Høj I(h)-kanaltæthed i den distale apikale dendrit af lag V-pyramideceller øger tovejsdæmpning af EPSPs

På trods af den omfattende nyere forskning om aktiv signaludbredelse langs dendriterne af lag V-neokortiske pyramidale neuroner, er der stadig lidt kendt med hensyn til trafikken af subtrin-synaptiske signaler. Vi præsenterer en undersøgelse ved hjælp af tre samtidige helcelleoptagelser på de apikale dendritter af disse celler i akutte skiver af rottehjerne for at undersøge spredningen og dæmpningen af spontane excitatoriske postsynaptiske potentialer (sEPSP’er). Lige store strømindsprøjtninger på hvert af et par steder, der er adskilt af ca. 500 mikrometer på den apikale dendrit, resulterede i lige store spændingstransienter på det andet sted (“gensidighed”) og afslørede således neuronets lineære opførsel. De gennemsnitlige tilsyneladende “længdekonstanter” for den apikale dendrit var 273 og 446 mikrom for henholdsvis somatopetal og somatofugal sEPSP’er. Trækninger af kunstige EPSP’er viste ikke tidsmæssig summation. Blokade af den hyperpolarisationsaktiverede kationstrøm (I(h)) resulterede i mindre dæmpning med 17% for somatopetal og med 47% for somatofugale sEPSPs. Der blev set en udpræget stedafhængig tidsmæssig summation af EPSP-tog. Den subcellulære fordeling og de biofysiske egenskaber af I(h) blev undersøgt i celletilknyttede pletter. Inden for mindre end ca. 400 mikrometer fra somaen blev der fundet en lav tæthed på ca. 3 pA/microm(2), som steg til ca. 40 pA/microm(2) i den apikale distale dendrit. I(h) viste aktiverings- og deaktiveringskinetik med tidskonstanter hurtigere end 40 ms og halvmaksimal aktivering ved -95 mV. Disse resultater tyder på, at integrationen af synaptisk input til den apikale tuft og de basale dendritter sker rumligt uafhængigt af hinanden. Dette skyldes en høj I(h)-kanaltæthed i den apikale tuft, som øger den elektrotoniske afstand mellem disse to kompartmenter i forhold til en passiv dendrit.