika, mutta se rajoittuu Cortin elimen spiraalisten ganglionneuronien solukehoihin (Tang et al. 2006).

Yhtä yllättävä rooli konnekksiineille on osoitettu kehittyvässä neokorteksissa (Elias et al. 2007). Cx26- ja Cx43 -proteiinien ilmentyminen putosi olennaisesti shRNA: iden elektroporaation avulla E16 -alkion kuoreen. Connexinin kaatuminen johti neuronien migraation pysähtymiseen säteittäisiä glia pitkin välivyöhykkeellä ja alempiin ja ylempiin kortikaalilevyihin saapuvien solujen menetykseen. Lisäkokeet osoittivat, että normaali migraatio oli riippuvainen konneksiinien ilmentymisestä pikemminkin neuronaalisesti kuin gliaalisesti (Elias et al. 2007). Connexinin knockdown -neuronit osoittivat normaalin ajoituksen mitoosista poistumiselle ja havaittavia muutoksia apoptoosissa, mikä on odottamatonta, koska muutokset solu- ja solukommunikaatiossa ja puolikanavan osallistumisessa Ca 2+ -aaltoihin on korreloitu mitoottisen syklin vaiheiden kanssa (Bittman et al. 2007 ). Yllättäen kanavakuoleva mutantti (Beahm et al. 2006) pelasti migraatiovirheen, kun taas mutaatiot, jotka johtivat sekä Connexon-parin menetykseen (mutta eivät hemichannel-aktiivisuuteen) että vuorovaikutuksen menettämiseen sytoplasmisen kumppaneiden kanssa (C-terminaaliset katkaisut) eivät pystyneet pelastamaan (Elias et al. 2007). Nämä tiedot johtivat siihen johtopäätökseen, että oikeat hermosolujen migraatiot vaativat konneksiinien liimaominaisuuksia kanavan aktiivisuuden sijasta. Tässä yhteydessä on mielenkiintoista, että Cx43 -hemikanavat voivat antaa tarttuvuuden HeLa- ja C6 -glioomasolujen välillä viljelmässä (Cotrina et ai. 2008).

Yhteenvetona voidaan todeta, että konnekksiinejä ja inneksiinejä käytetään yleisesti solujen välisen vuorovaikutuksen edistämiseen kiinteissä kudoksissa olevien solujen ja veressä kiertävien elementtien välillä (Wong ym. 2006). Ne osoittavat useita säätötasoja hetkestä tunteihin. Geneettiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kuiluliitokset ovat mukana monenlaisissa toiminnoissa homeostaasissa, säätelyssä, uudistumisessa ja kehityksessä. Kun otetaan huomioon, että monimutkainen spektri pieniä molekyylejä solussa voi mahdollisesti diffundoitua aukkoliitoskanavien kautta naapureihin, kutakin toimintoa palvelevien asiaankuuluvien pienten molekyylien tunnistaminen on ollut vaikeaa. Connexons, aukon risteyskanavan heksameerinen esiaste, voi toimia puolikanavana ei-funktionaalisissa kalvoissa, jotka edistävät parakriinistä signalointia. Jopa ilman kanavatoimintoa, liitoksien tarttuvuus voi tarjota kriittisiä siirtymisvihjeitä.Yhteyksien ja inneksiinien useiden toimintojen ja näiden toimintojen purkaminen kanavan selektiivisyyden ja säätelyn avulla on ratkaisevaa, jotta ymmärretään monia kollektiivisen solukäyttäytymisen näkökohtia.


  • Stereotypia
  • stereotyyppinen
  • Ranvierin solmut
  • dendriitti
  • haju-
  • myelinaatio
  • autismi
  • muovi-
  • glia
  • myeliini
  • veri-aivoeste
  • gliaalinen solu
  • aksoni
  • stereotyyppinen
  • apoptoosi
  • ranvierin solmut
  • ärsykkeitä
  • välittäjäaine
  • neuroni

Toimintapotentiaalin mekaniikka

  • The synapsi on risteys, jossa neuronit käyvät kauppaa.
  • Sähköisen reaktion vaiheet kohdassa a synapsi ovat seuraavat:
  • Kemiallinen synapsit ovat paljon monimutkaisempia kuin sähkö synapsit, mikä tekee niistä hitaampia, mutta antaa myös mahdollisuuden tuottaa erilaisia ​​tuloksia.
  • Sähköinen synapsit ovat nopeampia kuin kemialliset synapsit koska reseptoreiden ei tarvitse tunnistaa kemiallisia sanansaattajia.
  • Pitkän aikavälin muutokset ovat nähtävissä sähköalalla synapsit.

