pré-sinápticos hiperpolarização induz uma rápida modulação analógica de spike-evocado a transmissão mediada por axonal canais de sódio

Hiperpolarização induzida pelo ANÚNCIO de facilitação

primeiro mediu a incidência de breve hiperpolarização da célula pré-sináptica na transmissão sináptica. Pares de neurônios CA3 monossinapticamente conectados foram registrados em culturas organotípicas do hipocampo de rato após 8-10 dias in vitro (DIV)21. Um pré-impulso hiperpolarizante de 200 ms administrado antes do pico pré-sináptico foi encontrado para aumentar a força sináptica em ∼20% (Fig. 1a). Este aumento foi observado ao medir a amplitude ou a carga da resposta pós-sináptica (Figo suplementar. 1). Nestes experimentos, o potencial de repouso pré-sináptico foi de -74±3 mV (n=10). O H-ADF foi comparável quando a hiperpolarização pré-sináptica atingiu -84 ou -102 mV (respectivamente, 124±8% versus 119±5%, n=10; Wilcoxon test P>0.1), sugerindo que uma hiperpolarização pré-sináptica de ∼10 mV é suficiente para obter a saturação h-ADF. h-ADF was associated with a reduced emparelhed-pulse ratio (PPR, from 99±7 to 88±5%, n=12; Wilcoxon test P<0,05; Supplementary Fig. 1), indicando que resulta de um aumento pré-sináptico na libertação de glutamato.

Figura 1: facilitação sináptica induzida por hiperpolarização transitória (h-ADF) nos neurónios CA3.

(a) facilitação da transmissão sináptica nas ligações CA3–CA3 através de um pré-impulso hiperpolarizante (duração de 200 ms). Esquerda, esquema da configuração da gravação. Middle, example of facilitation produced by the presynaptic hyperpolarizing pulse (10 traces were averaged). Certo, resumo da facilitação induzida pela hiperpolarização pré-sináptica do aumento da amplitude. Note que nenhuma facilitação adicional foi induzida quando a magnitude do pré-pulso hiperpolarizante foi aumentada. b) O H-ADF pode ser induzido por uma hiperpolarização pré-sináptica breve. Left, examples of recording from a pair of connected CA3 pyramidal neurons with no hyperpolarization and 15, 50, 100 and 200 ms of hyperpolarization to -93 mV before the spike. Right, summary of facilitation induced by 15, 50, 100 and 200 ms (all Wilcoxon test, P<0,05, n=7). c) d – E h-ADF são co–expressos em ligações CA3-CA3. Esquerda, exemplo representativo. Top traços, potencial de membrana do neurónio pré-sináptico no controle (preto), durante d-ADF (vermelho), durante a h-ADF (azul) e quando d – e-h-ADF são combinados (vermelho escuro). Traços inferiores, respostas pós-sinápticas em cada caso, em média, ao longo de 10 ensaios. Certo, dados de grupo (teste de Mann–Whitney, n=16, para d-ADF, 11 Para h-ADF e 16 para d – E h-ADF). Observe o aumento gradual da transmissão quando d – E h-ADF são combinados.

uma hiperpolarização de 200 ms de comprimento é improvável que ocorra num contexto fisiológico. Portanto, investigamos o curso de tempo de H-ADF para hiperpolarizações mais curtas (15, 50, 100 e 200 ms). h-ADF foi observado para todas as durações de hiperpolarização testado (15 ms: 111±3%, 50 ms: 116±4%, 100 ms: 109±4%, 200 ms: 120±6% de Wilcoxon, P<0,05 para todas as durações, n=7, Fig. 1b). De acordo com este resultado, é provável que o H-ADF seja induzido por hiperpolarização fisiológica.

CA3 neurónios piramidais express depolarization-induced AD facilitation (d-ADF) that results from the slow inactivation of Kv1.1 channels (time constant: 3.3 s)13. Examinamos, assim, se ambos d – E h-ADF foram expressos nas mesmas conexões CA3–CA3. Pré-sinápticos APs foram acionados, em alternativa, a partir do repouso potencial de membrana (-78 mV controle), depois de um longo subthreshold despolarização (10 s, -62.6 mV, d-ADF), após um breve período de hiperpolarização (200 ms, -96.1 mV, h-ADF) ou após a combinação de um longo despolarização e uma breve hiperpolarização (d – e-h-ADF; Fig. 1c, esquerda). Na verdade, a combinação das duas formas de ADF produziu, nas mesmas conexões, uma maior facilitação (113±3%, n=16; Fig. 1c) que a produzida separadamente por cada protocolo (d-ADF isoladamente: 105±3%, n = 16, h-ADF isoladamente: 108±4%, n = 11; Fig. 1c). Notavelmente, a média de h – E d-ADF foi encontrada para somar linearmente, sugerindo dois mecanismos moleculares independentes. Além disso, d – E h-ADF medidos nos mesmos pares estavam positivamente correlacionados (Figo suplementar. 1), sugerindo que algumas conexões sinápticas são mais suscetíveis à facilitação de AD, provavelmente porque a propagação do sinal analógico ao longo do axon depende da distância entre o soma e os terminais pré-sinápticos. Estes dados demonstram que h – E d-ADF coexistem em neurônios piramidais CA3 e que os mecanismos subjacentes são susceptíveis de ser independentes.

