REAL

A hippokampális éleshullámok kialakulásának hálózati mechanizmusai. = Circuit mechanisms underlying the generation of hippocampal sharp wave/ripple oscillations

Hájos, Norbert and Németh, Beáta and Szabó, Gergely and Veres, Judit (2012) A hippokampális éleshullámok kialakulásának hálózati mechanizmusai. = Circuit mechanisms underlying the generation of hippocampal sharp wave/ripple oscillations. Project Report. OTKA.

[img]
Preview
PDF
85659_ZJ1.pdf

Download (966kB) | Preview

Abstract

A hippokampális EEG egyik jellemző aktivitásmintázata az ún. éleshullám, mely fontos szerepet játszik egyes kognitív folyamatokban, mint pl. a memórianyomok bevésésében. Az in vivo kutatások az éleshullámok számos sajátságát feltárták, de a háttérben álló pontos sejtszintű mechanizmusok mindmáig tisztázatlanok. Célunk volt, hogy egy in vitro modell segítségével felderítsük, miként járulnak hozzá a különböző sejttípusok ezen hálózati események kialakulásához. Vizsgálataink feltárták, hogy az éleshullámok a hippokampusz CA3 régiójában spontán keletkeznek a piramissejtek szporadikus aktivitásának a következtében. A rekurrens kollaterálisokon keresztül jelentős aktivitási szintet ér el a piramissejtek populációs aktivitása, amelynek a parvalbumin tartalmú gátlósejtek kisülése vet véget, ami mint éleshullám jelentkezik a lokális mezőpotenciálban. Ez a mechanizmus hasonló az általunk korábban feltárt gamma oszcillációk sejtszintű folyamataihoz. Kísérleteinkben továbbá tisztáztuk, hogy a CA3 régió neuronhálózata az éleshullám-aktivitási állapotból a gamma oszcillációba azáltal tud váltani, ha az idegsejtek serkenthetőbbek lesznek, ill. a köztük lévő szinaptikus kapcsolatok legyengülnek. Az aktivitási mintázatok közti ’átkapcsolást’ pl. az acetilkolin receptorainak az ingerlése eredményezheti. A hálózati oszcillációk sejtszintű mechanizmusainak az azonosítása elősegítheti a patológiás aktivitások, mint pl. az epilepsziás rohamok kialakulási körülményeinek a megértését. | The hippocampal EEG is often decorated with so-called sharp wave-ripple (SWR) activities that were shown to play an important role in memory consolidation. In vivo studies have revealed several features of these synchronous events, yet the underlying mechanisms are still unknown. Our aim was to uncover the contribution of distinct neuron types to SWRs using an in vitro model. We found that SWRs in the CA3 region of the hippocampal slices were emerged as a consequence of sporadic activity of pyramidal cells. Through the recurrent collaterals the activity level in the pyramidal cell population reaches a threshold, when parvalbumin containing inhibitory cells are recruited. The firing of these GABAergic cells terminates the population burst. The high frequency discharge of inhibitory cells results in a deflection in local field potential detected as a SWR. These synaptic mechanisms resemble those that were uncovered for the generation of gamma oscillations. In addition, we revealed that in CA3 the SWR activity state can be transformed into gamma oscillations by increasing the excitability within the network and, in parallel, by decreasing the synaptic strengths. Such changes in network parameters can be achieved e.g. by activation of acetylcholine receptors. Revealing the cellular mechanisms underlying the synchronous activities my help to understand the changes in neuronal networks that can produces pathological activities, including epileptiform events.

Item Type: Monograph (Project Report)
Uncontrolled Keywords: Neurobiológia (biológia)
Subjects: Q Science / természettudomány > QH Natural history / természetrajz > QH301 Biology / biológia
Depositing User: Kotegelt Import
Date Deposited: 01 May 2014 06:22
Last Modified: 10 Jul 2014 10:50
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/12640

Actions (login required)

Edit Item Edit Item