Signatures of Hebbian plasticity in the nanoscale morphodynamics of cortical spines
Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract The size, shape, and nanoscale organization of synaptic spines are predictive of physiological synaptic strength and thus key to connectome-based neural circuit models. In the intact brain, spine size and shape undergo continuous morphological remodeling. While these nanoscale morphodynamics are not well understood, it is clear that morphological changes that strongly impact synaptic strength should modify spine head and neck in a coordinated manner and that such coordinated remodeling can be triggered by spike-timing-dependent synaptic plasticity. Here we demonstrate unambiguous signatures of such coordinated spine remodeling from in vivo long-term nanoscopy of cortical spines. We infer data-driven generative models of synaptic spine morphodynamics. These models imply that although coordinated remodeling represents the smallest component of ongoing morphodynamic fluctuations, this component causes massive fluctuations in instantaneous synaptic strength. Despite these fluctuations, synaptic strengths exhibit a synapse-specific long-term persistent component that results from spine fluctuations exploring only a limited subregion of accessible spine morphospace. Our results suggest that nanoscale morphodynamic spine remodeling injects substantial fluctuations of instantaneous synaptic strength into the operation of cortical circuits. Connectome-based neural circuit models thus need to consider features of spine organization beyond spine head size and should be augmented by data-driven generative models of spine morphodynamics.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Signatures of Hebbian plasticity in the nanoscale morphodynamics of cortical spines
- Date Crossref
- 27/08/2026
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
-
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization pays non établi dans la noticeStructure de recherche
-
University of Göttingen Göttingen Campus Institute for Dynamics of Biological Networks pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
-
University of Augsburg Institute of Theoretical Medicine pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Bernstein Center for Computational Neuroscience Göttingen pays non établi dans la noticeOrganisme public
-
Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
German Aerospace Center (DLR) pays non établi dans la noticeInstitution
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, Göttingen Campus Institute for Dynamics of Biological Networks — University of Göttingen et Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), avec 4 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.