H-ADF foi observado em neurónios CA3 jovens (DIV8–10 preparados a partir de ratos P5–P7), pelo que pode resultar principalmente das propriedades de baixa densidade ou imaturidade dos canais iónicos dependentes da voltagem. Portanto, determinamos se h-ADF também foi encontrado em células piramidais CA3 Maduras. Gravações emparelhadas de neurônios conectados CA3 foram obtidas em culturas de fatias DIV24–DIV32. Breve hiperpolarização pré-sináptica (200 ms) aumentou significativamente a força sináptica (104.2±1, 1% n=25; Wilcoxon, P <0,01; Figo suplementar. 2). h-ADF medido em células maduras foi menor do que medido em neurônios em desenvolvimento (Mann–Whitney, P<0,01; Figo suplementar. 2). Portanto, concluímos que o H-ADF é gradualmente regulado nos neurônios CA3 in vitro.todas as gravações foram obtidas com cálcio extracelular elevado (3 mM) para otimizar a força sináptica. Nestas condições, a probabilidade de libertação pré-sináptica é elevada e a facilitação pré-sináptica, como a H-ADF, pode ser subestimada. Portanto, medimos h-ADF em neurónios CA3 maduros (DIV24–DIV32) registados com cálcio extracelular fisiológico (1,3 mM)22. Nestas condições, verificou-se que o H-ADF era cerca de +16,4% (Wilcoxon, P<0,01; Figo suplementar. 2). Concluímos que o H-ADF é robustamente expresso em neurônios maduros gravados em cálcio extracelular fisiológico.

h-ADF é induzida por IPSS simulados e oscilações

para investigar o papel de H-ADF em condições quase fisiológicas, uma condutância semelhante a GABAA foi introduzida no neurônio pré-sináptico usando grampo dinâmico (Fig. 2a, esquerda). De acordo com os resultados ilustrados na Fig. 1, APs precedida pela injeção de um IPSC-como o atual produziu uma maior resposta pós-sináptica do neurônio em comparação com o APs disparados a partir de descanso potencial de membrana (Wilcoxon, P<0.001, n=11). Consistente com uma elevação pré-sináptica na libertação de glutamato, a PPR foi reduzida quando os IPs GABAérgicos simulados precederam APs (de 121% no controle para 96%; Wilcoxon P<0,05, n=7; Dados Não apresentados). Curiosamente, o tamanho da potenciação sináptica foi encontrado para ser dependente do tamanho do simulado IPSP (R2=0,39, P<0.05), indicando que h-ADF é classificado entre repouso potencial de membrana (-74 mV) e de 10 mV hiperpolarização (-84 mV; Fig. 2a, direita). Na verdade, o Fator de facilitação nesta faixa foi encontrado para ser 1,8% por mV de hiperpolarização.

Figura 2: indução fisiológica de H-ADF.

(a) IPS pré-sinápticos induzem h-ADF. Representação esquemática esquerda do sistema usado para injectar uma corrente dinâmica imitando uma entrada GABAérgica no neurônio pré-sináptico. Middle, examples of electrofisiological recordings from a connected pair of CA3 neurons in control conditions (black traces) and when a simulated GABAergic input is injected into the presynaptic cell (blue traces). Gráfico de dispersão que mostra o EPSP/c normalizado em função do valor máximo do IPSP pré-sináptico simulado. Observou-se uma correlação linear clara (y=-1,8 x+101,8, R2 de Pearson=0.39, P<0.05, n=11). b) H-ADF induzido durante a sub-limiar θ oscilação nos neurónios CA3. Esquerda, exemplo representativo. Os picos pré-sinápticos são desencadeados em diferentes fases durante uma oscilação do potencial da membrana a 4 Hz. Note que a facilitação é observada quando o pico é desencadeado durante as fases hiperpolarizadas da oscilação. Certo, dados quantitativos (n=8). Estrelas: mudanças significativas (Wilcoxon, P<0,05).

