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Spike-Zeitabhängige Plastizität (STDP) ist eine rechnerisch leistungsstarke Form der Plastizität, bei der Synapsen je nach zeitlicher Reihenfolge und präziser zeitlicher Verzögerung im Millisekundenbereich zwischen presynaptischer und postsynaptischer Spiking-Aktivität gestärkt oder geschwächt werden. STDP wird in vitro leicht beobachtet, aber Beweise für STDP in vivo sind rar. Hier untersuchten wir die spike-zeitabhängige synaptische Depression in einzelnen vermeintlichen pyramidenförmigen Neuronen des primären somatosensorischen Kortex (S1) der Ratte in vivo, unter Verwendung zweier Techniken. Zunächst registrierten wir extrazellulär von den Neuronen der Schichten 2/3 (L2/3) und L5 und paarten spontane Aktionspotentiale (postsynaptische Spikes) mit anschließenden subthreshold Ablenkungen eines Schnurrhaars (um die presynaptischen Afferenzen zum aufgezeichneten Neuron zu stimulieren), um "post-leading-pre" Spike-Paarungen bei bekannten Verzögerungen zu erzeugen. Kurze Verzögerungspaarungen (<17 ms) führten zu einem signifikanten Rückgang der extrazellulären Spike-Antwort, die spezifisch für das gepaarte Schnurrhaar war, was mit der spike-zeitabhängigen synaptischen Depression übereinstimmte. Zweitens, in Ganzzellaufzeichnungen von Neuronen in L2/3, paarten wir postsynaptische Spikes, die durch Gleichstrominjektion ausgelöst wurden, mit subthreshold Schnurrhaar-Ablenkungen, um die presynaptischen Afferenzen zum aufgezeichneten Neuron bei präzisen zeitlichen Verzögerungen zu stimulieren. Die Post-leading-pre-Paarung (<33 ms Verzögerung) verringerte die Steigung und Amplitude des PSP, das durch das gepaarte Schnurrhaar ausgelöst wurde, während "pre-leading-post" Verzögerungen keine Depression produzierten und manchmal eine Potenzierung der schnurrhaarinduzierten PSPs zur Folge hatten. Diese Ergebnisse zeigen, dass spike-zeitabhängige synaptische Depression in S1 in vivo auftritt und daher ein plausibler Plastizitätsmechanismus im sensorischen Kortex ist.
Jacob et al. (Mi,) untersuchten diese Frage.