Partea 3: Glicogen și lactat din astrocite: noi perspective asupra mecanismelor de învățare și memorie

Pentru mai multe informații:ali.ma@wecistanche.com

Vă rugăm să faceți clic aici pentru partea 2

Concluzii

Deși majoritatea studiilor anterioare privind mecanismele biologice alememorieformarea și stocarea s-au concentrat pe mecanismele neuronale, recent s-a acordat atenție rolurilor altor tipuri de celule ale creierului și în special gliei. Aici, am analizat dovezile pentru rolul astrocitelor în reglarea metabolismului glicogenului și glucozei și cuplarea lor funcțională la neuroni prin transferul de lactat, care este necesar pentrumemorieformare. În plus, am discutat studii efectuate la diferite specii care dezvăluie rolul critic al AR astrocitare în reglarea consolidării și modulăriimemorie. Sugerăm că glicogenoliza și/sau glicoliza astrocitară în combinație cu transferul lactatului astrocito-neuronal oferă o explicație mecanică pentru rolul critic al astrocitelor înmemorieformarea si depozitarea. Aceste descoperiri oferă doar o înțelegere inițială a cooperării metabolice dintre astrocite și neuronimemorie; studiile viitoare vor elucida funcțiile glicogenolizei și lactatului în multe alte funcții importante și complexe ale creierului. Multe întrebări rămân de rezolvat. În contextul cercetării memoriei, problemele restante includ dacă cuplarea metabolică mediată de lactat este un mecanism general implicat în diferite tipuri de învățare șimemorie, sau numai în amintirile codificate în stări de excitare. Alte întrebări importante restante includ: Sunt aceste mecanisme comune oricărei regiuni ale creierului ca răspuns la activitate? Furnizează combustibil metabolic sau, de asemenea, semnalizare celulară? Ce mecanisme țintă și ce funcție celulară susțin? Cum se maturizează aceste mecanisme metabolice în timpul dezvoltării, când creierul consumă cea mai mare cantitate de energie? Și, în sfârșit, care sunt implicațiile atunci când aceste mecanisme eșuează? Aceste întrebări ar trebui să fie abordate în viitorul apropiat, iar răspunsurile vor avansa foarte mult în înțelegerea rolurilor cooperante ale diferitelor tipuri de celule în învățare șimemorieproceselor.

Click pentru pulbere de extract de cistanche și Cistanche pentru memorie

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută de NIH Grants MH100822 și MH065635 către CMA și NIH Grant F30 MH098570 către VG.

Referințe

Adamsky A, Goshen I. Astrocite în funcția de memorie: descoperiri de pionierat și direcții viitoare. Neuroștiință. 2017

Alberini CM. Factori de transcripție pe termen lungMemorieși plasticitatea sinaptică. Recenzii fiziologice. 2009; 89:121–145. [PubMed: 19126756]

Alberini CM, Kandel ER. Reglarea transcripției în consolidarea memoriei. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2014; 7:a021741. [PubMed: 25475090]

Alberini CM, Travaglia A. Amnezia infantilă: O perioadă critică de a învăța să înveți și să-ți amintești. J Neurosci. 2017; 37(24):5783–5795. [PubMed: 28615475]

Aubert A, Costalat R, Magistretti PJ, Pellerin L. Brain lactate kinetics: modeling evidence for neuronal lactate uptake upon activation. Proc Natl Acad Sci US A. 2005; 102:16448–16453. [PubMed: 16260743]

Bailey CH, Kandel ER, Harris KM. Componentele structurale ale plasticității sinaptice șiMemorieConsolidare. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015; 7:a021758. [PubMed: 26134321]

Baker KD, Edwards TM. Inhibarea D-lactatuluimemorieîntr-o singură încercare sarcină de evitare a discriminării la puiul tânăr. Neurobiol Learn Mem. 2007; 88:269–276. [PubMed: 17692538]

Bandeira F, Lent R, Herculano-Houzel S. Schimbarea numărului de celule neuronale și non-neuronale stau la baza creșterii creierului postnatale la șobolan. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009;

106:14108–14113.

Basu J, Betz A, Brose N, Rosenmund C. Munc{0}} Activarea domeniului C1 scade bariera energetică pentru fuziunea veziculelor sinaptice. J Neurosci. 2007; 27:1200–10. [PubMed: 17267576]

Bazargani N, Attwell D. Semnalizarea calciului astrocitelor: al treilea val. Nat Neurosci. 2016; 19:182– 189. [PubMed: 26814587]

Bejar R, Yasuda R, Krugers H, Hood K, Mayford M. Activarea proteinei kinazei II dependente de calmodulină transgenică: efecte dependente de doză asupra plasticității sinaptice, învățării șimemorie. J Neurosci. 2002; 22:5719–26. [PubMed: 12097524]

Bélanger M, Allaman I, Magistretti Pierre J. Metabolismul energetic al creierului: Focus pe cooperarea metabolică astrocite-neuron. Metabolismul celular. 2011; 14:724–738. [PubMed: 22152301]

Bergersen L, Waerhaug O, Helm J, Thomas M, Laake P, Davies AJ, Wilson MC, Halestrap AP, Ottersen OP. O nouă proteină de densitate postsinaptică: transportorul monocarboxilat MCT2 este co-localizat cu receptorii delta-glutamat în densitățile postsinaptice ale sinapselor paralele de fibre și celule Purkinje. Exp Brain Res. 2001; 136:523–34. [PubMed: 11291733]

Bergersen LH. Transportul lactatului și semnalizarea în creier: potențiale ținte terapeutice și roluri în interacțiunea corp-creier. J Cereb Blood Flow Metab. 2015; 35:176–85. [PubMed: 25425080]

Bergersen LH, Magistretti PJ, Pellerin L. Co-localizarea selectivă postsinaptică a MCT2 cu subunitățile receptorului AMPA GluR2/3 la sinapsele excitatorii care prezintă traficul receptorilor AMPA. Cortexul cerebral. 2005; 15:361–70. [PubMed: 15749979]

Bliss TV, Collingridge GL. Un model sinaptic al memoriei: potențarea pe termen lung în hipocamp. Natură. 1993; 361:31–9. [PubMed: 8421494]

Bolaños JP, Almeida A, Moncada S. Glicoliza: o cale bioenergetică sau de supraviețuire? Tendințe în

Științe Biochimice. 2010; 35:145–149. [PubMed: 20006513]

Boury-Jamot B, Carrard A, Martin JL, Halfon O, Magistretti PJ, Boutrel B. Perturbarea transferului de lactat astrocite-neuron reduce în mod persistent răspunsurile condiționate la cocaină. Mol Psihiatrie.2016; 21:1070–1076. [PubMed: 26503760]

Bramham CR, Worley PF, Moore MJ, Guzowski JF. Arcul genei timpurii imediate/arg3.1: reglare, mecanisme și funcție. J Neurosci. 2008; 28:11760–7. [PubMed: 19005037]

Bredy TW, Lin Q, Wei W, Baker-Andresen D, Mattick JS. Reglarea microARN a plasticității și memoriei neuronale. Neurobiol Learn Mem. 2011; 96:89–94. [PubMed: 21524708]

Brekke E, Morken TS, Sonnewald U. Metabolismul glucozei și interacțiunile astrocite-neuron în creierul neonatal. Neurochimie Internațională. 2015; 82:33–41. [PubMed: 25684072]

Brooks GA. Lactat: legătura dintre metabolismul glicolitic și oxidativ. Sports Med. 2007; 37:341–3. [PubMed: 17465603]

Brooks GA. Navetă celulară-celulă și lactat intracelular. J Physiol. 2009; 587:5591–600. [PubMed:19805739]

Brooks, GA. Fiziologie cuprinzătoare. John Wiley & Sons, Inc; 2011. Bioenergetica oamenilor în exercițiu.