Neuroplastisuus

  • Oppiminen tapahtuu, kun neuronien sisäinen rakenne muuttuu tai niiden määrä kasvaa synapsit neuronien välillä.
  • Syntyessään niitä on noin 2500 synapsit ihmisvauvan aivokuoressa.
  • Kolmen vuoden ikäisenä aivokuorella on noin 15 000 synapsit.
  • Apoptoosia esiintyy varhaislapsuudessa ja nuoruusiässä, minkä jälkeen niiden määrä vähenee synapsit.
  • Leikattujen neuronien valinta noudattaa "käytä tai menetä" -periaatetta eli sitä synapsit usein käytetyillä on vahvat liitännät, kun taas harvoin synapsit poistetaan.

Neurotransmitterit

  • Neurotransmitterit ovat kemikaaleja, jotka välittävät signaaleja neuronista a synapsi kohdesoluun.
  • Neurotransmitterit ovat kemikaaleja, jotka välittävät signaaleja neuronista kohdesoluun a synapsi.
  • Erilaisista löytyy useita välittäjäainejärjestelmiä synapsit hermostossa.
  • Aminohappojen välittäjäaineet eliminoidaan synapsi takaisinoton avulla.
  • Neuropeptidejä vapautuu usein klo synapsit yhdessä toisen välittäjäaineen kanssa.

Kognitiivinen kehitys lapsuudessa

  • Kun aivojen hermosolut ovat paikallaan, ne muodostuvat synapsit.
  • Nämä synapsit vapauttaa välittäjäaineita, jotka ovat kemiallisia signaaleja, jotka auttavat aivoja kommunikoimaan.
  • Synapsit kehittyvät nopeasti, ja näin tehdessään jotkut synapsit kuolee, jotta tilaa uusille tai tärkeämmille.
  • Tämä prosessi parantaa viestien siirtoa välillä synapsit ja auttaa aivojen kehityksessä.
  • Synapsittai hermosolujen väliset tilat kehittyvät nopeasti lapsuuden aikana.

Tottuminen, herkistyminen ja tehostaminen

  • Yksi tapa, jolla hermosto muuttuu, on tehostaminen tai hermon vahvistaminen synapsit (neuronien väliset aukot).
  • Neuraalisessa viestinnässä neurotransmitteri vapautuu yhden neuronin aksonista, risti a synapsi, ja viereisen neuronin dendriitit poimivat sen.
  • Tottumisen aikana, vähemmän välittäjäaineita vapautuu synapsi.
  • Tämä kuva osoittaa tapaa, jolla kaksi neuronia kommunikoivat vapauttamalla välittäjäaine aksonista synapsija toisen neuronin dendriittiin.
  • Viestintä hermosolujen välillä tapahtuu, kun välittäjäaine vapautuu yhden neuronin aksonista ja kulkee synapsi, ja se otetaan viereisen neuronin dendriitin sisään.

Esittelyssä Neuron

  • The synapsi on kemiallinen risteys yhden neuronin aksoniterminaalien ja seuraavan dendriittien välillä.
  • Yksi neuronin aksoni yhdistyy kemiallisesti toisen neuronin dendriittiin synapsi heidän välillään.
  • Sähköisesti varautuneet kemikaalit virtaavat ensimmäisen neuronin aksonista toisen neuronin dendriittiin, ja tämä signaali virtaa sitten toisen neuronin dendriitistä sen aksonia pitkin synapsi, kolmanteen neuronin dendriittiin ja niin edelleen.
  • Dendriitit, solurungot, aksonit ja synapsit ovat neuronin perusosia, mutta muut tärkeät rakenteet ja materiaalit ympäröivät neuroneja tehostaakseen niitä.
  • Moottorihermon ja lihaskudoksen välinen rajapinta on erikoistunut synapsi kutsutaan neuromuskulaariseksi liitokseksi.

Klassisen ilmastointilaitteen perusperiaatteet

  • Kuitenkin, koska nämä reitit aktivoidaan samaan aikaan kuin muut hermopolut, niitä on heikkoja synapsi reaktioita, joita esiintyy kuulo -ärsykkeiden ja käyttäytymisvasteen välillä.
  • Ajan myötä nämä synapsit vahvistetaan niin, että syljeneritykseen johtavan reitin aktivointi vaatii vain summerin äänen.

Muut vaiheet

  • Sähköinen impulssi ylittää a synapsi aivojen neuronien välillä vapauttaen välittäjäaineen.
  • Dendriitit, jotka ovat neuronien laajennuksia, saavat impulssin ja sallivat synapsi voiman lisäämiseksi tämä tunnetaan pitkäaikaisena tehostumisena.

