Génération cellulaire-synaptique de spindles de sommeil, de décharges en pic-et-onde et de réponses thalamocorticales évoquées dans le néocortex du rat

Les oscillations neuronales thalamocorticales sous-tendent divers potentiels de champs qui s'expriment dans le néocortex, y compris les spindles de sommeil et les motifs de pics-et-ondes de haute tension (HVS). Le mécanisme de génération de courant extracellulaire dans le néocortex a été étudié chez le rat anesthésié et éveillé. Les potentiels de champ et l'activité unitaire ont été enregistrés simultanément le long de trajectoires perpendiculaires aux couches corticales à des intervalles spatiaux de 100 micromètres par des sondes en silicium d'enregistrement multi-sites. L'analyse de la densité de courant source (CSD) a révélé que les positions spatiales des puits dans les couches IV, V-VI et II-III et des sources accompagnantes étaient similaires pendant les spindles de sommeil, les HVS et les réponses évoquées par le thalamus, bien que leurs forces relatives et leurs synchronisations diffèrent. L'amplitude et le timing relatif des multiples paires de puits et de sources déterminaient la variabilité d'amplitude des HVS et des spindles de sommeil. La présence de dipôles décalés temporellement a également été soutenue par la distribution temporelle des décharges unitaires dans différentes couches. Les interneurones putatifs déchargeaient avec des rafales répétitives de 300-500 Hz. La composante en pic des HVS était associée à des oscillations rapides de champ (400-600 Hz "ripple"). Les décharges des cellules pyramidales étaient synchronisées avec les ripples. Ces résultats indiquent que les principaux courants extracellulaires sous-jacents aux spindles de sommeil, aux HVS et aux réponses évoquées résultent de l'activation de circuiteries intracorticaux. Nous émettons l'hypothèse que les ripples de champ rapides reflètent des IPSP cumulés dans les cellules pyramidales résultant du bombardement à haute fréquence des interneurones.