Brooks GA. Fluxul energetic, transferul lactatului, dinamica mitocondrială și hipoxie. Adv Exp Med Biol. 2016; 903:439–55. [PubMed: 27343113]

Brown AM, Baltan Tekkök S, Ransom BR. Transferul de energie de la astrocite la axoni: rolul glicogenului SNC. Neurochimie Internațională. 2004; 45:529–536. [PubMed: 15186919]

Brown AM, Ransom BR. Glicogenul astrocitar este un combustibil de urgență în condiții de lipsă de glucoză sau activitate neuronală intensă. Metab Brain Dis. 2015; 30:233–9. [PubMed: 25037166]

Brunet JF, Allaman I, Magistretti PJ, Pellerin L. Glycogen Metabolism as a Marker of Astrocyte Differentiation. Jurnalul fluxului de sânge și metabolismului cerebral. 2010; 30:51–55. [PubMed: 19809466]

Buzsáki G. Hipocampal sharp wave-ripple: Un biomarker cognitiv pentru memoria episodică și planificare. Hipocampul. 2015; 25:1073–1188. [PubMed: 26135716]

Cahill L, Prins B, Weber M, McGaugh JL. Activarea beta-adrenergică șimemoriepentru evenimente emoționale. Natură. 1994; 371:702–4. [PubMed: 7935815]

Cali C, Baghabra J, Boges DJ, Holst GR, Kreshuk A, Hamprecht FA, et al. Realitate virtuală imersivă tridimensională pentru studierea compartimentelor celulare în modele 3D din preparate EM ale țesuturilor neuronale. J Comp Neurol. 2016; 524:23–38[PubMed: 26179415]

Cash R, Raisman R, Lanfumey L, Ploska A, Agid Y. Localizarea celulară a receptorilor adrenergici în creierul de șobolan și uman. Brain Res. 1986; 370:127–35. [PubMed: 3085866]

Cataldo AM, Broadwell RD. Identificarea citochimică a activității glicogenului cerebral și a glucozei{0}} fosfatazei în condiții normale și experimentale. I. Neuronsandglia. J Electron Microsc Tech. 1986; 3:413–437.

Catus SL, Gibbs ME, Sato M, Summers RJ, Hutchinson DS. Rolul receptorilor beta-adrenergici în absorbția de glucoză în astrocite folosind șoareci knockout beta-adrenoceptori. Br J Pharmacol. 2011; 162:1700–15. [PubMed: 21138422]

Chandley MJ, Szebeni A, Szebeni K, Crawford JD, Stockmeier CA, Turecki G, Kostrzewa RM, Ordway GA. Expresia genetică crescută a receptorilor de glutamat în neuronii noradrenergici din locus coeruleus în depresia majoră. Int J Neuropsihofarmacol. 2014; 17:1569–78. [PubMed: 24925192]

Chih CP, Lipton P, Roberts EL. Neuronii cerebrali activi chiar folosesc lactat mai degrabă decât glucoza? Tendințe Neurosci. 2001; 24:573–578. [PubMed: 11576670]

Chih CP, Roberts EL. Substraturi energetice pentru neuroni în timpul activității neuronale: o revizuire critică a ipotezei navetei astrocite-neuron lactat. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism.2003; 23:1263–1281. [PubMed: 14600433]

Choi HB, Gordon GR, Zhou N, Tai C, Rungta RL, Martinez J și colab. Comunicarea metabolică

între astrocite și neuroni prin adenilil ciclază solubilă sensibilă la bicarbonat. Neuron. 2012; 75:1094–1104. [PubMed: 22998876]

Clarke LE, Barres BA. Rolurile emergente ale astrocitelor în dezvoltarea circuitelor neuronale. Nat Rev Neurosci. 2013; 14:311–321. [PubMed: 23595014]

Corcoran KA, Frick BJ, Radulovic J, Kay LM. Analiza activității coerente între cortexul retrosplenial, hipocamp, talamus și cortexul cingulat anterior în timpul recuperării memoriei fricii de context actual și îndepărtat. Neurobiologia învăţării şiMemorie. 2016; 127:93–101. [PubMed: 26691782]

Cruz NF, Dienel GA. Niveluri ridicate de glicogen în creierul șobolanilor cu stimuli minimi de mediu: Implicații pentru contribuțiile metabolice ale astrocitelor de lucru. Jurnalul fluxului de sânge și metabolismului cerebral. 2002; 22:1476–1489. [PubMed: 12468892]

Davis Ronald L. Urme de drosophilaMemorie. Neuron. 2011; 70:8–19. [PubMed: 21482352]

Day Jeremy J, Sweatt JD. Mecanisme epigenetice în cunoaștere. Neuron. 2011; 70:813–829. [PubMed: 21658577]

de la Fuente V, Federman N, Zalcman G, Salles A, Freudenthal R, Romano A. Rolul factorului de transcripție NF-kappaB în consolidarea și reconsolidarea amintirilor persistente. Front Mol Neurosci. 2015; 8:50. [PubMed: 26441513]

Debernardi R, Pierre K, Lengacher S, Magistretti PJ, Pellerin L. Modelul de expresie specific celulelor transportatorilor de monocarboxilați în astrocite și neuroni observați în diferite culturi de celule corticale ale creierului de șoarece. Jurnalul de Cercetare în Neuroscience. 2003; 73:141–155. [PubMed: 12836157]

Dienel GA, Hertz L. Metabolismul glucozei și lactatului în timpul activării creierului. J Neurosci Res. 2001; 66:824–838. [PubMed: 11746408]

Dienel GA, Cruz NF. Nutriția în timpul activării creierului: transferul de lactat de la celulă la celulă contribuie în mod semnificativ la hrana dulce și acrișoară pentru gândire? Neurochem Int. 2004; 45:321–51. [PubMed: 15145548]

Dienel GA. Astrocitele sunt „cercetași buni”: fiind pregătiți ajută și neuronii vecini. J Cereb Blood Flow Metab. 2010; 30:1893–1894. [PubMed: 20827263]

Dienel GA, Cruz NF. Contribuții ale glicogenului la energia astrocitară în timpul activării creierului. Boli metabolice ale creierului. 2015; 30:281–298. [PubMed: 24515302]

Dienel GA. Lipsa stoichiometriei adecvate: dovezi puternice împotriva unei navete lactat astrocite-neuroni importante din punct de vedere energetic din creier. J Neurosci Res. 2 februarie 2017.

DiNuzzo M, Mangia S, Maraviglia B, Giove F. Glycogenolysis in astrocytes sprijină transportul de glucoză din sânge, nu transferul lactatului derivat din glicogen către neuroni: dovezi din modelarea matematică. J Cereb Blood Flow Metab. 2010; 30:1895–1904. [PubMed: 20827264]

Dombrowski GJ Jr, Swiatek KR, Chao KL. Lactat, 3-hidroxibutirat și glucoză ca substraturi pentru creierul de șobolan postnatal timpuriu. Neurochem Res. 1989; 14:667–75. [PubMed: 2779727]

Dong JH, Chen X, Cui M, Yu X, Pang Q, Sun JP. metabolismul receptorului beta2-adrenergic și al glucozei astrocitelor. J Mol Neurosci. 2012; 48:456–63. [PubMed: 22399228]

Dornelles A, de Lima MN, Grazziotin M, Presti-Torres J, Garcia VA, Scalco FS, Roesler R, Schroder N. Adrenergic enhancement of consolidation of object recognitionmemorie. Neurobiol Learn Mem. 2007; 88:137–42. [PubMed: 17368053]

Du F, Zhu XH, Zhang Y, Friedman M, Zhang N, Uğurbil K, Chen W. Activitatea creierului strâns cuplată și rata metabolică ATP cerebrală. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008;105:6409–6414.

Dubnau J, Tully T. Descoperirea genelor în Drosophila: noi perspective pentru învățare și memorie. Annu Rev Neurosci. 1998; 21:407–44. [PubMed: 9530502]

Dudai Y. Neurobiologia consolidărilor, sau cât de stabilă este engrama? Annu Rev Psychol. 2004; 55:51–86. [PubMed: 14744210]

Dudai Y, Karni A, Born J. Consolidarea și transformarea memoriei. Neuron. 2015; 88:20– 32. [PubMed: 26447570]

Duran J, Saez I, Gruart A, Guinovart JJ, Delgado-García JM. Deteriorarea pe termen lungMemoriePlasticitatea sinaptică dependentă de formare și învățare la șoarecii lipsiți de glicogen sintază în creier. Jurnalul fluxului de sânge și metabolismului cerebral. 2013; 33:550–556. [PubMed: 23281428]

Eichenbaum H. Remembering: functional organization ofthe declarative memory system. Curr Biol.2006; 16:R643–5. [PubMed: 16920614]

Falkowska A, Gutowska I, Goschorska M, Nowacki P, Chlubek D, Baranowska-Bosiacka I. Metabolismul energetic al creierului, inclusiv cooperarea dintre astrocite și neuroni, în special în contextul metabolismului glicogenului. Jurnalul Internațional de Științe Moleculare. 2015;16:25939.

