Neuronal activity controls transsynaptic geometry

The neuronal synapse is comprised of several distinct zones, including presynaptic vesicle zone (SVZ), active zone (AZ) and postsynaptic density (PSD). While correct relative positioning of these zones is believed to be essential for synaptic function, the mechanisms controlling their mutual localization remain unexplored. Here, we employ high-throughput quantitative confocal imaging, super-resolution and electron microscopy to visualize organization of synaptic subdomains in hippocampal neurons. Silencing of neuronal activity leads to reversible reorganization of the synaptic geometry, resulting in a increased overlap between immunostained AZ and PSD markers; in contrast, the SVZ-AZ spatial coupling is decreased. Bayesian blinking and bleaching (3B) reconstruction reveals that the distance between the AZ-PSD distance is decreased by 30 nm, while electron microscopy shows that the width of the synaptic cleft is decreased by 1.1 nm. Our findings show that multiple aspects of synaptic geometry are dynamically controlled by neuronal activity and suggest mutual repositioning of synaptic components as a potential novel mechanism contributing to the homeostatic forms of synaptic plasticity

Análise dos indicadores de saúde infantil na Argentina, em relação com os objecivos do milnio traçados pela organização das Nações Unidas

Objetivos: A la luz del 4° Objetivo de Desarrollo del Milenio trazado por Naciones Unidas, este trabajo tuvo como objetivos analizar la epidemiología de la mortalidad de menores de 1 año y menores de 5 años en la Argentina entre los años 1990 y 2011, y describir la cobertura de vacunación antisarampionosa en niños de 1 año entre 1990 y 2009. Método: Se midieron indicadores epidemiológicos con datos nacionales de fuentes secundarias: Tasa de mortalidad infantil y tasa de mortalidad en menores de 5 años; y porcentaje de cobertura de vacunación antisarampionosa en Argentina. Resultados: Los resultados muestran un descenso del 54,2% en la tasa de mortalidad infantil, y del 54,5% en la mortalidad de menores de 5 años. Las causas de muerte más frecuentes durante los primeros 5 años de vida están asociadas principalmente a las afecciones perinatales y anomalías congénitas. En relación a la cobertura de vacunación antisarampionosa, se observa una evolución positiva de ese indicador llegando en el año 2009 al 100% de cobertura. Conclusiones: La mortalidad infantil representa un indicador indiscutible de muertes evitables e innecesarias, que pueden prevenirse mediante acciones sanitarias y políticas sociales orientadas a influir sobre los determinantes sociales y económicos, en ese sentido se torna indispensable avanzar hacia la reducción prevista entre los compromisos que las Naciones Unidas establecieron en el marco de los Objetivos de Desarrollo del Milenio.Aim: In view of the 4th Millennium Development Goal set by the UN, this study aimed at analyzing the epidemiology of mortality of children under age 1 and under age 5 in Argentina between 1990 and 2011, and describing measles vaccination coverage in oneyear-old children between 1990 and 2009. Methods: Epidemiological indicators were measured using national data from secondary sources: Infant mortality rate and mortality rate in children under 5; and percentage of coverage in measles vaccination in Argentina. Results: Results show a 54.2% decrease in infant mortality rate, and 54.5% in mortality of children under 5. The most common causes of death during the first five years of life are usually associated to perinatal problems and congenital anomalies. In relation to measles vaccination coverage, there is a positive evolution of this indicator, reaching 100% coverage in 2009. Conclusions: Infant mortality represents an undeniable indicator of avoidable and unnecessary deaths that can be prevented by health actions and social policies designed to influence social and economic determinants. In this regard, it becomes essential to move towards the reduction considered among the commitments established by the United Nations within the framework of the Millennium Development Goals.Objectivos: À luz do 4º Objetivo do Milênio traçado pela Organização das Nações Unidas, este estudo teve como objetivo analisar o perfil epidemiológico da mortalidade em crianças menores de 1 ano e menores de 5 anos na Argentina entre 1990 e 2011, e descrever a cobertura da vacinação contra o sarampo em crianças de 1 ano, entre 1990 e 2009. Método: indicadores epidemiológicos foram medidos através de dados nacionais de fontes secundárias: Taxa de mortalidade infantil e da taxa de mortalidade em crianças menores de 5 anos; e percentual de cobertura de vacinação contra o sarampo na Argentina. Resultados: Os resultados mostram uma diminuição de 54,2% na taxa de mortalidade infantil, e de 54,5% na mortalidade de crianças menores de 5 anos. As causas mais frequentes de morte durante os primeiros 5 anos de vida são principalmente associados com condições perinatais e anomalias congênitas. Em relação à cobertura da vacinação contra o sarampo, salienta-se uma evolução positiva deste indicador chegando em 2009 para 100% de cobertura. Conclusões A mortalidade infantil é um indicador incontestável de mortes evitáveis e desnecessárias, que podem ser prevenidas através de ações sanitárias e políticas sociais voltadas a influenciar os determinantes sociais e econômicos, nesse senso torna-se indispensável avançar na redução prevista entre os compromissos que Organização das Nações Unidas definiu de acordo com as Metas de Desenvolvimento do Milênio.Fil: Abeldaño Zuñiga, Roberto Ariel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Escuela de Salud Pública; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: López de Neira, María Josefina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Escuela de Salud Pública; ArgentinaFil: Burrone, Maria Soledad. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Escuela de Salud Pública; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Enders, Julio Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Escuela de Salud Pública; ArgentinaFil: Fernandez, Alicia Ruth. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Escuela de Salud Pública; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Estario, Juan Carlos. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Escuela de Salud Pública; Argentin

