| Περίληψη: | Ο ιππόκαμπος αποτελεί μια εγκεφαλική δομή, με λειτουργική ποικιλομορφία κατά μήκος του ραχιαίο-κοιλιακού άξονά της. Πρόσφατα διατυπώθηκε ότι ο λειτουργικός αυτός διαχωρισμός συνοδεύεται από σημαντικές εξειδικεύσεις που εμφανίζονται σε διάφορα επίπεδα του τοπικού νευρωνικού δικτύου κατά μήκος του άξονα του ιππόκαμπου. Η ενδογενής ραχιαίο-κοιλιακή διαφοροποίηση μπορεί να εμπλέκεται καθοριστικά στη ρύθμιση της επεξεργασίας πληροφοριών κατά μήκος του άξονα του ιππόκαμπου. Η βραχύχρονη συναπτική πλαστικότητα (short-term plasticity-STP) εμπλέκεται σημαντικά στην επεξεργασία πληροφοριών και επομένως μπορεί να εμπλέκεται στη διαφοροποίηση των συναπτικών ιδιοτήτων κατά μήκος του ιππόκαμπου. Στην παρούσα εργασία, στοχεύσαμε στη μελέτη της βραχύχρονης συναπτικής πλαστικότητας καθώς και την πιθανή εμπλοκή της συναπτικής αναστολής στο φαινόμενο αυτό.
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ: Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν καταγραφές πληθυσμιακών διεγερτικών μετασυναπτικών δυναμικών (field excitatory postsynaptic potentials, fEPSPs) και πληθυσμιακών δυναμικών ενέργειας (population spikes, PS) από τομές του ραχιαίου και του κοιλιακού ιππόκαμπου ενήλικων αρσενικών επίμυων. Η STP μελετήθηκε με τη χρήση ενός πρωτοκόλλου συχνοτικού ερεθισμού το οποίο εφαρμόστηκε τόσο κάτω από φυσιολογικές συνθήκες με κυμαινόμενη ένταση ερεθισμού όσο και κάτω από συνθήκες φαρμακολογικού αποκλεισμού της GABA-εργικής συναπτικής αναστολής, είτε μέσω του ανταγωνιστή των υποδοχέων GABAA πικροτοξίνη είτε με ενεργοποίηση των μ-οποιοειδών υποδοχέων.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Τα αποτελέσματα έδειξαν διαφορετικά συχνοτο-εξαρτώμενα μοτίβα αποκρίσεων στον ραχιαίο και τον κοιλιακό ιππόκαμπο τόσο σε φυσιολογικές όσο και κάτω από το διαφορικό φαρμακολογικό χειρισμό. Γενικά, μειωμένο επίπεδο αρχικής ενεργοποίησης του δικτύου (με σχετικά ήπιο ερεθισμό) προκαλούσε αυξημένη συναπτική διευκόλυνση και στους δύο πόλους του ιππόκαμπου, ενώ αυξημένη ένταση ερεθισμού ενίσχυε την συναπτική καταστολή. Επίσης, ήπιος ερεθισμός προκαλούσε έντονη ενίσχυση της νευρωνικής διέγερσης μόνον στον ραχιαίο ιππόκαμπο. Σχετικά με την συναπτική αναστολή, τα αποτελέσματα με τον ανταγωνιστή των υποδοχέων GABAA πικροτοξίνη έδειξαν ότι η ταχεία συναπτική αναστολή εμπλέκεται καθοριστικά στην βραχύχρονη ρύθμιση τόσο της συναπτικής διαβίβασης όσο και της νευρωνικής διεγερσιμότητας και για συχνότητες 30-100 Hz στον ραχιαίο ιππόκαμπο. Σε αντίθεση, στον κοιλιακό ιππόκαμπο η συναπτική αναστολή δεν εμπλέκεται σημαντικά στην βραχύχρονη συναπτική πλαστικότητα ενώ ενίσχυε την διεγερσιμότητα σε όλες σχεδόν τις συχνότητες ερεθισμού. Επίσης, ενεργοποίηση των μ-οπιοειδών υποδοχέων ενίσχυε την πλαστικότητα τόσο της συναπτικής διαβίβασης όσο και της νευρωνικής διέγερσης στο ραχιαίο αλλά όχι στον κοιλιακό ιππόκαμπο.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Δεδομένης της σημασίας της STP στης επεξεργασία των νευρωνικών πληροφοριών, τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι η GABA-εργική αναστολή φαίνεται να εμπλέκεται σημαντικά στις διαφορετικές ιδιότητες της STP στον επιμήκη άξονα του ιππόκαμπου, ελέγχοντας σημαντικά τόσο την συναπτική διευκόλυνση όσο και την συναπτική καταστολή του ραχιαίου ιππόκαμπου ενώ στον κοιλιακό ιππόκαμπο η συναπτική αναστολή ρυθμίζει την νευρωνική έξοδο αλλά όχι την συναπτική είσοδο του τοπικού δικτύου.
|
|---|