Fanselow MS, Kim JJ, Yipp J, De Oca B. Efecte diferențiale ale antagonistului N-metil-D-aspartat DL-2-amino{-5-fosfonovalerat asupra dobândirii fricii de indicii auditive și contextuale. Behav Neurosci. 1994; 108:235–40. [PubMed: 7913606]

Câmpurile RD. Substanța albă în învățare, cogniție și tulburări psihice. Trends in Neurosciences.2008; 31:361–370. [PubMed: 18538868]

Flint RW Jr, Riccio DC. Administrarea glucozei după antrenament atenuează uitarea condiționării cu evitarea pasivă la șobolanii de o zi 18-. Neurobiologia învăţării şiMemorie. 1999; 72:62–67. [PubMed: 10371716]

Flint RW Jr, Riccio DC. Administrarea pretest de glucoză atenuează amnezia infantilă pentru condiționarea de evitare pasivă la șobolani. Dev Psychobiol. 1997; 31:207–16. [PubMed: 9386922] Franklin TB, Mansuy IM. Prevalența mecanismelor epigenetice în reglarea funcțiilor cognitive și a comportamentului. Curr Opin Neurobiol. 2010; 20:441–9. [PubMed: 20451368]

Fu W, Jhamandas JH. Rolul metabolismului glicolitic astrocitar în patogenia bolii Alzheimer. Biogerontologie. 2014; 15:579–86. [PubMed: 25106114]

Fukazawa Y, Saitoh Y, Ozawa F, Ohta Y, Mizuno K, Inokuchi K. Hipocampal LTP este însoțit de conținut îmbunătățit de F-actină în coloana vertebrală dendritică, care este esențial pentru menținerea tardivă a LTP in vivo. Neuron. 2003; 38:447–60. [PubMed: 12741991]

Gao V, Suzuki A, Magistretti PJ, Lengacher S, Pollonini G, Steinman MQ, Alberini CM. Receptorii 2-adrenergici astrocitici mediază hipocampul pe termen lungmemorieconsolidare. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016; 113:8526–8531.

Gibbs EU. Rolul glicogenolizei în memorie și învățare: Reglarea de către noradrenalina, serotonina și ATP. Frontiere în neuroștiința integrativă. 2016:9. [PubMed: 26973476]

Gibbs ME, Anderson DG, Hertz L. Inhibarea glicogenolizei în astrocite întrerupememorieconsolidare la puii tineri. Glia. 2006; 54:214–222. [PubMed: 16819764]

Gibbs ME, Hertz L. Inhibarea metabolismului energiei astrocitare prin expunerea la d-lactat afectează memoria. Neurochimie Internațională. 2008; 52:1012–1018. [PubMed: 18063442]

Gibbs ME, Hutchinson D, Hertz L. Implicarea astrocitară în învățarea și consolidarea memoriei. Neurosci Biobehav Rev. 2008; 32:927–44. [PubMed: 18462796]

Gibbs ME, Hutchinson DS, Summers RJ. Eliberarea de noradrenalina în locus coeruleus moduleazămemorieformarea si consolidarea; rolurile receptorilor alfa și beta-adrenergici. Neuroștiință. 2010; 170:1209–22. [PubMed: 20709158]

Gibbs ME, Lloyd HGE, Santa T, Hertz L. Glicogenul este un precursor preferat de glutamat în timpul învățării la puiul 1-de o zi: dovezi biochimice și comportamentale. Jurnalul de Cercetare în Neuroștiință. 2007; 85:3326–3333. [PubMed: 17455305]

Gjedde A, Marrett S, Vafaee M. Metabolismul oxidativ și neoxidant al neuronilor și astrocitelor excitate. Jurnalul fluxului de sânge și metabolismului cerebral. 2002; 22:1–14. [PubMed: 11807388]

Gold P, Korol D. Making Memories Matter. Frontiere în neuroștiința integrativă. 2012:6. [PubMed: 22375106]

Gonzalez-Burgos I, Feria-Velasco A. Interacțiunea serotoninei/dopamină înmemorieformare. Prog Brain Res. 2008; 172:603–23. [PubMed: 18772052]

Gordon GR, Choi HB, Rungta RL, Ellis-Davies GC, MacVicar BA. Metabolismul creierului dictează polaritatea controlului astrocitelor asupra arteriolelor. Natură. 2008; 456:745–9. [PubMed: 18971930]

Guzowski JF. Perspective asupra funcției imediate precoce a genelor în consolidarea memoriei hipocampului folosind oligonucleotide antisens și abordări imagistice fluorescente. Hipocampul. 2002; 12:86–104. [PubMed: 11918292]

Halestrap AP. Familia de gene SLC16 - Structură, rol și reglare în sănătate și boală. Aspecte moleculare ale medicinei. 2013; 34:337–349. [PubMed: 23506875]

Hamberger A, Hydén H. Modificări enzimatice inverse în neuroni și glia în timpul creșterii funcției și hipoxiei. Jurnalul de biologie celulară. 1963; 16:521–525. [PubMed: 13952284]

Harris Julia J, Jolivet R, Attwell D. Utilizarea și furnizarea energiei sinaptice. Neuron. 2012; 75:762–777.[PubMed: 22958818]

Hawkins RA, Williamson DH, Krebs HA. Utilizarea corpului cetonic de către creierul adulților și al șobolanului alăptător in vivo. Jurnalul Biochimic. 1971; 122:13–18. [PubMed: 5124783]

Haydon PG, Nedergaard M. Cum participă astrocitele la plasticitatea neuronală? Cold Spring Harb Perspect Biol. 2014; 7:a020438. [PubMed: 25502516]

Henneberger C, Papouin T, Oliet SH, Rusakov DA. Potențarea pe termen lung depinde de eliberarea D-serinei din astrocite. Natură. 2010; 463:232–6. [PubMed: 20075918]

Herrero-Mendez A, Almeida A, Fernandez E, Maestre C, Moncada S, Bolanos JP. Starea bioenergetică și antioxidantă a neuronilor este controlată de degradarea continuă a unei enzime glicolitice cheie de către APC/C-Cdh1. Nat Cell Biol. 2009; 11:747–752. [PubMed: 19448625]

Hertz L, Gibbs ME. Ceea ce învățarea la puii de o zi poate învăța un neurochimist: concentrarea asupra metabolismului astrocitelor. J Neurochem. 2009; 109(Suppl 1):10–6. [PubMed: 19393003]

Hertz L, Gibbs ME, O'Dowd BS, Sedman GL, Robinson SR, SykovÁ EVA, Hajek I, Hertz E, Liang P, Rong H și colab. Interacțiunea astrocită-neuron în timpul unei singure încercări de învățare aversivă la puiul nou-născut. Neuroscience & Biocomportament Reviews. 1996; 20:537–551. [PubMed: 8880738]

Hertz L, O'Dowd BS, Ng KT, Gibbs ME. Modificări reciproce ale conținutului creierului anterior de glicogen și de glutamat/glutamină în timpul timpuriimemorieconsolidare la puiul de o zi. Cercetarea creierului. 2003; 994:226–233. [PubMed: 14642648]

Hu Y, Wilson GS. Un bazin de energie local temporar cuplat cu activitatea neuronală: fluctuații ale nivelurilor extracelulare de lactat în creierul șobolanului monitorizate cu un senzor bazat pe enzime cu răspuns rapid. Jurnal de Neurochimie. 1997; 69:1484–1490. [PubMed: 9326277]

Hutchinson DS, Summers RJ, Gibbs ME. Adrenoceptorii beta2- și beta3-activează absorbția de glucoză în astrocitele de pui prin mecanisme distincte: un mecanism pentrumemoriesporire? J Neurochem. 2007; 103:997–1008. [PubMed: 17680985]

