해마는 기억과 감정적인 행동들을 조절하는 지역이라고 알려져 있다. 특히 ventral subiculum (vSub)은 공포 반응, 보상 회로, 불안 증상, 스트레스 반응 등 동물의 감정과 관련된 행동을 조절한다고 알려져 있다. vSUB은 스트레스를 받게 되면 활성화되는 hypothalamic-pituitaryadrenal axis (HPA axis)를 억제하여 과도한 스트레스 호르몬의 분비를 방지한다. 따라서 스트레스 상황에서 달라지는 배쪽 해마 세포의 전기적 특성과 HPA axis를 억제하는 과정에 대해 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 사회적 패배 스트레스에 의한 vSub ...
해마는 기억과 감정적인 행동들을 조절하는 지역이라고 알려져 있다. 특히 ventral subiculum (vSub)은 공포 반응, 보상 회로, 불안 증상, 스트레스 반응 등 동물의 감정과 관련된 행동을 조절한다고 알려져 있다. vSUB은 스트레스를 받게 되면 활성화되는 hypothalamic-pituitaryadrenal axis (HPA axis)를 억제하여 과도한 스트레스 호르몬의 분비를 방지한다. 따라서 스트레스 상황에서 달라지는 배쪽 해마 세포의 전기적 특성과 HPA axis를 억제하는 과정에 대해 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 사회적 패배 스트레스에 의한 vSub 뉴런의 전기적 흥분성 변 화를 조사하였다. vSUB에 있는 뉴런은 활동전위의 형태에 따라 regular spiking (RS),weak bursting (WB), strong bursting (SB)의 세 가지로 구분된다. 이 세 가지 뉴런은 vSUB 안에서도 proximal-distal axis에 따라 다르게 분포하는데, RS 뉴런은 proximal vSub에, SB 뉴런은 distal vSub에 많이 존재한다. 사회적 패배 스트레스 이후에는 proximal vSub에 있는 뉴런들의 활동전위형태가 변화하여 SB 뉴런의 비중이 높아진 것을 확인하였다. 또한 T-typecalcium channel의 저해제를 처리하면 after depolarization (ADP)가 줄어들고 활동전위의 형태가 RS로 돌아오는 것을 관찰하였다. 사회적 패배 스트레스 이후에 vSUB의 proximal vSub에서 T-type calcium channel의 일종인 Cav 3.1의 발현이 많아져 있는 것으로 보아 스트레스 이후에 나타나는 활동전위 형태의 변화는 Cav 3.1의 발현이 많아졌기 때문이라는 것 을 알 수 있었다. 이러한 현상은 스트레스에 의한 우울증 등 여러 행동의원인이 될 수 있을 것으로 생각한다. vSub은 peri-PVN (pPVN)에 있는 GABAergic 뉴런들을 거쳐 HPA axis를 억제한다고 알려져 있다. 두 지역 사이의 신호 전달이 사회적 패배 스트레스에 의해 어떻게 변화하는지도 알아보았다. 사회적 패배 스트레스 이후, vSub에서 pPVN으로 전달되는 흥분성 시냅스가 약화되어 있는 것을 확인하였다. 글루코코르티코이드수용체의 길항제인 RU-486을 처리한 후 스트레스를 받은 쥐의 경우 시냅스의 약화 현상이 나타나지 않았다. 또한 CB1R의 억제제인 AM251을 처리하면 스트레스 호르몬에 의한 시냅스의 약화 현상과 스트레스에 의해 일어나는 사회적 기피 행동이 보이지 않았다. 스트레스를 받을 당시에 이 시냅스를 화학 유전학적 방법으로 자극시켜준 경우에는 스트레스에 의한 사회적 기피 행동이 나타나지 않는다. 결 론적으로, 스트레스 이후에 방출된 스트레스 호르몬은 endocannabinoid 경로를 통한 vSub-pPVN 시냅스의 약화를 유발하며 이를 억제할 경우 스트레스에 대한 저항성을 가질 수 있게 된다. 본 연구를 통해 사회적 스트레스에 의한 행동 변화에 있어서 vSub의 역할에 대한 이해를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.