investigamos a modulação da força sináptica durante a oscilação do potencial da membrana pré-sináptica. A oscilação do potencial da membrana pré-sináptica a 4 Hz foi produzida por injeção de corrente sinusoidal, e picos pré-sinápticos únicos foram evocados em diferentes fases da oscilação. De acordo com os resultados anteriores, h-ADF foi observado quando a célula demitido durante a hyperpolarizing fases da oscilação (0 ms: 124.3±7%, 250 ms: 122±7%, Wilcoxon P<0.05, n=8; Fig. 2b). Noutras fases, a resistência sináptica mantém-se inalterada (56 ms: 112,2±6%, 163 ms: 95,8±5%, 211 ms: 110,5±6%, Wilcoxon P>0,1, n=8). In particular, no d-ADF is observed with the depolarization because its duration is too short to inactivate Kv1.1 channels13. Concluímos que as oscilações no intervalo θ induzem h-ADF em neurônios CA3.

h-ADF está associado a um aumento na amplitude axonal do Pico

a seguir, investigamos os mecanismos subjacentes ao H-ADF. Um mecanismo possível para H-ADF é uma modulação da amplitude do pico pré-sináptico induzida pela hiperpolarização. Examinamos, portanto, as consequências da hiperpolarização na amplitude do Pico medida no axon. Os neurônios CA3 foram preenchidos com Alexa 488 (50 µM) para visualizar a arborização de axon, e gravações ligadas a células foram obtidas a partir do axon em distâncias que variam entre 60 e 240 µm (Fig. 3a). On somatic hyperpolarization, the amplitude of the axonal spike was enhanced (106±1% of the control amplitude, n=6, Wilcoxon, P<0,05; Fig. 3b). No entanto, a magnitude da facilitação de picos axonais foi encontrada para diminuir com a distância axonal com uma constante de espaço de 212 µm(Fig. 3b). Em conclusão, o H-ADF nos neurónios CA3 está associado a um aumento local da amplitude dos picos no axônio.

Figura 3: h-ADF aumenta a amplitude dos picos no axon.

(a) imagem confocal esquerda de um neurónio CA3 cheio de Alexa 488. O axon colateral (seta branca) é identificado à esquerda e gravado em uma configuração celular. Direito, gravações simultâneas do soma (superior) e axon (inferior) quando o pico é despoletado do potencial de membrana em repouso (preto) ou de um pré-pulso hiperpolarizante transitório (azul). b) à esquerda, comparação da amplitude do Pico medida no eixo evocado com (azul) ou sem pré-impulso hiperpolarizante (preto). Note o aumento da amplitude no axon quando o pico é despoletado a partir do pré-pulso hiperpolarizante. Análise quantitativa do realce induzido pela hiperpolarização da amplitude axonal do espigão em seis neurónios. Gráfico da variação da amplitude do espigão axonal em função da distância axonal (ajuste exponencial, y=11.6 e−x/212, r2=0.81).

Ao todo-célula de gravação de CA3 axônios é extremamente difícil em organotypic culturas, pode ser obtido em L5 neurônios piramidais da aguda slices5,6. Portanto, primeiro medimos se h-ADF também poderia ser observado em conexões excitatórias L5-L5. Pares de neurônios piramidais L5 monossinapticamente conectados foram registrados em fatias agudas do córtex sensori-motor de ratos jovens (P14–P20). A hiperpolarização breve no soma (200 ms, 10-15 mV) do neurônio pré-sináptico foi encontrada para melhorar a força sináptica (109,6±2,3%, n=13, teste de Wilcoxon, P<0,05; Fig. 4a).

Figure 4: H-ADF at L5–L5 synapses.

(a) gravação emparelhada de neurónios piramidais L5 sinapticamente ligados. Facilitação sináptica média produzida por uma breve hiperpolarização pré-sináptica (-20 mV; 200 ms). Os EPSCs correspondem a médias acima de 25 vestígios. Certo, h-ADF obtido em 12 pares L5–L5. B) gravações duplas soma–axon em neurónios piramidais L5. Left, experimental design showing double recording from the soma and the axonal bleb of L5 pyramidal neuron. Middle, Soma-axon gravando em neurônios piramidais L5. Note que uma breve hiperpolarização do soma aumenta a amplitude do pico no axon, mas não no soma. No topo direito, a AP é medida no axônio em função do potencial de membrana no corpo celular, para potenciais de repouso (preto) ou hiperpolarizados (azul) (n=6 traços para cada caso). Fundo direito, enredo de fase dos picos axonais evocados em repouso (preto) e após uma breve hiperpolarização (azul). Observe a amplitude aumentada após uma breve hiperpolarização (seta). A taxa de despolarização também é melhorada e o limiar de pico é ligeiramente hiperpolarizado.

