Mapeo espacio-temporal de la conectividad postsináptica en neuronas jóvenes del hipocampo adulto

• Autores: Temprana, Silvio Gabriel
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Schinder, Alejandro; Mongiat, Lucas A.
• Materia: NEUROGENESIS ADULTA; CONECTIVIDAD POSTSINAPTICA; ELECTROFISIOLOGIA; OPTOGENETICA; QUEMOGENETICA; ADULT NEUROGENESIS; POST-SYNAPTIC CONNECTIVITY; ELECTROPHYSIOLOGY; OPTOGENETICS; CHEMOGENETICS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las células granulares en desarrollo en el giro dentado adulto (nCGs) atraviesan unperiodo crítico de exacerbada excitabilidad y plasticidad sináptica antes de alcanzar lamadurez. Se desconoce el impacto que estas nuevas unidades de procesamiento tienenen el circuito preexistente del giro dentado. En este trabajo combinamos la utilización deoptogenética, electrofisiología en rodajas y quemogenética in vivo para activar nCGs dediferentes edades y analizar el reclutamiento de sus redes postsinápticas. Observamosque nCGs inmaduras (4 semanas de edad) reclutan eficientemente blancos distales en elárea CA3 pero fallan en activar interneuronas proximales responsables de la inhibiciónfeedback. A medida que atraviesan el proceso de maduración, las nCGs comienzan aactivar circuitos de retroalimentación GABAérgica controlando el disparo de CGs vecinas,un mecanismo que podría promover la codificación dispersa de inputs. Dicho controlinhibitorio impacta sólo débilmente en poblaciones de nCGs jóvenes. Simulacionescomputacionales revelan que este retraso en el acoplamiento de las nCGs a los circuitosde retroalimentación negativa podría tener un rol crucial con el objetivo de lograr unarepresentación dispersa de inputs nuevos en el giro dentado.
Developing granule cells (nGCs) of the adult dentate gyrus undergo a critical period ofenhanced activity and synaptic plasticity before becoming mature. The impact ofdeveloping nGCs on the activity of preexisting dentate circuits remains unknown. Here wecombine optogenetics, acute slice electrophysiology, and in vivo chemogenetics to activatenGCs at different stages of maturation to study the recruitment of local target networks. We show that immature (4-week-old) nGCs can efficiently drive distal CA3 targets butpoorly activate proximal interneurons responsible for feedback inhibition (FBI). As nGCstransition toward maturity, they reliably recruit GABAergic feedback loops that restrictspiking of neighbor GCs, a mechanism that would promote sparse coding. Such inhibitoryloop impinges only weakly in new cohorts of young nGCs. A computational model revealsthat the delayed coupling of nGCs to FBI could be crucial to achieve a fine grainrepresentation of novel inputs in the dentate gyrus.
Fil: Temprana, Silvio Gabriel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.