La participación de ayudantes alumnos en el Ciclo de Nivelación: una estrategia de formación y colaboración en procesos de enseñanza

El conocimiento en educación y en investigación en Ciencias de la Salud, generó nuevas perspectivas de análisis en el ámbito de la formación en salud humana. A partir del cambio curricular en la Facultad de Ciencias Médicas (UNC), el Departamento de Admisión implementó el Programa de Mejoramiento del Ciclo de Nivelación de la Carrera de Medicina, cuya definición incluyó estrategias para su continua revalorización académica. En este marco, se consideró prioritaria la formación de ayudantes alumnos como un espacio que afianza el estudio del alumno, el aprendizaje autónomo y la participación en grupos de trabajo académico. El ingreso a la formación universitaria implica el aprendizaje de reglas propias del estudio superior, la autonomía en el aprendizaje es una facultad que requiere ser construida, no nace con los sujetos, es por ello que, como institución educativa, la universidad debe promover su construcción y potenciación. Como una característica esencial del aprendizaje en la universidad, los ayudantes alumnos constituyen un nexo especial entre docentes y alumnos. Reconociendo la particular importancia que cobra este nexo entre docentes y aspirantes a la carrera de Medicina en el Ciclo de Nivelación y valorando la enseñanza situada, que destaca la actividad y el contexto para el aprendizaje, el Departamento de Admisión permite a los ayudantes alumnos aprender involucrándose en el mismo tipo de actividades que enfrentan los expertos en diferentes campos del conocimiento. Promueve asimismo su participación en actividades como seguimiento del Ámbito Virtual y el desarrollo de diferentes proyectos de investigación. Estas acciones se concretan a través de un curso anual que aborda dos áreas: la pedagógico-didáctica y la investigación y ambas líneas de profundización se fundamentan en la utilidad de las herramientas del campo pedagógico para lograr un aprendizaje autónomo e integrar grupos de trabajo académico. En este marco la formación didáctica de los ayudantes se sostiene como un pilar fundamental tanto en su proceso formativo como su participación en las actividades vinculadas a la enseñanza de objetivos específicos en el área de las ciencias de la salud en el Ciclo de Nivelación.publishedVersionFil: Fernández, Ruth. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Lucchese, Marcela. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Novella, María de Lourdes. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Bolatti, Héctor. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Enders, Julio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Burrone, Soledad. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Fretes, Ricardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Antuña, Ana María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Trucchia, Silvina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Reginatto, Gabino. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Ruíz Español, Ana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Tomatis, María. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Picone, Juan. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Pury, Pedro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Olivero, Mariano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Balzi, Luciana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Fil: Misana, Marina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Departamento de Admisión; Argentina.Otras Ciencias de la Salu