Hydén H, Lange PW. Un studiu cinetic al relației neuron-glia. The Journal of Cell Biology.1962; 13:233–237. [PubMed: 14450328]

Inda MC, Muravieva EV, Alberini CM. Recuperarea memoriei și trecerea timpului: de la reconsolidare și consolidare la extincție. Jurnalul de neuroștiință. 2011; 31:1635– 1643. [PubMed: 21289172]

Inostroza M, Born J. Somn pentru conservarea și transformarea memoriei episodice. Annu Rev Neurosci.2013; 36:79–102. [PubMed: 23642099]

Isingrini E, Perret L, Rainer Q, Amilhon B, Guma E, Tanti A, Martin G, Robinson J, Moquin L, Marti F, et al. Reziliența la stresul cronic este mediată de reglarea noradrenergică a neuronilor dopaminergici. Nat Neurosci. 2016; 19:560–3. [PubMed: 26878672]

Jensen CJ, Demol F, Bauwens R, Kooijman R, Massie A, Villers A, Ris L, De Keyser J. Astrocytic 2 Adrenergic Receptor Gene Deletion AffectsMemorieîn Aged Mice. Plus unu. 2016; 11:e0164721. [PubMed: 27776147]

Jones MW, Errington ML, French PJ, Fine A, Bliss TV, Garel S, Charnay P, Bozon B, Laroche S, Davis S. O cerință pentru gena precoce imediată Zif268 în expresia LTP târzie și a amintirilor pe termen lung. Nat Neurosci. 2001; 4:289–96. [PubMed: 11224546]

Kandel ER. Biologia moleculară a stocării memoriei: un dialog între gene și sinapse. Știință. 2001; 294:1030–8. [PubMed: 11691980]

Kandel ER. Biologia moleculară a memoriei: cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2 și CPEB. Creierul Molecular. 2012; 5:14. [PubMed: 22583753]

Kandel Eric R, Dudai Y, Mayford Mark R. Biologia moleculară și a sistemelor de memorie. Celulă. 2014; 157:163–186. [PubMed: 24679534]

Kida S, Serita T. Rolurile funcționale ale CREB ca regulator pozitiv în formarea și îmbunătățireamemorie. Buletinul de cercetare a creierului. 2014; 105:17–24. [PubMed: 24811207]

Kim JJ, Baxter MG. Sisteme multiple creier-memorie: întregul nu este egal cu suma părților sale.Tendințe în neuroștiințe. 2001; 24:324–330. [PubMed: 11356503]

Kim JJ, Fanselow MS. Amnezia retrogradă a fricii specifică modalității. Ştiinţă. 1992; 256:675–7.[PubMed: 1585183]

Knapp LT, Klann E. Potențarea transmisiei sinaptice hipocampice prin superoxid necesită activarea oxidativă a protein kinazei C. J Neurosci. 2002; 22:674–83. [PubMed: 11826097]

Kuzawa CW, Chugani HT, Grossman LI, Lipovich L, Muzik O, Hof PR, Wildman DE, Sherwood CC, Leonard WR, Lange N. Costurile metabolice și implicațiile evolutive ale creierului uman

dezvoltare. Proc Natl Acad Sci US A. 2014; 111:13010–5. [PubMed: 25157149] Lamprecht R, LeDoux J. Structural plasticity andmemorie. Nat Rev Neurosci. 2004; 5:45–54.

[PubMed: 14708003]

Lauritzen KH, Morland C, Puchades M, Holm-Hansen S, Hagelin EM, Lauritzen F, Attramadal H, Storm-Mathisen J, Gjedde A, Bergersen LH. Siturile receptorilor de lactat leagă neurotransmisia, cuplarea neurovasculară și metabolismul energetic al creierului. Cortexul cerebral. 2014; 24:2784–95. [PubMed: 23696276]

Lee HS, Ghetti A, Pinto-Duarte A, Wang X, Dziewczapolski G, Galimi F, Huitron-Resendiz S, Pina- Crespo JC, Roberts AJ, Verma IM, et al. Astrocitele contribuie la oscilațiile și recunoașterea gammamemorie. Proc Natl Acad Sci US A. 2014; 111:E3343–52. [PubMed: 25071179]

Levy B, Desebbe O, Montemont C, Gibot S. Creșterea glicolizei aerobe prin stimularea beta2 este un mecanism comun implicat în formarea lactatului în timpul stărilor de șoc. Şoc. 2008; 30:417– 21. [PubMed: 18323749]

Li S, Callaghan BL, Richardson R. Amnezie infantilă: uitat, dar nu dispărut. Învățare șiMemorie. 2014; 21:135–139. [PubMed: 24532837]

Lisman J, Schulman H, Cline H. Baza moleculară a funcției CaMKII în sinaptice și comportamentalememorie. Nat Rev Neurosci. 2002; 3:175–190. [PubMed: 11994750]

Loebrich S, Nedivi E. Funcția genelor reglementate de activitate în sistemul nervos. Recenzii fiziologice. 2009; 89:1079–1103. [PubMed: 19789377]

Lonze BE, Ginty DD. Funcția și reglarea factorilor de transcripție ai familiei CREB în sistemul nervos. Neuron. 2002; 35:605–23. [PubMed: 12194863]

Lopes LT, Patrone LG, Li KY, Imber AN, Graham CD, Gargaglioni LH, Putnam RW. Conexiuni anatomice și funcționale între locus coeruleus și nucleus tractus solitarius la șobolanii nou-născuți. Neuroștiință. 2016; 324:446–68. [PubMed: 27001176]

Lovatt D, Sonnewald U, Waagepetersen HS, Schousboe A, He W, Lin JH-C, Han X, Takano T, Wang S, Sim FJ și colab. Transcriptomul și semnătura genei metabolice a astrocitelor protoplasmatice în cortexul murin adult. Jurnalul de neuroștiință. 2007; 27:12255–12266. [PubMed: 17989291]

Machler P, Wyss MT, Elsayed M, Stobart J, Gutierrez R, von Faber-Castell A, Kaelin V, Zuend M, San Martin A, Romero-Gomez I și colab. Dovezi in vivo pentru un gradient de lactat de la astrocite la neuroni. Cell Metab. 2016; 23:94–102. [PubMed: 26698914]

Madsen HB, Kim JH. Ontogenia memoriei: o actualizare a 40 de ani de muncă privind amnezia infantilă. Cercetarea comportamentală a creierului. 2016; 298 (Partea A): 4–14. [PubMed: 26190765]

Magistretti PJ. Reglarea glicogenolizei de către neurotransmițători din sistemul nervos central.Diabet Metab. 1988; 14:237–46. [PubMed: 2900788]

Magistretti PJ, Pellerin L. Astrocite cuplează activitatea sinaptică cu utilizarea glucozei în creier. Noutăţi Physiol Sci. 1999; 14:177–182. [PubMed: 11390847]

Makkar SR, Zhang SQ, Cranney J. Analiza comportamentală și neuronală a GABA în achiziția, consolidarea, reconsolidarea și stingerea friciimemorie. Neuropsihofarmacologie. 2010; 35:1625–52. [PubMed: 20410874]

Malenka RC, Bear MF. LTP și LTD. Neuron. 2004; 44:5–21. [PubMed: 15450156]

Malinow R, Malenka RC. Traficul receptorilor AMPA și plasticitatea sinaptică. Annu Rev Neurosci. 2002; 25:103–26. [PubMed: 12052905]

Mantyh PW, Rogers SD, Allen CJ, Catton MD, Ghilardi JR, Levin LA, Maggio JE, Vigna SR. Receptorii adrenergici beta 2- sunt exprimați prin glia in vivo în sistemul nervos central normal și afectat la șobolan, iepure și om. J Neurosci. 1995; 15:152–64. [PubMed: 7823126]

Maragakis NJ, Rothstein JD. Mecanisme ale bolii: astrocite în bolile neurodegenerative. Nat Clin Pract Neurol. 2006; 2:679–89. [PubMed: 17117171]

Massaad CA, Klann E. Specii reactive de oxigen în reglarea plasticității și memoriei sinaptice. Semnal antioxid Redox. 2011; 14:2013–54. [PubMed: 20649473]

Maxwell DS, Kruger L. Structura fină a astrocitelor din cortexul cerebral și răspunsul lor la leziunile focale produse de particulele ionizante grele. Jurnalul de biologie celulară. 1965; 25:141– 157. [PubMed: 19866658]

Mayford M. Semnalizarea proteinei kinazei în plasticitatea sinaptică și memorie. Curr Opin Neurobiol. 2007; 17:313–317. [PubMed: 17499495]

McDonald RJ, Hong NS, Devan BD. Provocările înțelegerii cunoașterii mamiferelor șimemorie-comportamente bazate pe: o învăţare interactivă şimemorieabordarea sistemelor. Neuroscience & Biocomportament Reviews. 2004; 28:719–745. [PubMed: 15555681]

McGaugh JL. Consolidarea amintirilor. Annu Rev Psychol. 2015; 66:1–24. [PubMed: 25559113]

McKenna, MC., Dienel, GA., Sonnewald, U., Waagepetersen, HS., Schousboe, A. Energy metabolism ofthe brain. În: Brady, SGJ.Siegel, G.Albers, RW., Price, DL., editori. Neurochimie de bază: principii de neurobiologie moleculară, celulară și medicală. Oxford, Marea Britanie: Elsevier Academic Press; 2012. p. 200-231.

