電気生理学的フィールド記録によるインターラメラ海馬CA1における長期シナプス可塑性の調査

海馬は認知研究1、2、3で広く使用されている。横軸の海馬ラメラネットワークは、歯状のジャイル、CA3、およびCA1領域から構成される三シナプス回路を形成する。ラメラネットワークは、平行で独立したユニット4、5であると考えられている。このラメラの視点は、海馬の生体内およびインビトロ電気生理学的研究の両方に対する横方向と横スライスの使用に影響を与えました。新しい研究に照らして、ラメラ仮説は6を再評価され、海馬の中間ラメラネットワークにも注意が払われています。海馬間ネットワークに関しては、CA3領域は長い間調査されてきた7、8、9、10、しかし、縦方向のCA1海馬領域は受け取った最近まで比較的注意が払わなされなくなっき。CA1インターラメラネットワークに関しては、ラットのドルソベンストラ縦海馬CA1軸に沿った短期的なシナプス特性^が11変化することが示されている。また、ラットにおける海馬の縦軸に沿って系統的に配置された相及び場所に応答する海馬細胞のクラスターが、短期記憶^タスク12を受けていることが判明した。また、てんかん発作活動は、縦^軸13に沿って海馬全体に沿って同期していることが判明した。

しかし、縦方向のCA1海馬領域のほとんどの研究は、CA3からCA1領域への入力^を利用している11、14、15.独自のプロトコルを使用して縦方向の脳スライスを作成し、我々の前の研究は、縦軸に沿ったCA1ピラミッド状ニューロンの関連性を実証し、ニューロンシグナル伝達を効果的に処理する^能力16を関与した。しかし、横入力のない縦軸に沿ったCA1ピラミッド状ニューロンが長期シナプス可塑性をサポートできるかどうかを判断する必要がある。この知見は海馬に関する神経学的問題の調査に別の角度を追加することができます。.

情報伝達の有効性を適応させるニューロンの能力は、シナプス可塑性として知られています。シナプス可塑性は、学習および記憶17、18、19、20などの認知プロセスの基礎となるメカニズムとして関与している。長期シナプス可塑性は、神経応答の強化を表す長期増強(LTP)、または神経応答の弱体化を表す長期うつ病(LTD)のいずれかとして実証される。海馬の横軸では長期シナプス可塑性が研究されている。しかし、これはCA1ピラミッド型ニューロンの海馬縦軸における長期シナプス可塑性を実証する最初の研究である。

Yang et al.¹⁶によって使用されるプロトコルから構築し、CA1 ピラミッド型ニューロンの海馬縦軸で LTP および LTD を実証するプロトコルを設計しました。我々は、インビトロ実験のために5〜9週齢と生体内実験のために6-12週齢の間の年齢を有するC57BL6雄マウスを使用した。この詳細な記事は、インビトロ記録のためにマウスから得られた縦海馬脳スライスの方法と、生体内記録が縦軸に記録された方法を示す。インビトロ録音では、海馬の中隔末端と時間的な末端を標的にして縦方向CA1シナプス可塑性の指向性特異性を調べた。また、海馬の地層オリエンスと地層放射体からの記録により、縦方向CA1シナプス可塑性の層特異性を調べました。生体内記録では、海馬の長方向に最も適した角度を調べました。

インビボとインビトロ細胞外視野の両方を用いて、LTPではなくLTPで提示された縦方向に接続されたCA1ピラミッドニューロンを観察した。ただし、CA3 ニューロンと CA1 ニューロンの両方を含む横方向は、LTP と LTD の両方をサポートします。海馬の横方向と縦方向のシナプス機能の区別は、その機能的接続性の違いを推測的に示す可能性がある。シナプス能力の違いを解読するには、さらなる実験が必要です。