A critical time window for dopamine actions on the structural plasticity of dendritic spines Animal behavior follows rewards

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http://www.sciencemag.org/content/345/6204/1616.short
http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/admin/release_20140926.pdf
http://www.bm2.m.u-tokyo.ac.jp/Press2014.html
動物の行動は狭いtime-windowの中での報酬によって強化される。そのような報酬シグナルはまず線条体medium spiny neuronsのシナプスを修飾するDopamineによってコードされる。しかしこのタイミングのdetection機構はわかっていない。そこで別々にDopa/Glu入力の光刺激をし、DopaがGlu入力の後わずかなtime-windowで(0.3-2sec) spineを拡大する事を発見した。このタイミングはdistal dendriteでのcAMPの素早い制御によってDetectされる。distal dendriteではPKAのphosphodiesterase活性が強く、狭いtime-windowの中でのみ活性化される

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動物行動は報酬によって学習され強化される。分子レベルでは報酬はシナプスに作用するDopaの形で得られる。この報酬プロセスの厳密なタイミングとメカニズムはわかっていない。今回Yagishitaらは光刺激を使う事で、Dopa修飾はspine拡大を短いtime-windowでのみ引き起こすことを見つけた。この学習の細胞基盤はdepressionやaddiction、SzといったDopa異常を引き起こす精神疾患への理解をもたらす。

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Glu刺激、Dopa刺激がどう相互作用をすることで長期のspine増強を引き起こすのか。タンパク合成？局所的、全体的？cagedGluは生理的か？狙っているシナプスはGlu伝達か？構造的に正常なシナプスか？安定的なスパインか？放出量は、Glu・Dopa以外の伝達物質は？multi-innervatedなシナプスは？
いやしかし柳下先生素晴らしい