McNay EC, Fries TM, Gold PE. Scăderea concentrației extracelulare de glucoză din hipocampul de șobolan asociată cu cererea cognitivă în timpul unei sarcini spațiale. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2000; 97:2881–2885.

McNay EC, McCarty RC, Gold PE. Fluctuații ale concentrației de glucoză din creier în timpul testării comportamentale: disocieri între zonele creierului și între creier și sânge. Neurobiologia învăţării şiMemorie. 2001; 75:325–337. [PubMed: 11300738]

McNay EC, Sherwin RS. Efectul hipoglicemiei recurente asupra cogniției spațiale și metabolismului cognitiv la șobolani normali și diabetici. Diabet. 2004; 53:418–425. [PubMed: 14747293]

Messier C. Îmbunătățirea glucozei a memoriei: o revizuire. Eur J Pharmacol. 2004; 490:33–57. [PubMed: 15094072]

Milner TA, Shah P, Pierce JP. Receptorii beta-adrenergici sunt localizați în primul rând pe dendritele celulelor granulare și interneuronii, dar se găsesc și pe astrocite și pe câteva profile presinaptice în gyrusul dentat de șobolan. Sinapsa. 2000; 36:178–93. [PubMed: 10819898]

Miyashita T, Williams CL. Hormonii legați de excitare periferică modulează eliberarea de norepinefrină în hipocamp prin influențe asupra nucleilor trunchiului cerebral. Behav Brain Res. 2004; 153:87–95. [PubMed: 15219710]

Molofsky AV, Deneen B. Dezvoltarea astrocitelor: un ghid pentru cei perplexi. Glia. 2015; 63:1320– 1329. [PubMed: 25963996]

Moraga-Amaro R, Jerez-Baraona JM, Simon F, Stenberg J. Rolul astrocitelor înmemorieși tulburări psihice. Revista de fiziologie-Paris. 2014; 108:240–251.

Morgello S, Uson RR, Schwartz EJ, Haber RS. Transportorul de glucoză din bariera hematoencefalică umană (GLUT1) este un transportor de glucoză al astrocitelor de substanță cenușie. Glia. 1995; 14:43–54. [PubMed: 7615345]

Morken TS, Brekke E, Haberg A, Wideroe M, Brubakk AM, Sonnewald U. Interacțiuni neuron-astrocite, carboxilarea piruvatului și calea pentozei fosfat în creierul șobolanului neonatal. Neurochem Res. 2014; 39:556–69. [PubMed: 23504293]

Morland C, Lauritzen KH, Puchades M, Holm-Hansen S, Andersson K, Gjedde A, Attramadal H, Storm-Mathisen J, Bergersen LH. Receptorul lactat, receptorul cuplat cu proteina G 81/ receptorul acidului hidroxicarboxilic 1: expresie și acțiune în creier. J Neurosci Res. 2015; 93:1045–55. [PubMed: 25881750]

Morris KA, Chang Q, Mohler EG, Gold PE. Legat de vârstămemorietulburări datorate răspunsurilor reduse ale glicemiei la epinefrină. Neurobiologia îmbătrânirii. 2010; 31:2136–2145. [PubMed: 19178987]

Morris RG. Receptorii NMDA și codificarea memoriei. Neurofarmacologie. 2013; 74:32–40. [PubMed: 23628345]

Murase S, Schuman EM. Rolul moleculelor de adeziune celulară în plasticitatea sinaptică șimemorie. Curr Opin Cell Biol. 1999; 11:549–53. [PubMed: 10508654]

Murchison CF, Zhang XY, Zhang WP, Ouyang M, Lee A, Thomas SA. Un rol distinct pentru norepinefrina înmemorieregăsire. Celulă. 2004; 117:131–43. [PubMed: 15066288]

Nedergaard M, Ransom B, Goldman SA. Noi roluri pentru astrocite: redefinirea arhitecturii funcționale a creierului. Tendințe în neuroștiințe. 2003; 26:523–530. [PubMed: 14522144]

Nehlig A. Captarea creierului și metabolismul corpilor cetonici la modelele animale. Prostaglandine Leukot Essenti acizi grași. 2004; 70:265–75. [PubMed: 14769485]

Newman JC, Verdin E. Corpii cetonici ca metaboliți de semnalizare. Tendințe în endocrinologie și metabolism. 2014; 25:42–52. [PubMed: 24140022]

Newman LA, Korol DL, Gold PE. Lactatul produs prin glicogenoliză în astrocite reglează procesarea memoriei. Plus unu. 2011; 6:e28427. [PubMed: 22180782]

Nijland PG, Molenaar RJ, van der Pol SM, van der Valk P, van Noorden CJ, de Vries HE, van Horssen J. Expresia diferențială a enzimelor de metabolizare a glucozei în leziunile de scleroză multiplă. Acta Neupathol Commun. 2015; 3:79. [PubMed: 26637184]

Nudelman AS, DiRocco DP, Lambert TJ, Garelick MG, Le J, Nathanson NM, Storm DR. Activitatea neuronală induce rapid transcrierea microARN-ului reglat de CREB-132, in vivo. Hipocampul. 2010; 20:492–8. [PubMed: 19557767]

O'Dell TJ, Connor SA, Guglietta R, Nguyen PV. Semnalizarea receptorului beta-adrenergic și modularea potențării pe termen lung în hipocampul mamiferelor. Învață Mem. 2015; 22:461–71. [PubMed: 26286656]

O'Dowd BS, Gibbs ME, Ng KT, Hertz E, Hertz L. Glicogenoliza astrocitară energizeazămemorieprocese la puii nou-născuți. Brain Res Dev Brain Res. 1994; 78:137–41. [PubMed: 8004768]

Pannasch U, Rouach N. Rol emergent pentru rețelele astrogliale în procesarea informațiilor: de la sinapsă la comportament. Tendințe Neurosci. 2013; 36:405–17. [PubMed: 23659852]

Parkhurst Christopher N, Yang G, Ninan I, Savas Jeffrey N, Yates John R III, Lafaille Juan J, Hempstead Barbara L, Littman Dan R, Gan WB. Microglia promovează formarea de sinapse dependentă de învățare prin factorul neurotrofic derivat din creier. Celulă. 2013; 155:1596–1609. [PubMed: 24360280]

Pastalkova E, Serrano P, Pinkhasova D, Wallace E, Fenton AA, Sacktor TC. Stocarea informațiilor spațiale prin mecanismul de întreținere al LTP. Ştiinţă. 2006; 313:1141–4. [PubMed: 16931766]

Pellerin L, Magistretti PJ. Absorbția glutamatului în astrocite stimulează glicoliza aerobă: un mecanism care cuplează activitatea neuronală cu utilizarea glucozei. Proc Natl Acad Sci US A. 1994; 91:10625–9. [PubMed: 7938003]

Pellerin L, Magistretti PJ. Mâncare de gândire: provocarea dogmelor. J. Cereb. Blood Flow Metab. 2003; 23:1282–1286.

