Synaptic Plasticity in the Cerebellum
Certain patterns of neuronal activities induce changes in the efficacy of synaptic transmission. These phenomena are called synaptic plasticity, and assumed as a physiological basis for learning and memory. The cerebellum provides a powerful experimental
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Synaptic Plasticity in the Cerebellum
T. Tabata . M. Kano
1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2
Synaptic Organization of the Cerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3 3.1 3.2 3.3
Plasticity of parallel fiber (PF)-Purkinje cell (PC) Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Paired-Pulse Facilitation (PPF) at PF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Short-Term Potentiation (STP) at PF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Short-Term Depression (STD) at PF-PC Synapses: Endocannabinoid-Mediated Retrograde Depression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Long-Term Potentiation (LTP) at PF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Long-term depression (LTD) at PF-PC Synapses: Cerebellar LTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.1 What is Cerebellar LTD? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2 Molecular Mechanisms Underlying Cerebellar LTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66 66 67
4 4.1 4.2 4.3
Plasticity of CF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Paired-Pulse Depression (PPD) at CF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Depolarization-induced suppression of excitation (DSE) at CF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LTD at CF-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74 74 74 75
5 5.1 5.2 5.3
Plasticity of IN-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . STP at interneuron (IN)-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . STD at IN-PC Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LTP at IN-PC Synapses: Rebound Potentiation (RP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75 75 75 75
6 6.1 6.2
Plasticity of PF-IN Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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