Electrical Synapses of Horizontal Cells

水平细胞的电突触

基本信息

  • 批准号:
    7213273
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-04-01 至 2009-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Neuronal networks formed by retinal electrical synapses, or gap junctions, are of physiological importance for visual information processing. Horizontal cells (HCs), second-order interneurons, are electrically coupled through gap junctions to form a dense neuronal network that mediates the antagonistic center-surround organization of bipolar and ganglion cell receptive fields. Modulation of HC gap junctions underlies adaptive changes in the function of retinal neuronal networks to different levels of illumination. Dopamine is one of the gap junction neuromodulators that significantly alters HC networks during light adaptation. Overall, HCs are an excellent model system to study the functional aspects of electrical coupling and neuronal network plasticity. The long-term goal of my research is to understand the role of HC electrical synapses in retinal plasticity and visual information processing. The retinal degeneration (rd) mouse that lacks rods and cones is an advantageous model for investigation of electrophysiological properties of mammalian HC electrical synapses. The use of flat-mount rd retinas permits HCs to be readily approached for recording. I have combined this technique with the dual whole-cell patch-clamp technique to demonstrate the feasibility of obtaining electrophysiological recordings of currents through HC gap junctions. These techniques can be utilized to achieve the following specific aims: Specific Aim 1: Characterization of electrophysiological properties of HC electrical synapses. Specifically, I will (1) measure gap junction conductance and coupling coefficient of HC electrical coupling; (2) determine whether carbenoxolone and intracellular H+ affect HC electrical synapses; (3) test whether HC electrical synapses function as a low-pass filter. Specific Aim 2: Modulation of HC electrical synapses by dopamine. Specifically, I will (1) characterize regulation of HC gap junctions by exogenous and endogenous dopamine; (2) determine the cellular mechanism of dopamine on HC electrical, synapses. These studies will greatly advance our understanding of the function and plasticity of retinal neuronal networks during light/dark adaptation and our understanding of retinal functional modification during photoreceptor degeneration.
描述(由申请人提供):由视网膜电突触或间隙连接形成的神经元网络对于视觉信息处理具有生理重要性。水平细胞(HC)是二阶中间神经元,通过间隙连接电耦合,形成致密的神经元网络,介导双极细胞和神经节细胞感受野的对抗性中心-周围组织。 HC 间隙连接的调节是视网膜神经元网络功能对不同光照水平的适应性变化的基础。多巴胺是间隙连接神经调节剂之一,可在光适应过程中显着改变 HC 网络。总体而言,HC 是研究电耦合和神经元网络可塑性功能方面的优秀模型系统。我研究的长期目标是了解 HC 电突触在视网膜可塑性和视觉信息处理中的作用。缺乏视杆细胞和视锥细胞的视网膜变性 (rd) 小鼠是研究哺乳动物 HC 电突触电生理特性的有利模型。使用平装式 rd 视网膜可以方便地接近 HC 进行记录。我将此技术与双全细胞膜片钳技术结合起来,以证明通过 HC 间隙连接获得电流电生理记录的可行性。这些技术可用于实现以下具体目标: 具体目标 1:HC 电突触电生理特性的表征。具体来说,我将(1)测量间隙结电导和HC电耦合的耦合系数; (2)确定生甲酚和细胞内H+是否影响HC电突触; (3)测试HC电突触是否起到低通滤波器的作用。具体目标 2:多巴胺调节 HC 电突触。具体来说,我将(1)描述外源性和内源性多巴胺对 HC 间隙连接的调节; (2)确定多巴胺对HC电、突触的细胞机制。这些研究将极大地增进我们对光/暗适应过程中视网膜神经元网络的功能和可塑性的理解,以及我们对光感受器变性过程中视网膜功能改变的理解。

项目成果

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