para confirmar que h-ADF nos neurónios piramidais L5 estava associado a um aumento da amplitude axonal, foram obtidas gravações simultâneas de células inteiras dos axônios soma e corte (blebs) (50-80 µm do soma) nos neurónios piramidais L5. A hiperpolarização transitória do soma (aproximadamente -13 mV) aumentou a amplitude do pico no axon, mas não no soma (+5,5±1,5 versus -0,3±1,1 mV, n=5, Mann–Whitney, P<0,05; Fig. 4b). A velocidade de despolarização também foi aumentada (de 251±59 para 289±56 mV ms−1, n=5) e o limiar de pico foi hiperpolarizado (de -35,7±5,2 para -38,8±4,3 mV, n=5). Concluímos que h-ADF em ambas as células piramidais CA3 e L5 está associado com o aumento da amplitude do Pico medido no axon.

h-ADF está associado a sinais axonais de cálcio melhorados

usámos imagens Ca2+ para determinar a consequência do aumento da amplitude do Pico induzido pela hiperpolarização no axon. Os neurónios piramidais CA3 foram preenchidos com 50 µm de Alexa-594; os sinais de cálcio de 250 µM de Fluo-4 e evocados por picos foram medidos em boutons putativos en passant a distâncias que variam entre 150 e 250 µm do soma(Fig. 5a). A integral do Pico evocado Ca2+ transitório foi aumentada quando o pico pré-sináptico foi evocado após uma hiperpolarização transitória de ∼20 mV(126±10%, n = 5; Fig. 5b). Concluímos que, durante o H-ADF, a hiperpolarização pré-sináptica aumenta tanto a amplitude do espigão pré-sináptico quanto o influxo de Ca2+ induzido pelo espigão, o que posteriormente aumenta a libertação de glutamato.

Figura 5: h-ADF aumenta o sinal de cálcio evocado pelo pico no terminal pré-sináptico dos neurónios CA3.

(a) um breve pré-impulso hiperpolarizante aumenta o pico evocado Ca2+ transitório. Left top, design experimental mostrando um neurônio piramidal CA3 cheio de Alexa-594 e Fluo-4. Caixa branca: área ampliada à direita, mostrando uma bouton pré-sináptica. No topo direito, vestígios de voltagem gravados no corpo celular de um neurónio piramidal CA3. Fundo direito, exemplo de sinais fluorescentes registrados no bouton pré-sináptico. O pico Ca2+ transitório evocado com spike foi aumentado em ∼20% quando o pico pré-sináptico foi evocado após uma hiperpolarização transitória. b) dados quantitativos (n=5).

inativação do canal Nav no axon determina h-ADF

o aumento da amplitude do Pico axonal durante a hiperpolarização pode ser devido à recuperação dos canais Nav da inactivação. Para confirmar o papel da inativação do canal de sódio em H-ADF, usamos um modelo de neurônio de dois neurônios conectados monossinapticamente CA3. Determinamos então a incidência de modificar a inactivação dos canais de sódio no axon em H-ADF. Quando a semi-inactivação dos canais axonais de sódio foi definida para -80 mV( ref 18, 19), a hiperpolarização somática aumentou a amplitude do Pico, a carga da Corrente de cálcio evocada e a transmissão sináptica (Fig. 6a, esquerda). Isto é devido à recuperação dos canais de navegação da inactivação por hiperpolarização (Fig. 6b, esquerda). No entanto, não ocorreu qualquer alteração se a semi-inactivação dos canais de sódio axonais fosse ajustada para -70 mV (Fig. 6a, certo). Neste último caso, a proporção de canais Nav disponíveis já é muito alta no potencial da membrana de repouso, produzindo um AP de amplitude total(Fig. 6a, b, direita). Portanto, a recuperação da inactivação não afeta ainda mais a amplitude do pico pré-sináptico. Assim, o H-ADF no modelo é devido à recuperação dos canais Nav da inactivação e é aumentado pela hiperpolarização da semi-inactivação Nav (Fig. 6c).

Figure 6: Role of Nav inactivation in h-ADF.

