The precise GABAergic calcium control plays a key role in neuronal plasticity
The perisomatic inhibitory control is already known, which can control the action potential output from the post-synaptic cell. The precise level at which this is done, is for the first time described, demonstrating an exquisite compartmentalized control on the heads of dendrite spines. And the main role is played by calcium, which is precisely uncaged and regulated. In this work Chiu et al. pretended to describe the control exerted by GABAergic interneurons on glutamatergic pyramidal cells. They used electrophysiological, optogenetics and computational analysis to monitor the calcium transients (related to depolarization and excitatory response in glutamatergic cells when released, and to inhibition when there is no calcium flux).
They found a spatial precision of GABAergic inhibition on the dendrite spines’ head. And they also found that this inhibition is compartmentalized and precise to a concrete spine, not exerting any effect on the surrounding spines. They also found that calcium influx plays an important role on glutamatergic synapse plasticity. Given that this control is exerted by GABA synapses, a central role from this neurotransmitter on neuron circuitry could be elucidated.
The relevance of this work is linking the relationship between an altered GABA inhibition and an alteration in neuronal circuits, the though basis of certain neurodevelopment pathologies hence autism or other neuropsychiatric disorders.
El control del calcio por parte de las sinapsis GABAérgicas es importante para la plasticidad neuronal
July 30th by Elisenda Cortès-Saladelafont
El control inhibitorio perisomático que permite la regulación de la respuesta post-sináptica es ya conocido. Pero en el trabajo que os presentamos se describe por primera vez el nivel al cual se ejerce este control. Se ha demostrado que esta regulación se da de forma precisa y compartimentalizada en el extremo de las espinas dendríticas. El protagonista en este caso es el calcio, y la importancia radica en el control preciso de su flujo dentro y fuera de la célula.
En el trabajo que os recomendamos de Chiu et al se pretende describir el control que ejercen las interneuronas GABAérgicas sobre las células piramidales glutamatérgicas. Se han utlizado técnicas electrofisiológicas y optogenéticas, y se ha hecho un análisis computacional, para poder monitorizar el comportamiento de los flujos de calcio.
Se describe un control GABAérgico espacial concreto y preciso en el extremo de las espinas dendríticas, así como una inhibición compartimentalizada a cada espina en concreto, sin influir en las espinas de alrededor. También se demuestra un papel importante del flujo de calcio en la plasticidad neuronal glutamatérgica. Dado que este control viene determinado por la influencia que ejercen las sinapsis GABAérgicas sobre estas neuronas glutamatérgicas, se deduce un rol determinante de este neurotransmisor en la formación de los circuitos neuronales.
La relevancia de esta noticia radica en el hecho de que una alteración en la inhibición GABAérgica podría explicar una alteración en los circuitos neuronales y su plasticidad, que se cree que es la base de diferentes patologías del neurodesarrollo como el autismo, o bien otras alteraciones neuropsiquiátricas.