Visualizing presynaptic calcium dynamics and vesicle fusion with a single genetically encoded reporter at individual synapses

Synaptic transmission depends on the influx of calcium into the presynaptic compartment, which drives neurotransmitter release. Genetically encoded reporters are widely used tools to understand these processes, particularly pHluorin-based reporters that report vesicle exocytosis and endocytosis through pH dependent changes in fluorescence, and genetically encoded calcium indicators (GECIs) that exhibit changes in fluorescence upon binding to calcium. The recent expansion of the color palette of available indicators has made it possible to image multiple probes simultaneously within a cell. We have constructed a single molecule reporter capable of concurrent imaging of both presynaptic calcium influx and exocytosis, by fusion of sypHy, the vesicle associated protein synaptophysin containing a GFP-based pHluorin sensor, with the red-shifted GECI R-GECO1. Due to the fixed stoichiometry of the two probes, the ratio of the two responses can also be measured, providing an all optical correlate of the calcium dependence of release. Here, we have characterized stimulus-evoked sypHy-RGECO responses of hippocampal synapses in vitro, exploring the effects of different stimulus strengths and frequencies as well as variations in external calcium concentrations. By combining live sypHy-RGECO imaging with post-hoc fixation and immunofluorescence, we have also investigated correlations between structural and functional properties of synapses

Spontaneous Neurotransmitter Release Shapes Dendritic Arbors via Long-Range Activation of NMDA Receptors

SummarySpontaneous neurotransmitter release is a core element of synaptic communication in mature neurons, but despite exceptionally high levels of spontaneous vesicle cycling occurring in developing axons, little is known of its function during this period. We now show that high-level, spontaneous axonal release of the neurotransmitter glutamate can signal at long range to NMDA receptors on developing dendrites, prior to synapse formation and, indeed, axodendritic contact. Blockade of NMDA signaling during this early period of spontaneous vesicle cycling leads to a reduction in dendritic arbor complexity, indicating an important role for early spontaneous release in dendritic arbor growth

Activity-dependent mismatch between axo-axonic synapses and the axon initial segment controls neuronal output

The axon initial segment (AIS) is a structure at the start of the axon with a high density of sodium and potassium channels that defines the site of action potential generation. It has recently been shown that this structure is plastic and can change its position along the axon, as well as its length, in a homeostatic manner. Chronic activity-deprivation paradigms in a chick auditory nucleus lead to a lengthening of the AIS and an increase in neuronal excitability. On the other hand, a long-term increase in activity in dissociated rat hippocampal neurons results in an outward movement of the AIS and a decrease in the cell’s excitability. Here, we investigated whether the AIS is capable of undergoing structural plasticity in rat hippocampal organotypic slices, which retain the diversity of neuronal cell types present at postnatal ages, including chandelier cells. These interneurons exclusively target the AIS of pyramidal neurons and form rows of presynaptic boutons along them. Stimulating individual CA1 pyramidal neurons that express channelrhodopsin-2 for 48 h leads to an outward shift of the AIS. Intriguingly, both the pre- and postsynaptic components of the axo-axonic synapses did not change position after AIS relocation. We used computational modeling to explore the functional consequences of this partial mismatch and found that it allows the GABAergic synapses to strongly oppose action potential generation, and thus downregulate pyramidal cell excitability. We propose that this spatial arrangement is the optimal configuration for a homeostatic response to long-term stimulation