Eine Bewertung der Ursachen für die Unzuverlässigkeit der synaptischen Übertragung.

Die Übertragung an einzelnen synaptischen Kontakten auf CA1-Hippocampus-Pyramidenneuronen hat sich als sehr unzuverlässig erwiesen, wobei mehr als die Hälfte der ankommenden präsynaptischen Nervenimpulse nicht in der Lage ist, eine postsynaptische Reaktion auszulösen. Diese Schlussfolgerung wurde durch die Methode der minimalen Stimulation der Schaffer-Kollateralen und die Ganzzellaufnahme in hippocampalen Schnitten erreicht; bei minimaler Stimulation wird nur eine oder wenige Synapsen am Zielneuron aktiviert, und das Verhalten einzelner Synapsen kann untersucht werden. Es wurden vier Quellen für die Unzuverlässigkeit der synaptischen Übertragung untersucht: (i) die Fluktuation der Axonschwellen am Stimulationsort, die das Scheitern der Erzeugung eines Nervenimpulses in den entsprechenden Schaffer-Kollateralen verursacht, (ii) das Scheitern von am Stimulationsort erzeugten Nervenimpulsen, die aufgrund von Leitungsfehlern an Axonverzweigungen nicht an der Synapse ankommen, (iii) eine artefaktuelle synaptische Unzuverlässigkeit aufgrund der Durchführung von Experimenten in vitro bei Temperaturen, die weit unter der normalen Körpertemperatur von Säugetieren liegen, und (iv) Übertragungsfehler aufgrund probabilistischer Freisetzungsmechanismen an Synapsen mit sehr geringer Freisetzungskapazität. Wir schließen die ersten drei Ursachen als signifikante Beiträge aus und kommen zu dem Schluss, dass probabilistische Freisetzungsmechanismen an Synapsen mit niedriger Kapazität die Hauptursache für die Unzuverlässigkeit der synaptischen Übertragung sind.