Az V. rétegbeli piramissejtek disztális apikális dendritjének nagy I(h) csatornasűrűsége növeli az EPSP-k kétirányú csillapítását

Az V. rétegbeli neokortikális piramissejtek dendritjei mentén történő aktív jelterjedéssel kapcsolatos legújabb kutatások gazdagsága ellenére, még mindig keveset tudunk a küszöbérték alatti szinaptikus jelek forgalmáról. Bemutatunk egy tanulmányt, amelyben három egyidejű teljes sejtfelvételt használunk e sejtek apikális dendritjein akut patkány agyszeletekben, hogy megvizsgáljuk a spontán gerjesztő posztszinaptikus potenciálok (sEPSP-k) terjedését és csillapodását. Az apikális dendriten kb. 500 mikrométerrel elválasztott helyek mindegyikén azonos árambefecskendezések azonos feszültségtranzienseket eredményeztek a másik helyen (“reciprocitás”), így feltárva a neuron lineáris viselkedését. Az apikális dendrit átlagos látszólagos “hosszállandója” 273 és 446 mikrom volt a szomatopetális és a szomatofugális sEPSP-k esetében. A mesterséges EPSP-k sorozata nem mutatott időbeli összegződést. A hiperpolarizációval aktivált kationáram (I(h)) blokkolása a szomatopetális sEPSP-k esetében 17%-kal, a szomatofugális sEPSP-k esetében pedig 47%-kal kisebb csillapítást eredményezett. Az EPSP-vonalak kifejezett helyfüggő időbeli összegződése volt megfigyelhető. Az I(h) szubcelluláris eloszlását és biofizikai tulajdonságait sejthez rögzített foltokban vizsgáltuk. A szomától kevesebb, mint kb. 400 mikrométeren belül alacsony, kb. 3 pA/mikrom(2) sűrűséget találtunk, amely az apikális disztális dendritben kb. 40 pA/mikrom(2) értékre emelkedett. Az I(h) aktivációs és deaktivációs kinetikát mutatott 40 ms-nál gyorsabb időállandóval és félmaximális aktivációval -95 mV-nál. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a szinaptikus bemenet integrációja az apikális tüszőbe és a bazális dendritekbe térben egymástól függetlenül történik. Ez az apikális tuftban lévő nagy I(h) csatornasűrűségnek köszönhető, amely növeli a két kompartment közötti elektrotonikus távolságot a passzív dendrithez képest.