Pellerin L, Magistretti PJ. Sweet sixteen pentru ANLS. J Cereb Blood Flow Metab. 2012; 32:1152–1166. [PubMed: 22027938]

Perea G, Navarrete M, Araque A. Tripartite synapses: astrocytes process and control synaptical information. Tendințe Neurosci. 2009; 32:421–31. [PubMed: 19615761]

Petersen KU. Structura fină a celulelor nevrogliei în cortexul cerebelos al mamiferelor. Z Zellforsch Mikrosk Anat. 1969; 100:616–33. [PubMed: 5351199]

Pfeiffer-Guglielmi B, Fleckenstein B, Jung G, Hamprecht B. Localizarea imunocitochimică a izoenzimelor glicogen fosforilază în țesuturile nervoase de șobolan prin utilizarea anticorpilor specifici izoenzimei. Jurnal de Neurochimie. 2003; 85:73–81. [PubMed: 12641728]

Pierre K, Pellerin L. Transportatori de monocarboxilați în sistemul nervos central: distribuție, reglare și funcție. Jurnal de Neurochimie. 2005; 94:1–14.

Prichard J, Rothman D, Novotny E, Petroff O, Kuwabara T, Avison M, Houseman A, Hanstock C, Shulman R. Creșterea lactatului detectată prin 1H RMN în cortexul vizual uman în timpul stimulării fiziologice. Proc Natl Acad Sci US A. 1991; 88:5829–31. [PubMed: 2062861]

Przybyslawski J, Roullet P, Sara SJ. Atenuarea amintirilor emoționale și neemoționale după reactivarea lor: rolul receptorilor beta adrenergici. J Neurosci. 1999; 19:6623–8. [PubMed: 10414990]

Purcell AL, Carew TJ. Tirozin kinaze, plasticitate sinaptică șimemorie: perspective de la vertebrate și nevertebrate. Tendințe Neurosci. 2003; 26:625–30. [PubMed: 14585603]

Quach TT, Duchemin AM, Rose C, Schwartz JC. [3H]glicogenoliza în felii de creier mediată de beta-

adrenoceptorii: compararea răspunsului fiziologic și a parametrilor de legare a [3H]dihidroalprenololului. Neurofarmacologie. 1988; 27:629–35. [PubMed: 2843784]

Ragozzino ME, Pal SN, Unick K, Stefani MR, Gold PE. Modularea eliberării de acetilcolină din hipocamp și scorurile de alternanță spontană prin injecții intrahipocampale de glucoză. Jurnalul de neuroștiință. 1998; 18:1595–1601. [PubMed: 9454864]

Ragozzino ME, Unick KE, Gold PE. Eliberarea hipocampului de acetilcolină în timpul testării memoriei la șobolani: creșterea cu glucoză. Proc Natl Acad Sci US A. 1996; 93:4693–8. [PubMed: 8643466]

Rahn EJ, Guzman-Karlsson MC, David Sweatt J. Mecanisme celulare, moleculare și epigenetice în condiționarea non-asociativă: implicații pentru durere șimemorie. Neurobiol Learn Mem. 2013; 105:133–50. [PubMed: 23796633]

Rainbow TC, Parsons B, Wolfe BB. Autoradiografia cantitativă a receptorilor beta 1- și beta 2-adrenergici din creierul șobolanului. Proc Natl Acad Sci US A. 1984; 81:1585–9. [PubMed: 6324206]

Ramos BP, Colgan L, Nou E, Ovadia S, Wilson SR, Arnsten AF. Antagonistul beta-1 adrenergic, betaxololul, îmbunătățește funcționareamemorieperformanță la șobolani și maimuțe. Biol Psihiatrie. 2005; 58:894–900. [PubMed: 16043136]

Ravaris CL, Friedman MJ, Hauri PJ, McHugo GJ. Un studiu controlat al alprazolamului și propranololului la pacienții ambulatori cu tulburări de panică și agorafobi. J Clin Psychopharmacol. 1991; 11:344–50. [PubMed: 1770152]

Reemst K, Noctor SC, Lucassen PJ, Hol EM. Rolurile indispensabile ale microgliei și astrocitelor în timpul dezvoltării creierului. Front Hum Neurosci. 2016; 10:566. [PubMed: 27877121]

Riedel G. Funcția receptorilor metabotropi de glutamat în învățare și memorie. Tendințe Neurosci. 1996; 19:219–24. [PubMed: 8761955]

Riedel G, Platt B, Micheau J. Funcția receptorului de glutamat în învățare și memorie. Cercetarea comportamentală a creierului. 2003; 140:1–47. [PubMed: 12644276]

Rinholm JE, Hamilton NB, Kessaris N, Richardson WD, Bergersen LH, Attwell D. Reglarea dezvoltării și mielinizării oligodendrocitelor prin glucoză și lactat. Jurnalul de neuroștiință. 2011; 31:538–548. [PubMed: 21228163]

Roozendaal B, McGaugh JL. Modularea memoriei. Behav Neurosci. 2011; 125:797–824. [PubMed: 22122145]

Trandafir SP. Moleculele de adeziune celulară și trecerea de la memoria pe termen scurt la memoria pe termen lung. J Physiol Paris. 1996; 90:387–91. [PubMed: 9089520]

Rudenko A, Tsai LH. Reglarea epigenetică în tulburări de memorie și cognitive. Neuroștiință. 2014; 264:51–63. [PubMed: 23291453]

Saab BJ, Mansuy IM. Neuroepigenetica formării și deteriorării memoriei: rolul microARN-urilor. Neurofarmacologie. 2014; 80:61–9. [PubMed: 24486712]

Santini E, Huynh TN, Klann E. Mecanisme de control al traducerii care stau la baza plasticității sinaptice de lungă durată și consolidarea memoriei pe termen lung. Prog Mol Biol Transl Sci. 2014; 122:131– 67. [PubMed: 24484700]

Sara SJ. Locus coeruleus și modularea noradrenergică a cogniției. Nat Rev Neurosci. 2009; 10:211–23. [PubMed: 19190638]

Sara SJ, Vankov A, Herve A. Răspunsuri evocate de Locus coeruleus la șobolanii care se comportă: un indiciu pentru rolul noradrenalinei în memorie. Brain Res Bull. 1994; 35:457–65. [PubMed: 7859103]

Schutsky K, Ouyang M, Castelino CB, Zhang L, Thomas SA. Stresul și glucocorticoizii afectează recuperarea memoriei prin suprimarea beta2-adrenergică, Gi/o-cuplată a semnalizării cAMP. J Neurosci. 2011; 31:14172–81. [PubMed: 21976502]

Scoville WB, Milner B. Pierderea memoriei recente după leziuni hipocampale bilaterale. J Neurol Neurosurg Psihiatrie. 1957; 20:11–21. [PubMed: 13406589]

Shao Y, Sutin J. Expresia receptorilor adrenergici în astrocite individuale și neuroni motori izolați din creierul șobolanului adult. Glia. 1992; 6:108–17. [PubMed: 1328049]

Shi SH, Hayashi Y, Petralia RS, Zaman SH, Wenthold RJ, Svoboda K, Malinow R. Livrarea rapidă a coloanei vertebrale și redistribuirea receptorilor AMPA după activarea receptorului NMDA sinaptic. Ştiinţă. 1999; 284:1811–6. [PubMed: 10364548]

Silva AJ, Kogan JH, Frankland PW, Kida S. CREB și memorie. Annu Rev Neurosci. 1998; 21:127–48. [PubMed: 9530494]

Sotelo-Hitschfeld T, Niemeyer MI, Mächler P, Ruminot I, Lerchundi R, Wyss MT, et al. Eliberarea de lactat mediată de canal de către astrocitele stimulate de K plus. J Neurosci. 2015; 35:4168–4178. [PubMed: 25762664]

Squire LR. Sistemele de memorie ale creierului: o scurtă istorie și perspectivă actuală. Neurobiologia învăţării şiMemorie. 2004; 82:171–177. [PubMed: 15464402]

Squire LR, Dede AJO. 2015 Conștient și inconștientMemorieSisteme. Cold Spring Harbour Perspective în biologie. :7.

