Promotie: Microscopic memories - Visualizing plasticity of synaptic nanoscale organization

LET OP: Als een kandidaat een lekenpraatje houdt, start de livestream een kwartier eerder.

Het brein kan herinneringen voor lange tijd opslaan door neuronale verbindingen te versterken. Dit proces noemen we synaptische plasticiteit. Tijdens synaptische plasticiteit worden receptoren in de synaps verankerd om de signaaloverdracht te versterken. Deze receptoren moeten zich wel binnen enkele nanometers van het signaal bevinden om geactiveerd te worden. Daarom bepaalt de plaatsing van receptoren in de synaps de sterkte van de signaaloverdracht.

De exacte locatie van receptoren in synapsen kan worden bepaald door middel van hoge-resolutie microscopie. Deze microscopie techniek is zeer gevoelig voor artefacten. Daarom is het nodig om de receptoren genetisch te labelen. In dit proefschrift hebben we bestaande genetische tools toegankelijker gemaakt en verbeterd waardoor we meerdere eiwitten genetisch kunnen labelen binnen een cel. Deze genetische tools hebben we gecombineerd met hoge-resolutie microscopie om aan te tonen dat receptoren en hun structurele eiwitten zich reorganiseren in nanoschaal clusters tijdens synaptische plasticiteit. Daarnaast hebben we gevonden dat het cytoskelet van synapsen de reorganisatie van receptoren stuurt door aan structurele eiwitten te binden.

Toekomstig onderzoek zal proberen te ontdekken hoe het cytoskelet van de synaps wordt aangepast om de reorganisatie teweeg te brengen. Helpereiwitten van de receptoren beïnvloeden ook de plaatsing van receptoren in de synaps. We hebben aangetoond dat een aantal helpereiwitten ook clusters vormen in synapsen. We konden helaas niet identificeren welk helpereiwit verantwoordelijk is voor de clustering van receptoren tijdens synaptische plasticiteit.

Al met al heeft dit proefschrift aangetoond dat het cytoskelet van de synaps en structurele eiwitten samen de reorganisatie van de synaps sturen tijdens plasticiteit.