해마는 기억과 감정적인 행동들을 조절하는 지역이라고 알려져 있다. 특히 ventral subiculum (vSub)은 공포 반응, 보상 회로, 불안 증상, 스트레스 반응 등 동물의 감정과 관련된 행동을 조절한다고 알려져 있다. vSUB은 스트레스를 받게 되면 활성화되는 hypothalamic-pituitaryadrenal axis (HPA axis)를 억제하여 과도한 스트레스 호르몬의 분비를 방지한다. 따라서 스트레스 상황에서 달라지는 배쪽 해마 세포의 전기적 특성과 HPA axis를 억제하는 과정에 대해 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 사회적 패배 스트레스에 의한 vSub 뉴런의 전기적 흥분성 변 화를 조사하였다. vSUB에 있는 뉴런은 활동전위의 형태에 따라 regular spiking (RS),weak bursting (WB), strong bursting (SB)의 세 가지로 구분된다. 이 세 가지 뉴런은 vSUB 안에서도 proximal-distal axis에 따라 다르게 분포하는데, RS 뉴런은 proximal vSub에, SB 뉴런은 distal vSub에 많이 존재한다. 사회적 패배 스트레스 이후에는 proximal vSub에 있는 뉴런들의 활동전위형태가 변화하여 SB 뉴런의 비중이 높아진 것을 확인하였다. 또한 T-typecalcium channel의 저해제를 처리하면 after depolarization (ADP)가 줄어들고 활동전위의 형태가 RS로 돌아오는 것을 관찰하였다. 사회적 패배 스트레스 이후에 vSUB의 proximal vSub에서 T-type calcium channel의 일종인 Cav 3.1의 발현이 많아져 있는 것으로 보아 스트레스 이후에 나타나는 활동전위 형태의 변화는 Cav 3.1의 발현이 많아졌기 때문이라는 것 을 알 수 있었다. 이러한 현상은 스트레스에 의한 우울증 등 여러 행동의원인이 될 수 있을 것으로 생각한다. vSub은 peri-PVN (pPVN)에 있는 GABAergic 뉴런들을 거쳐 HPA axis를 억제한다고 알려져 있다. 두 지역 사이의 신호 전달이 사회적 패배 스트레스에 의해 어떻게 변화하는지도 알아보았다. 사회적 패배 스트레스 이후, vSub에서 pPVN으로 전달되는 흥분성 시냅스가 약화되어 있는 것을 확인하였다. 글루코코르티코이드 수용체의 길항제인 RU-486을 처리한 후 스트레스를 받은 쥐의 경우 시냅스의 약화 현상이 나타나지 않았다. 또한 CB1R의 억제제인 AM251을 처리하면 스트레스 호르몬에 의한 시냅스의 약화 현상과 스트레스에 의해 일어나는 사회적 기피 행동이 보이지 않았다. 스트레스를 받을 당시에 이 시냅스를 화학 유전학적 방법으로 자극시켜준 경우에는 스트레스에 의한 사회적 기피 행동이 나타나지 않는다. 결 론적으로, 스트레스 이후에 방출된 스트레스 호르몬은 endocannabinoid 경로를 통한 vSub-pPVN 시냅스의 약화를 유발하며 이를 억제할 경우 스트레스에 대한 저항성을 가질 수 있게 된다. 본 연구를 통해 사회적 스트레스에 의한 행동 변화에 있어서 vSub의 역할에 대한 이해를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.
The ventral subiculum (vSub), a representative output structure of the hippocampus, serves as a main limbic region in mediating the brain’s response to stress. There are three subtypes of subicular pyramidal neurons based on their firing patterns: regular-spiking (RS), week-bursting (WB) and strong-...
The ventral subiculum (vSub), a representative output structure of the hippocampus, serves as a main limbic region in mediating the brain’s response to stress. There are three subtypes of subicular pyramidal neurons based on their firing patterns: regular-spiking (RS), week-bursting (WB) and strong-bursting (SB) neurons, located differently along proximal–distal axis. Here, I found that chronic social defeat stress (CSDS) in mice increased the population of SB neurons but decreased RS neurons in the proximal vSub. Specific blockers of T-type calcium channels inhibited the burst firings with a concomitant reduction of afterdepolarization, suggesting that T-type calcium channels underlie the burst-spiking activity. Consistently, CSDS increased both T-type calcium currents and expression of Cav3.1 protein, a subtype of T-type calcium channels, in the proximal vSub. Therefore, I conclude that CSDS-induced enhancement of Cav3.1 expression increased bursting neuronal population in the vSub, which may contribute to stress-related behaviors.
The ventral subiculum (vSub), a representative output structure of the hippocampus, serves as a main limbic region in mediating the brain’s response to stress. There are three subtypes of subicular pyramidal neurons based on their firing patterns: regular-spiking (RS), week-bursting (WB) and strong-bursting (SB) neurons, located differently along proximal–distal axis. Here, I found that chronic social defeat stress (CSDS) in mice increased the population of SB neurons but decreased RS neurons in the proximal vSub. Specific blockers of T-type calcium channels inhibited the burst firings with a concomitant reduction of afterdepolarization, suggesting that T-type calcium channels underlie the burst-spiking activity. Consistently, CSDS increased both T-type calcium currents and expression of Cav3.1 protein, a subtype of T-type calcium channels, in the proximal vSub. Therefore, I conclude that CSDS-induced enhancement of Cav3.1 expression increased bursting neuronal population in the vSub, which may contribute to stress-related behaviors.
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