Squire LR, Genzel L, Wixted JT, Morris RG. Consolidarea memoriei. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015; 7:a021766. [PubMed: 26238360]

Squire LR, Wixted JT. Neuroștiința cognitivă a memoriei umane de la HM Annu Rev Neurosci. 2011; 34:259–88. [PubMed: 21456960]

Subbarao KV, Hertz L. Efectul agoniştilor adrenergici asupra glicogenolizei în culturi primare de astrocite. Brain Res. 1990; 536:220–6. [PubMed: 2085749]

Sudhof TC. Eliberarea neurotransmițătorului: ultima milisecundă din viața unei vezicule sinaptice. Neuron. 2013; 80:675–90. [PubMed: 24183019]

Summers RJ, Papaioannou M, Harris S, Evans BA. Exprimarea ARNm a receptorului beta 3-adrenergic în creierul de șobolan. Br J Pharmacol. 1995; 116:2547–8. [PubMed: 8590968]

Sun J, Ye X, Xie M, Ye J. Inducerea acumulării de trigliceride și menținerea mitocondrială în celulele musculare de către lactat. Sci Rep. 2016; 6:33732. [PubMed: 27645401]

Sun X, Lin Y. Npas4: Conectarea activității neuronale la memorie. Tendințe Neurosci. 2016; 39:264–75.[PubMed: 26987258]

Sandusky L, Flint RW, McNay EC. Metabolismul crescut al glucozei în amigdală în timpul unei sarcini de evitare inhibitorie. Cercetarea comportamentală a creierului. 2013; 245:83–87.

Steinman MQ, Gao V, Alberini CM. Rolul cuplajului metabolic mediat de lactat între astrocite și neuroni în formarea memoriei pe termen lung. Front Integr Neurosci. 2016; 10:10. [PubMed: 26973477]

Sutherland EW, Rall TW. Formarea adenozinei-3,5-fosfatului (adenilat ciclic) și relația acestuia cu acțiunea mai multor neurohormoni sau hormoni. Acta Endocrinol Suppl (Copenh). 1960; 34(Suppl 50):171–4. [PubMed: 13918526]

Suzuki A, Stern Sarah A, Bozdagi O, Huntley George W, Walker Ruth H, Magistretti Pierre J, Alberini Cristina M. Astrocyte-Neuron Lactate Transport Is Required for Long-TermMemorieFormare. Celulă. 2011; 144:810–823. [PubMed: 21376239]

Swanson RA, Morton MM, Sagar SM, Sharp FR. Stimularea senzorială induce glicogenoliza cerebrală locală: demonstrare prin autoradiografie. Neuroștiință. 1992; 51:451–61. [PubMed: 1465204]

Tadi M, Allaman I, Lengacher S, Grenningloh G, Magistretti PJ. Expresia genetică indusă de învățare în hipocamp dezvăluie un rol al cuplării metabolice neuron-astrocite pe termen lungMemorie. Plus unu. 2015; 10:e0141568. [PubMed: 26513352]

Taft VR JR, Perry GW. Distribuția GFAP plus astrocite în creierul de șobolan adult și neonatal. Jurnalul Internațional de Neuroștiință. 2005; 115:1333–1343. [PubMed: 16048809]

Talley CEP, Kahn S, Alexander LJ, Gold PE. Epinefrina nu reușește să îmbunătățească performanța șobolanilor lipsiți de alimente într-o sarcină de alternativă spontană întârziată. Neurobiologia învăţării şiMemorie. 2000; 73:79–86. [PubMed: 10686125]

Travaglia A, Bisaz R, Sweet ES, Blitzer RD, Alberini CM. Amnezia infantilă reflectă o perioadă critică de dezvoltare pentru învățarea hipocampului. Nat Neurosci. 2016a; 19:1225–33. [PubMed: 27428652]

Travaglia A, Bisaz R, Cruz E, Alberini CM. Modificări de dezvoltare ale nivelurilor de plasticitate, sinaptice, gliale și proteine ​​de conectivitate în hipocampul dorsal al șobolanului. Neurobiol Learn Mem. 2016b; 135:125– 138. [PubMed: 27523749]

Tsai HH, Li H, Fuentealba LC, Molofsky AV, Taveira-Marques R, Zhuang H, Tenney A, Murnen AT, Fancy SP, Merkle F și colab. Alocarea regională a astrocitelor reglează sinaptogeneza și repararea SNC. Ştiinţă. 2012; 337:358–62. [PubMed: 22745251]

Tulving, E. Episodic și semanticmemorie. În: Donaldson, ETaW, editor. Organizarea dememorie.New York: Academic Press; 1972. p. 381-402.

Vaiva G, Ducrocq F, Jezequel K, Averland B, Lestavel P, Brunet A, Marmar CR. Tratamentul imediat cu propranolol scade tulburarea de stres posttraumatic la doua luni dupa traumatism. Biol Psihiatrie. 2003; 54:947–9. [PubMed: 14573324]

Vannucci SJ. Expresia de dezvoltare a transportatorilor de glucoză GLUT1 și GLUT3 în creierul de șobolan. J Neurochem. 1994; 62:240–6. [PubMed: 8263524]

Vannucci SJ, Seaman LB, Brucklacher RM, Vannucci RC. Transportul glucozei în creierul de șobolan în curs de dezvoltare: proteine ​​transportoare de glucoză, constante de viteză și utilizarea glucozei cerebrale. Mol Cell Biochim. 1994; 140:177–84. [PubMed: 7898489]

Vannucci SJ, Simpson IA. Comutare de dezvoltare în expresia transportorului de nutrienți din creier la șobolan. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003; 285:E1127–34. [PubMed: 14534079]

Veyrac A, Besnard A, Caboche J, Davis S, Laroche S. The transcription factor Zif268/Egr1, brain plasticity, and memory. Prog Mol Biol Transl Sci. 2014; 122:89–129. [PubMed: 24484699]

Vilchez D, Ros S, Cifuentes D, Pujadas L, Valles J, Garcia-Fojeda B, Criado-Garcia O, Fernandez- Sanchez E, Medrano-Fernandez I, Dominguez J, et al. Mecanismul de suprimare a sintezei glicogenului în neuroni și dispariția acestuia în epilepsia mioclonică progresivă. Nat Neurosci. 2007; 10:1407–13. [PubMed: 17952067]

Waeber C, Rigo M, Chinaglia G, Probst A, Palacios JM. Subtipuri de receptori beta-adrenergici în ganglionii bazali ai pacienților cu coree Huntington și boala Parkinson. Sinapsa. 1991; 8:270–80. [PubMed: 1656540]

Waitt AE, Reed L, Ransom BR, Brown AM. Roluri emergente pentru glicogen în SNC. Front Mol Neurosci. 2017; 10:73. [PubMed: 28360839]

Williams CL, Men D, Clayton EC. Efectele activării noradrenergice a nucleului tractului solitar asupramemorieși în potențarea eliberării de norepinefrină în amigdala. Behav Neurosci. 2000; 114:1131–44. [PubMed: 11142645]

Winder DG, Martin KC, Muzzio IA, Rohrer D, Chruscinski A, Kobilka B, Kandel ER. ERK joacă un rol reglator în inducerea LTP prin stimularea frecvenței teta și modularea acesteia de către receptorii beta-adrenergici. Neuron. 1999; 24:715–26. [PubMed: 10595521]

Wyss MT, Jolivet R, Buck A, Magistretti PJ, Weber B. Dovezi in vivo pentru lactat ca sursă de energie neuronală. Jurnalul de neuroștiință. 2011; 31:7477–7485. [PubMed: 21593331]

Xu W, Morishita W, Buckmaster PS, Pang ZP, Malenka RC, SudhofTC. Scheme distincte de codificare neuronală înmemorierelevat de ștergerea selectivă a transmisiei sinaptice sincrone rapide. Neuron. 2012; 73:990–1001. [PubMed: 22405208]

Yager JY, Ashwal S. Modele animale de leziuni cerebrale hipoxice-ischemice perinatale. Pediatr Neurol. 2009; 40:156–67. [PubMed: 19218028]

Yang J, Ruchti E, Petit JM, Jourdain P, Grenningloh G, Allaman I, Magistretti PJ. Lactatul promovează expresia genei de plasticitate prin potențarea semnalizării NMDA în neuroni. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014; 111:12228–12233.

