Hög I(h)-kanaltäthet i den distala apikala dendriten hos pyramidala celler i skikt V ökar den dubbelriktade dämpningen av EPSPs

Trots att det finns en mängd nyare forskning om aktiv signalspridning längs dendriterna hos pyramidala neuroner i skikt V i neokortikal nivå, är det fortfarande lite känt om trafiken av subtröskel-synaptiska signaler. Vi presenterar en studie med tre samtidiga helcellsinspelningar på de apikala dendriterna av dessa celler i akuta skivor av råtthjärnan för att undersöka spridningen och dämpningen av spontana excitatoriska postsynaptiska potentialer (sEPSPs). Lika stora ströminjektioner på var och en av ett par platser som är separerade med cirka 500 mikrometer på den apikala dendriten resulterade i lika stora spänningsövergångar på den andra platsen (”reciprocitet”), vilket avslöjar ett linjärt beteende hos neuronet. Den apikala dendritens genomsnittliga skenbara ”längdkonstanter” var 273 och 446 mikrometer för somatopetala respektive somatofugala sEPSPs. Sättet av konstgjorda EPSP:er uppvisade ingen tidsmässig summering. Blockering av den hyperpolarisationsaktiverade katjonströmmen (I(h)) resulterade i mindre dämpning med 17 % för somatopetala och 47 % för somatofugala sEPSPs. En uttalad platsberoende temporal summering av EPSP-tåg sågs. Den subcellulära fördelningen och de biofysiska egenskaperna hos I(h) undersöktes i cellfästa plåster. Inom mindre än cirka 400 mikrometer från soman fann man en låg densitet på cirka 3 pA/mikrom(2), som ökade till cirka 40 pA/mikrom(2) i den apikala distala dendriten. I(h) uppvisade aktiverings- och deaktiveringskinetik med tidskonstanter snabbare än 40 ms och halvmaximal aktivering vid -95 mV. Dessa resultat tyder på att integrationen av synaptisk input till den apikala tuftan och de basala dendriterna sker rumsligt oberoende av varandra. Detta beror på en hög I(h)-kanaltäthet i den apikala tuft som ökar det elektrotoniska avståndet mellan dessa två avdelningar jämfört med en passiv dendrit.