ラットの外側膝状体介在ニューロンにおける内因性振動のメカニズム

要旨 脱分極電流注入は、ラットの外側膝状体（LGN）における一群の局所介在ニューロンで、リズミカルな活動電位のバースト—バースト振動—を引き起こしました。この発火パターンの背後にある電流のダイナミクスはまだ解明されていませんが、この細胞型は視床皮質回路の重要な細胞成分を構成し、病的および非病的な脳の状態の両方に寄与しています。したがって、私たちはLGNスライスにおける薬理学的操作を用いてバースト振動の起源を調査しました。1. カルシウムチャネルサブタイプの選択的ブロックにより、高閾値カルシウム電流I_LおよびI_Pが振動に大きく寄与していることが明らかになりました。2. 外因性K^+濃度が増加する（K^+電流が減少する）と振動が消失しました。3. K^+チャネルサブタイプの選択的ブロックにより、カルシウム感受性カリウム電流（I_AHP）が主要な重要性を持つことが示されました。視床介在ニューロンの形態的に簡略化された多区画モデルは、振動を以下のように特徴付けました。1. 低閾値カルシウム電流（I_T）が、振動の特徴的な強い初期バーストを提供しました。2. 高閾値カルシウムチャネルとI_AHPを通る交互のフラックスが、継続する振動のバーストとインターバースト期間をそれぞれ提供しました。I_LとI_AHPの間のこの相互作用は、主にI_TおよびI_H、またはI_TおよびI_AHPを含む視床皮質および網様体ニューロンの振動の背後にある電流ダイナミクスとは対照的です。これらの発見は、この主要な視床細胞型における内因性振動を生成する新しい電気生理学的メカニズムを指し示しています。局所介在ニューロンは視床皮質回路の挙動を形作ることができるため、これらの結果は、上行視床皮質ネットワーク活動の操作に対する新しいターゲットを示唆しています。