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突觸前末梢的鈣(presynaptic calcium)

神經元要從軸突末梢(突觸前,送出訊號的一側)放出傳遞物質之前,末梢裡的鈣會先升高;所以在軸突或末梢上量鈣,常被當成「這裡送出了多少訊號」的間接讀數。 本庫用它來看兩件事:多巴胺有沒有改變 KC 末梢的反應(也就是改變是否發生在突觸前),以及 MBON 輸出端的反應在學習與消退後怎麼變。它是間接指標:鈣升高不等於一定放出更多傳遞物質。

本頁用語(每頁可單獨查閱,故重複列出):

怎麼算 / 怎麼判定

在軸突所在的葉或區室(不是細胞體)劃範圍,量刺激(乙醯膽鹼或氣味)引起的螢光變化 ΔF/F0;比較多巴胺(或 cAMP 藥物、訓練)前後,或比較同一條軸突在不同區室的反應。sytGCaMP 把讀數限在末梢;一般 GCaMP 量的是整段軸突的胞質鈣。

庫內的用法

來源 怎麼用 得到什麼
s-tomchik-2009-camp-dynamics 離體腦;G-CaMP 1.6 表現於 KC(238Y),乙醯膽鹼噴萼部,在 α、α′ 葉與萼部量鈣;比較 forskolin 或多巴胺前後 forskolin 使 α 葉反應約 3.2 倍、多巴胺約 2 倍(從圖判讀);作者稱「突觸前可塑性」,但 forskolin 下萼部(樹突)也增強
s-cohn-2015-coordinated-neuromodulation sytGCaMP 表現於 γ KC,雙光子體積成像逐區室量末梢;活體給氣味、離體給乙醯膽鹼;吃糖、活化 58E02 DAN、DopR2 突變 活體中同一條軸突 γ2/γ3 末梢反應強、γ4/γ5 弱,界線對齊 γ3/γ4;離體時大致均勻;吃糖或活化 γ4/γ5 DAN 使分布偏向 γ4/γ5;DopR2 突變使樣式倒轉
s-felsenberg-2018-memory-extinction 活體 GCaMP 量 M4β′、M6 等 MBON 的軸突(輸出端),與樹突比較 只訓練時 M6 軸突對 CS+ 的反應較大、樹突沒有差別;消退後 M6 軸突的差別不顯著、M4β′ 軸突仍在;作者的解釋:另一顆會抑制 M6 的 MBON(MVP2)把突觸接在 M6 樹突根部附近,學習讓 MVP2 變安靜,M6 的「煞車」在這個關口鬆開,所以變化只在關口下游的軸突看得到(電顯解剖支持接點位置,見 e-mbon-gamma5beta2a)

對照:s-hige-2015-heterosynaptic-plasticity 量的是 KC 細胞體的鈣(離突觸遠,配對後沒有配對專屬的改變);s-handler-2019-dopamine-receptor-timing 在 KC 軸突量的是內質網內的鈣(ER-GCaMP,變暗=放鈣),不是胞質鈣。兩者都不是本頁意義的突觸前讀數,故不列入表。數值見 numbers。

引用時的陷阱

  1. Tomchik 2009 的增強不是突觸增強。 它沒有量 KC→MBON 傳遞,而且萼部也一起變強,「只在突觸前」的說法比資料強(見 c-kc-mbon-plasticity 陷阱 1)。
  2. Cohn 2015 的末梢樣式是正規化後的相對值。 四區室的變化加總約為零,所以「γ2 下降」不是獨立證據;而且配對(氣味+DAN)之後的末梢鈣該篇沒有量。因此它推進了「多巴胺會改變末梢鈣」,沒有回答「配對造成的減弱在突觸哪一側」(見 t-dopamine-to-plasticity)。
  3. Felsenberg 2018 的「抵銷」是不顯著,不是相等;混合標記(VT1211)的軸突也不顯著,但 M4β′ 單獨仍顯著。
  4. 鈣感測器版本與讀法不同,數值不能跨篇比:G-CaMP 1.6、sytGCaMP(GCaMP6s)、GCaMP6f/6m(見 e-gcamp)。
  5. 「末梢鈣升高」與「放出更多傳遞物質」之間還隔一步,三篇都沒有直接量釋放量。

相關

被 10 頁連結
離體全腦製備(ex vivo brain explant) KC→MBON 突觸可塑性(KC-MBON synaptic plasticity) 全細胞膜片鉗記錄(whole-cell patch clamp) KC 上的多巴胺受體(dopamine receptors DopR1/DopR2) GCaMP 系鈣感測器(GCaMP calcium indicators) Kenyon 細胞(Kenyon cell, KC) 索引 Cohn 2015 · coordinated neuromodulation 從多巴胺到突觸改變:KC 軸突怎麼讀出增強訊號 記憶怎麼被改寫:消退、再鞏固與新舊記憶並存