Langzeitpotenzierung im Hippocampus unter Verwendung von depolarisierenden Stromimpulsen als konditionierenden Stimulus zu einzelnen Impuls-synaptischen Potenzialen

Die Bedingungen, die für die assoziativen Eigenschaften der Langzeitpotenzierung (LTP) verantwortlich sind, wurden im CA1-Bereich der hippocampalen Schnittvorbereitung untersucht. Intrazellulär aufgezeichnete EPSPs, die aus der Einzelimpulsstimulation bei niedriger Frequenz (0,15-0,1 Hz) im Stratum radiatum oder oriens resultierten, wurden mit depolarisierenden Stromimpulsen (50-100 msec) gekoppelt, die über die aufzeichnende Mikroelektrode injiziert wurden. Es wurde gezeigt, dass diese EPSPs, wenn sie mit Impulsen ausreichender Stärke gekoppelt sind, potenziert werden. Diese Potenzierung erreichte im Allgemeinen nach 20-30 Koppelereignissen einen Höhepunkt und konnte die Konditionsperiode um mehr als 1 Stunde überdauern. Sie war spezifisch für den gekoppelten Input, wurde durch 2-Amino-5-phosphonovalerat (APV) blockiert und wurde größtenteils durch vorherige homosynaptische Tetanisation blockiert (und umgekehrt). In Experimenten, die mit Picrotoxin (PTX) im Bad durchgeführt wurden, wurden EPSPs unter Verwendung von 2-4 nA Stromimpulsen potenziert, mit etwas höheren Werten in normaler Lösung. Die effektiven Stromimpulse, sowohl in normaler als auch in PTX-Lösung, erzeugten eine repetitive Spike-Entladung von 7-11 Spitzen (pro 100 msec), und innerhalb dieses Bereichs waren höhere Frequenzen mit größeren Potenzierungen verbunden. Da jedoch ähnliche Grade der EPSP-Potenzierung nach Blockade der Spike-Aktivität durch intrazelluläres QX-314 beobachtet wurden, war die Spike-Aktivität nicht der primäre konditionierende Faktor. Damit die Potenzierung auftritt, musste das EPSP zusammen mit dem Stromimpuls auftreten oder ihm um weniger als etwa 100 msec vorausgehen. Es wurde keine Potenzierung beobachtet, wenn das EPSP unmittelbar auf den Impuls folgte. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Aspekt der Kooperationsfähigkeit von LTP mit einem Bedarf an ausreichender postsynaptischer Depolarisation verbunden ist. (ZUSAMMENFASSUNG BEGRENZT AUF 250 WÖRTER)