Investigações eletrofisiológicas de Retinogeniculate e função do Synapse de Corticogeniculate

Os neurônios do relé do núcleo geniculado lateral integram e retransmitem a informação visual ao córtice visual. Esses neurônios recebem entrada excitatória de células ganglionares via sinapses retinogeniculadas, que fornecem a principal unidade excitatória para os neurônios de retransmissão. Além, os neurônios do relé recebem entradas excitatórios dos neurônios corticais através das sinapses corticogeniculate. Além disso, os neurônios de retransmissão recebem entradas inibitórias de interneurônios locais e neurônios gabaérgicos do núcleo Livedo reticular thalami¹. O núcleo Livedo reticular thalami está presente como um escudo entre o tálamo e o córtex de tal forma que as fibras que projetam do córtex para o tálamo e no sentido oposto devem atravessar o núcleo Livedo reticular thalami².

As entradas de retinogeniculate e as entradas do corticogeniculate exibem propriedades sinápticasdistintas^3,4,^5,6,7,8. As entradas do retinogeniculate formam grandes terminais com os locais múltiplos da liberação^9,10. Em contrapartida, os insumos corticogeniculados exibem pequenos terminais com locais de liberação única⁷. Além disso, as sinapses retinogeniculate impulsionam eficientemente potenciais de ação de neurônios de retransmissão, apesar de constituírem apenas 5 − 10% de todas as sinapses nos neurônios de retransmissão^3,8,11. As sinapses corticogeniculate, por outro lado, servem como um modulador de transmissões retinogeniculate controlando o potencial de membrana de neurônios de relé^12,13.

Estas duas principais entradas excitatórias para retransmissão de neurônios também são funcionalmente diferentes. Uma diferença proeminente é a depressão de curto prazo das sinapses retinogeniculate e a facilitação a curto prazo de sinapses corticogeniculate^3,5,8. A plasticidade de curto prazo refere-se a um fenômeno em que a força sináptica muda quando a sinapse é repetidamente ativa dentro de um período de tempo de poucos milissegundos a vários segundos. A probabilidade de liberação sináptica é um fator importante subjacente à plasticidade de curto prazo. As sinapses, com uma baixa probabilidade de liberação inicial, exibem a facilitação a curto prazo devido ao acúmulo de CA^{2 +} na pré-síntese e, consequentemente, um aumento na probabilidade de liberação é observado após a atividade repetida. Em contraste, as sinapses com alta probabilidade de liberação geralmente exibem depressão de curto prazo devido à depleção de vesículas prontas-liberáveis¹⁴. Além disso, a dessensibilização dos receptores pós-sinápticos contribui para a plasticidade de curto prazo em algumas sinapses de alta probabilidade de liberação^8,15. A probabilidade da liberação elevada e a dessensibilização de receptores do ácido α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic (AMPA) contribuem à depressão a curto prazo proeminente de sinapses retinogeniculate. Por outro lado, a probabilidade de baixa liberação está subjacente à facilitação de curto prazo de sinapses corticogeniculados.

Em camundongos, o trato óptico entra no núcleo geniculado lateral dorsal (dLGN) do local caudolateral, enquanto as fibras corticogeniculate entram no dLGN rostroventrally. A distância entre as duas entradas permite a investigação das propriedades individuais de duas entradas excitatórios muito diferentes que colide na mesma pilha. Aqui, nós construímos sobre e melhoramos um método previamente descrito da dissecção em que as fibras do retinogeniculate e do corticogeniculate são preservadas em fatias agudas do cérebro³. Nós, então, descrevemos a investigação electrofisiológica de neurônios do relé e a estimulação de fibras retinogeniculate e corticogeniculate com os elétrodos extracelular da estimulação. Finalmente, nós fornecemos um protocolo para o enchimento de neurônios do relé com biocytin e a análise anatômica subseqüente.