La experiencia recluta a MSK1 para expandir el rango dinámico de sinapsis y mejorar la cognición

La experiencia influye poderosamente en la función neuronal y el rendimiento cognitivo, pero los eventos celulares y moleculares que subyacen a la mejora de la capacidad mental dependiente de la experiencia han permanecido esquivos. En particular, se desconocen los mecanismos que acoplan el entorno externo a los cambios genómicos que sustentan esta mejora. Para abordar esto, hemos utilizado ratones machos que albergan una mutación inactivadora de la proteína quinasa 1 activada por mitógeno y estrés (MSK1), una enzima activada por BDNF aguas abajo de la ruta MAPK.

Demostramos que MSK1 es necesario para la extensión total de la mejora de la memoria espacial inducida por la experiencia, para la expansión del rango dinámico de sinapsis, ejemplificado por la mejora de HTP hipocampal y LTD, y para la regulación de la mayoría de los genes influenciados por enriquecimiento. Además, e inesperadamente, mostramos que la experiencia está asociada con una regulación negativa dependiente de MSK1 de MAPK clave y genes relacionados con la plasticidad, en particular de EGR1 / Zif268 y Arc / Arg3. 1, lo que sugiere el establecimiento de un nuevo paisaje genómico adaptado a la experiencia. .

Al acoplar la experiencia a los cambios homeostáticos en la expresión génica, MSK1 representa un mecanismo principal a través del cual el entorno externo tiene una influencia duradera en la expresión génica, la función sináptica y la cognición.

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