NMDA-receptorantagonisten D-2-amino-5-fosfonopentanoat (D-AP5) forringer rumlig indlæring og LTP in vivo ved intracerebrale koncentrationer, der er sammenlignelige med dem, der blokerer LTP in vitro – PubMed

Denne serie eksperimenter undersøgte, om NMDA-receptorantagonisten D-2-amino-5-fosfonopentanoat (D-AP5) kunne fremkalde forringelser af rumlig indlæring over et dosisinterval, der var sammenligneligt med dens forringelse af hippocampal langtidspotentiering (LTP) in vivo. Der blev også foretaget skøn over den ekstracellulære koncentration af D-AP5 i hippocampus ved hjælp af mikrodialyse for at sammenligne, om disse forringelser forekommer ved koncentrationer svarende til dem, der kræves for at forringe LTP i in vitro-hippocampusskiverne. Rotter blev kronisk infunderet med D-AP5 i den laterale ventrikel i et interval af koncentrationer (0-50 mM) via osmotiske minipumper. De blev først trænet til at finde og undslippe på en skjult platform i en åben vandlabyrintopgave i et åbent felt. Efter den adfærdsmæssige indlæring blev de bedøvet med urethan, og der blev forsøgt at fremkalde og overvåge hippocampal LTP. Ekstracellulære prøver af D-AP5 i hippocampus blev derefter taget ved hjælp af mikrodialyse, og endelig blev dyrene aflivet, og vævsprøverne blev dissekeret. Mikrodialysen og vævsprøverne blev analyseret for indhold af D-AP5 ved hjælp af HPLC med fluorescensdetektion. Resultaterne fastslog for det første, at D-AP5 forringer den rumlige indlæring på en lineær dosisafhængig måde, der er stærkt korreleret med den tilsvarende forringelse af hippocampal LTP in vivo. Ingen koncentration af D-AP5 blev observeret til at blokere LTP uden at påvirke indlæringen. For det andet viste mikrodialysevurderingerne, at D-AP5 under visse forudsætninger forårsager disse forringelser ved ekstracellulære koncentrationer, der er sammenlignelige med dem, der forringer LTP in vitro. For det tredje viste en sammenligning af prøverne af hele vævet og mikrodialyseprøverne et koncentrationsforhold på ca. 30:1, hvilket indikerer, at 97 % af det intracerebrale D-AP5 er utilgængeligt for dialysesonderne. Infusion af 20 mM EGTA viste sig at forårsage en syvdobbelt stigning i D-AP5 i dialyseperfusaterne, hvilket tyder på, at i det mindste en del af det utilgængelige D-AP5 er fanget af en calciumafhængig mekanisme. To yderligere adfærdsmæssige kontrolundersøgelser viste, at den D-AP5-inducerede forringelse af rumlig indlæring sandsynligvis ikke er sekundær til en lægemiddelinduceret motorisk forstyrrelse, og at præstationen af D-AP5-gruppen, hvis koncentration lige var tilstrækkelig til at blokere hippocampal LTP fuldstændigt, statistisk set ikke kunne adskilles fra præstationen af en gruppe rotter med bilaterale hippocampal læsioner induceret af ibotensyre. Samlet set giver disse resultater støtte til hypotesen om, at aktivering af NMDA-receptorer er nødvendig for visse former for indlæring.