Neuraaliverkot

  • Perusliittymät neuronien välillä ovat kemiallisia synapsit ja sähköiset aukkoliitokset, joiden kautta joko kemialliset tai sähköiset impulssit välitetään neuronien välillä.
  • Menetelmä, jonka kautta neuronit ovat vuorovaikutuksessa vierekkäisten neuronien kanssa, koostuu yleensä useista aksoniliittimistä, jotka yhdistyvät synapsit muiden neuronien dendriiteille.
  • Neuronit ovat vuorovaikutuksessa muiden neuronien kanssa lähettämällä signaalin tai impulssin aksonia pitkin ja a synapsi viereisen neuronin dendriiteille.

Klassisen ilmastoinnin perusperiaatteet: Pavlov

  • Kuitenkin, koska nämä reitit aktivoidaan samaan aikaan kuin muut hermopolut, ne ovat heikkoja synapsi reaktiot, jotka esiintyvät kuuloärsykkeen ja käyttäytymisvasteen välillä.
  • Ajan myötä nämä synapsit vahvistetaan niin, että syljeneritykseen johtavan reitin aktivointi vaatii vain summerin (tai kellon) äänen.
Aiheet
  • Kirjanpito
  • Algebra
  • Taidehistoria
  • Biologia
  • Liiketoiminta
  • Laskenta
  • Kemia
  • Viestintä
  • Taloustiede
  • Rahoittaa
  • Hallinto
  • Markkinointi
  • Mikrobiologia
  • Fysiikka
  • Fysiologia
  • Valtiotiede
  • Psykologia
  • Sosiologia
  • Tilastot
  • Yhdysvaltain historia
  • Maailman historia
  • Kirjoittaminen

Ellei toisin mainita, tämän sivuston sisältö ja käyttäjien antamat sisällöt on lisensoitu CC BY-SA 4.0: n mukaan, ja ne on määritettävä.


Sisällys

Neuronien toiminta riippuu solujen polarisaatiosta. Hermosolujen erottuva rakenne sallii toimintapotentiaalien kulkevan suunnassa (dendriiteistä aksoneihin) ja näiden signaalien vastaanottamisen ja siirtämisen jälkeen post-synaptiset neuronit tai efektorisolut. Hermosoluja on pitkään käytetty solujen polarisaation malleina, ja erityisen kiinnostavia ovat mekanismit, jotka ovat synaptisten molekyylien polarisoidun lokalisoinnin taustalla. IMPase -säätelemällä PIP2 -signaloinnilla on olennainen rooli synaptisessa polariteetissa.

Fosfoinositidit (PIP, PIP2 ja PIP3) ovat molekyylejä, joiden on osoitettu vaikuttavan hermosolujen napaisuuteen. Ε ] Ne syntetisoidaan fosfatidyylisinositolin (PI), fosfolipidisolukalvon komponentin, yhdistelmäfosforylaatiolla. PI on johdettu myo-inositolia, joka saadaan kolmella tavalla: solunulkoisesta ympäristöstä, synteesi glukoosista ja fosfoinositidien kierrätys. Sekä synteesi myo-inositolia glukoosista ja fosfoinositidien kierrätystä myo-inositolimonofosfataasi -IMPaasi -entsyymi, joka tuottaa inositolia defosforyloimalla inositolifosfaattia. Ζ ] IMPaasia on tutkittu in vivo jonkin aikaa sen merkityksen vuoksi kaksisuuntaisen mielialahäiriön tutkimuksessa, joka johtuu sen herkkyydestä litiumille. Η ] Vuonna 2006 geeni (ttx-7) tunnistettiin vuonna Caenorhabditis elegans joka koodaa IMPasea. Organismit, joilla on mutantti ttx-7 geenit osoittivat käyttäytymis- ja lokalisointivirheitä, jotka pelastettiin IMPaasin ilmentymisellä ja inositolin käytöllä. Litiumilla käsitellyillä villityypin organismeilla oli samanlaisia ​​vikoja kuin ttx-7 mutantteja. Tämä johti siihen johtopäätökseen, että IMPaasi tarvitaan synaptisten proteiinikomponenttien oikeaan paikantamiseen. ⎖ ]

The egl-8 geeni koodaa fosfolipaasi Cβ: n (PLCβ) homologia, entsyymiä, joka pilkkoo PIP2: ta. Kun ttx-7 mutanteilla oli myös mutantti egl-8 geeni, viallisen aiheuttamat viat ttx-7 Tämä viittaa siihen, että PIP2: n kertyminen korjasi mutantin haittavaikutukset ttx-7 geeni. Lisäksi mutaatio unc-26 geeni (koodaa proteiinia, joka defosforyloi PIP2) tukahdutti synaptiset viat ttx-7 mutantteja. The egl-8 mutantit olivat resistenttejä litiumkäsittelylle. Tämä on geneettistä näyttöä siitä, että IMPaasin häiriö muuttaa PIP2 -tasoja neuroneissa. Nämä tulokset viittaavat siihen, että PIP2 -signalointi luo synaptisten komponenttien polarisoidun lokalisoinnin elävissä neuroneissa. Ζ ]