Scharfwellen-Rippel orchestrieren die Induktion von synaptischer Plastizität während der Reaktivierung von Feuermustern von Ortszellen im Hippocampus

Die während hippocampaler Scharfwellen-Rippel (SWRs) in Ruhe oder Schlaf reaktivierten Feuermuster von Ortszellen gelten als Induktoren synaptischer Plastizität und fördern damit die Konsolidierung kürzlich kodierter Informationen. Die Fähigkeit reaktivierter Spike-Züge, Plastizität zu induzieren, wurde jedoch nicht direkt getestet. Hier zeigen wir, dass reaktivierte Feuermuster von Ortszellen, die gleichzeitig aus CA3 und CA1 des dorsalen Hippocampus von Ratten aufgezeichnet wurden, in der Lage sind, langfristige Potenzierung (LTP) an Synapsen zwischen CA3- und CA1-Zellen zu induzieren, jedoch nur, wenn sie von SWR-assoziierter synaptischer Aktivität und der resultierenden dendritischen Depolarisation begleitet werden. Darüber hinaus zeigen wir, dass das präzise Timing der koizen CA3- und CA1-Ortszellenspikes in Bezug auf den Beginn von SWR entscheidend für die Induktion von LTP ist und prädiktiv für die durch Reaktivierung erzeugte Plastizität ist. Unsere Ergebnisse bestätigen eine wichtige Rolle für SWRs beim Auslösen und Abstimmen von Plastizitätsprozessen, die der Gedächtniskonsolidierung im Hippocampus während Ruhe oder Schlaf zugrunde liegen.