Ye X, Kapeller-Libermann D, Travaglia A, Inda MC, Alberini CM. Conexiunile directe ale cortexului hipocampal prelimbic dorsal întăresc amintirile de frică. Nat Neurosci. 2017; 20:52–61. [PubMed: 27869801]

Yin JC, Wallach JS, Del Vechhio M, Wilder EL, Zhou H, Quimm QG, Tully T. Inducerea unei transgene CREB negative dominante blochează în mod specific pe termen lungmemorieîn Drosophila. Celulă. 1994; 79:49–58. [PubMed: 7923376]

Zanto TP, Rubens MT, Thangavel A, Gazzaley A. Rolul cauzal al cortexului prefrontal în modularea de sus în jos a procesării și lucrului vizualmemorie. Nat Neurosci. 2011; 14:656–661. [PubMed: 21441920]

Zhang Y, Chen K, Sloan SA, Bennett ML, Scholze AR, O'Keeffe S, Phatnani HP, Guarnieri P, Caneda C, Ruderisch N, et al. Un transcriptom de secvențiere a ARN și o bază de date de îmbinare a gliei, neuronilor și celulelor vasculare ale cortexului cerebral. Jurnalul de neuroștiință. 2014; 34:11929–11947. [PubMed: 25186741]

Zhang Y, Xue Y, Meng S, Luo Y, Liang J, Li J, Ai S, Sun C, Shen H, Zhu W și colab. Inhibarea transportului de lactat șterge memoria medicamentului și previne recidiva medicamentului. Psihiatrie biologică. 2016; 79:928–939. [PubMed: 26293178]

Zhao S, Chai X, Frotscher M. Echilibrul dintre neurogeneza și gliogeneza în hipocampul adult: rol pentru reelin. Dev Neurosci. 2007; 29:84–90. [PubMed: 17148951]

Zhou HC, Sun YY, Cai W, He XT, Yi F, Li BM, Zhang XH. Activarea beta2-adrenoceptorului îmbunătățește potențarea sinaptică și comportamentulmemorieprin semnalizarea cAMP-PKA în cortexul prefrontal medial al șobolanilor. Învață Mem. 2013; 20:274–84. [PubMed: 23596314]

Zhu Y, Kimelberg HK. Expresia celulară a mARN-urilor și proteinelor receptorului P2Y și beta-AR în astrocite proaspăt izolate și secțiuni de țesut din regiunea CA1 a hipocampului de șobolan P8-12. Brain Res Dev Brain Res. 2004; 148:77–87. [PubMed: 14757521]

Punctele principale

Glicogenoliza astrocitelor și lactatul joacă un rol critic înmemorieformare. Experiențele importante din punct de vedere emoțional formează amintiri puternice prin recrutarea receptorilor adrenergici astrocitari 2 și a lactatului generat de astrocite. Glicogenoliza și cuplarea metabolică astrocit-neuron pot juca, de asemenea, roluri critice înmemorieformarea în timpul dezvoltării când cerințele energetice ale metabolismului creierului sunt la apogeu.

Figura 1. Exemplu schematic de căi moleculare centrate pe neuroni care stau la baza formării memoriei pe termen lung

Majoritatea cifrelor din literatură disponibile până acum ilustrează mecanismele moleculare care stau la baza învățării șimemoriedescrie doar neuronii pre și postsinaptici și mecanismele relative de interes. Un exemplu este următorul: eliberarea indusă de învățare a neurotransmițătorilor (de exemplu glutamatul) și a factorilor de creștere neuronali (de exemplu BDNF) activează diferite familii de receptori, permițând recrutarea diferitelor căi de semnalizare intracelulară care implică mesageri secundi (de exemplu, Ca2 plus, cAMP) și protein kinaze (de exemplu, CamKII, PKA). Aceste căi de semnalizare reglează: 1) modificări post-translaționale [de exemplu, fosforilarea (P) a receptorilor glutamatergici postsinaptici]; 2) activarea unei cascade de gene reglate de CREB care duce la exprimarea genelor țintă, inclusiv IEG-uri (de exemplu, C/EBP, c-Fos, Zif268), care, la rândul lor, reglează expresia genelor de răspuns tardiv critice pentru funcționalitate de lungă durată (de exemplu, translocarea membranară a noilor receptori) și modificări neuronale structurale (de exemplu, modificări morfologice ale coloanei dendritice). Această expresie genică este reglată de mecanisme epigenetice [de exemplu, acetilarea și/sau metilarea histonelor (M), metilarea ADN], precum și de mai multe

mecanisme post-transcripționale și translaționale, inclusiv calea mTOR și microARN. Abrevieri: AC (adenilil ciclază); AKT (protein kinaza B sau Akt); AMPAR (receptor de acid -amino-3-hidroxi-5-metil{-4-izoxazolpropionic); BDNF (factor neurotrofic derivat din creier); CaM (calmodulină); CaMKII/IV (Ca plus plus -calmodulin kinaza II/ IV); cAMP (adenozin monofosfat ciclic); C/EBP (CCAAT/proteina de legare a intensificatorului); CRE (element de răspuns cAMP); CREB (proteina de legare a elementului de răspuns cAMP); DAG (diacilglicerol); GPCR (receptori cuplați cu proteina G); IEG (gene precoce imediate); IP3 (inozitol trifosfat); IP3R (receptor de inositol trifosfat); MSK (protein kinaza activată cu mitogen și stres); mTOR (ținta mamiferelor a rapamicinei); NMDAR (receptor N-metil-D-aspartat); p70S6K (proteina ribozomală S6 kinaza beta-1); PI3K (fosfoinozitid 3-kinaza); PKA (protein kinaza A); PKC (protein kinaza C); PKMζ(protein kinaza M zeta); PLC (fosfolipaza C); PSD-95 (densitate post-sinaptică 95); RSK (familia s6 kinazei ribozomale); Src (proto-oncogene tirozin-protein kinaza); TG (gene țintă); Trk (tirozin receptor kinaza); VSCC (canal de calciu sensibil la tensiune). În special, mai multe tipuri de celule din creier exprimă multe dintre aceste mecanisme.

Figura 2. Cuplarea astrocite-neuron lactat în formarea memoriei pe termen lung

Glucoza este preluată de astrocitele din capilarele din jur prin intermediul transportatorilor de glucoză (GLUT1). Glucoza poate fi apoi stocată ca glicogen în astrocite sau poate fi supusă glicolizei pentru a deveni piruvat. În astrocite, piruvatul poate fi transportat în mitocondrii sau transformat în lactat, care poate fi exportat din astrocit de către transportorul monocarboxilat 1 sau 4 (MCT1/4) și transportat în neuroni prin MCT2. În neuroni, lactatul derivat din astrocitare este transformat înapoi în piruvat și transportat în mitocondrii pentru a genera ATP. Glucoza poate fi, de asemenea, transportată din capilare în neuroni prin transportorul de glucoză (GLUT3). În Suzuki et al. 2011, am arătat că lactatul derivat din astrocitar din glicogenoliză este esențial pe termen lung.memorieformarea la șobolani și pentru reglarea de bază a modificărilor moleculare necesare pe termen lungmemorieformare. Aceste modificări includ fosforilarea factorului de transcripție CREB, expresia genelor țintă (TG), expresia genelor timpurii imediate, cum ar fi Arc și fosforilarea cofilinei proteinei care leagă actina. Dacă transportul glucozei în neuroni prin GLUT3 este important pentrumemorieformarea rămâne de stabilit.

Figura 3. Blocarea glicogenolizei în amigdala bazolaterală afectează memoria pe termen lung

Reținerea memoriei pe termen lung, exprimată ca valori medii de latență ± SEM în secunde (s), testată la 1 zi (d) după antrenament (Test 1), 6 zile mai târziu (Test 2),

și după un șoc de reamintire dat într-un context distinct (RS, Testul 3).Vehicul, DAB (300 pmol) sau DAB (300 pmol) plus L-lactat (100

nmol) a fost injectat bilateral în amigdala bazolaterală (BLA) cu 15 minute înainte de antrenamentul de evitare inhibitorie (IA) (săgeată roșie). Semnificația statistică a fost evaluată prin ANOVA bidirecțională

urmat de testele post-hoc ale lui Bonferroni comparativ cu vehiculul (**p < {{0}},01; ***p < 0,001; n=7–8/grup).