Az NMDA-receptor antagonista D-2-amino-5-foszfonopentanoát (D-AP5) károsítja a térbeli tanulást és az LTP-t in vivo az in vitro LTP-t blokkoló koncentrációkhoz hasonló intracerebrális koncentrációkban

Ez a kísérletsorozat azt vizsgálta, hogy az NMDA-receptor-antagonista D-2-amino-5-foszfonopentanoát (D-AP5) a hippokampusz hosszú távú potenciálásának (LTP) in vivo károsodásához hasonló dózistartományban károsíthatja-e a térbeli tanulást. A hippokampuszban a D-AP5 extracelluláris koncentrációjának becslését is elvégeztük mikrodialízis segítségével, hogy összehasonlítsuk, hogy ezek a károsodások hasonló koncentrációkban jelentkeznek-e, mint amilyenek az LTP károsodásához szükségesek az in vitro hippokampusz szeletben. Patkányokba krónikusan D-AP5-öt infundáltunk az oldalkamrába különböző koncentrációban (0-50 mM) ozmotikus minipumpákon keresztül. Először arra képeztük ki őket, hogy egy nyílt terepen végrehajtott vízlabirintus feladatban megtalálják a rejtett platformot és felmeneküljenek rá. A viselkedéses tanulás után uretánnal altatták őket, és kísérletet tettek a hippokampusz LTP előidézésére és monitorozására. Ezután a hippokampuszban lévő D-AP5 extracelluláris mintákat vettünk mikrodialízissel, végül az állatokat leöltük és a szövetmintákat felboncoltuk. A mikrodialízis és a szövetminták D-AP5-tartalmát fluoreszcens detektálással ellátott HPLC segítségével elemeztük. Az eredmények először is megállapították, hogy a D-AP5 lineáris dózisfüggő módon károsítja a térbeli tanulást, ami nagymértékben korrelál a hippokampusz LTP in vivo megfelelő károsodásával. Nem volt olyan D-AP5-koncentráció, amely a tanulás befolyásolása nélkül blokkolta volna az LTP-t. Másodszor, a mikrodialízis becslések azt mutatták, hogy bizonyos feltételezések mellett a D-AP5 ezeket a károsodásokat olyan extracelluláris koncentrációkban okozza, amelyek hasonlóak azokhoz, amelyek in vitro károsítják az LTP-t. Harmadszor, a teljes szöveti és a mikrodialízis minták összehasonlítása körülbelül 30:1 koncentrációarányt mutatott, ami azt jelzi, hogy az intracerebrális D-AP5 97%-a hozzáférhetetlen a dialízisszondák számára. A 20 mM EGTA infúziója hétszeres D-AP5-növekedést okozott a dialízis perfúzátumokban, ami arra utal, hogy a hozzáférhetetlen D-AP5 legalább egy része kalciumfüggő mechanizmus révén csapdába esett. Két további viselkedéskontroll-vizsgálat jelezte, hogy a térbeli tanulás D-AP5 által kiváltott károsodása valószínűleg nem másodlagos a gyógyszer által kiváltott motoros zavarhoz képest, és hogy annak a D-AP5-csoportnak a teljesítménye, amelynek koncentrációja éppen elegendő volt a hippokampális LTP teljes blokkolásához, statisztikailag nem különbözött az iboténsavval kiváltott kétoldali hippokampális lézióval rendelkező patkánycsoport teljesítményétől. Összességében ezek az eredmények alátámasztják azt a hipotézist, hogy az NMDA-receptorok aktiválása szükséges a tanulás bizonyos fajtáihoz.