(a) H-ADF simulado em condições de controlo (inactivação V1/2=-80 mV para canais axonais de sódio). Observe o aumento da amplitude do Pico. Falta de h-ADF quando a semi-inactivação do canal de sódio axonal é despolarizada (V1/2=-70 mV). B) Resumo da disponibilidade de Navaxon com inactivação V1/2=-80 mV ou -70 mV. Note o aumento marcado com -80 mas não -70 mV. c) Magnitude do H-ADF simulado em função da inactivação V1/2 dos canais Nav no axon. Note – se o aumento do H-ADF induzido pela hiperpolarização de V1/2. d) A melhoria Experimental da inactivação do Nav com o CBZ aumenta a magnitude do H-ADF. Sob condição de controle (esquerda), esta conexão não expressa h-ADF. Quando o CBZ é adicionado, h-ADF é agora visível (à direita). e) dados quantitativos para 10 ligações CA3–CA3 Maduras (DIV 24-32). Star: Wilcoxon, P<0,05.

além disso, usámos o nosso modelo de neurónio para simular a disponibilidade axonal do canal Nav durante uma oscilação teta semelhante à utilizada na Fig. 2b. Os canais Nav foram encontrados para inactivar durante a despolarização e recuperar durante a hiperpolarização, explicando a modulação EPSC durante a oscilação (Fig suplementar. 4). No entanto, a inactivação é mais rápida do que a recuperação durante a oscilação devido à cinética Nav mais lenta nos potenciais despolarizados (Fig. suplementar. 4). Isto explica porque os EPSCs produzidos a 163 ms não apresentaram nenhum h-ADF, embora o pico seja emitido a partir de um potencial ligeiramente hiperpolarizado (Fig. 2b). De fato, neste ponto da oscilação os canais de navegação não tiveram tempo suficiente para se recuperar da inactivação (figura suplementar. 4).

Ao todo, esses resultados suportam o fato de que h-ADF é devido à recuperação dos canais de navegação da inactivação.

A densidade do canal de navegação determina a força de H-ADF

h-ADF depende da disponibilidade de canais de sódio no axon. Assim, a redução da densidade dos canais de navegação deve afetar o H-ADF. Na verdade, nosso modelo mostrou que a redução da densidade do canal Nav para 70% da condição de controle aumentou h-ADF de 130 para 180% (Fig. 7a). O parâmetro crítico aqui foi o ganho do excesso de espigão pré-sináptico que depende da condutância na ativável (Fig. 7b). Sob condição de controle, este valor já era alto, e hiperpolarizando o elemento presináptico de -78 a -93 mV aumentou a amplitude do pico em 28%. Quando a densidade de Nav foi reduzida, a mesma hiperpolarização aumentou a amplitude da AP pré-sináptica em 42%.

Figura 7: a diminuição da densidade do canal Nav com TTX aumenta o H-ADF.

(a) Reduction of Nav channel density in the model of h-ADF. Em condições de controlo (à esquerda), o H-ADF equivale a +30%. Depois de reduzir a densidade do canal Nav (70% do controle, à direita), h-ADF é aumentado para +80%. B) modulação da amplitude do espigão pré-sináptico em função da condutância na activável. Sob condições de controle, a hiperpolarização de -78 a -93 mV apenas aumenta ligeiramente a amplitude do Pico (seta dupla preta). Quando a densidade do canal Nav é reduzida, o aumento da amplitude do Pico é aumentado em 20% (seta dupla azul claro). c) redução Experimental da densidade do Vla com TTX. Sob condição de controle (esquerda), esta conexão não expressa h-ADF. Quando uma baixa concentração de TTX é adicionada, a transmissão é preservada e h-ADF é agora visível (direita). d) dados quantitativos para seis ligações CA3–CA3 Maduras (DIV 20-32). Star: Wilcoxon, P<0,05.

verificámos experimentalmente que a redução da densidade do canal Nav aumentou a h-ADF nos neurónios CA3. Assim, bloqueamos parcialmente os canais de navegação com uma baixa concentração de tetrodotoxina (TTX) aplicada no banho (15-25 nM). Nesta concentração TTX bloqueia ∼80% da Corrente Na+, mas preserva a indução de rápida na+ spikes24, 25. Na presença de TTX, a amplitude do pico no soma foi reduzida em 45±4% (n=9) e a transmissão sináptica nas conexões CA3–CA3 foi reduzida em 55±8% (n=9; Figo suplementar. 5). Mais importante, a redução da proporção de canais de navegação activáveis com 15-25 nM TTX foi encontrada para melhorar grandemente h-ADF em neurônios maduros expressando nenhum h-ADF (de 103±3% no controle para 121±4% na presença de TTX, n = 6, Wilcoxon P<0,05; Fig. 7c, d). Estes dados, portanto, confirmam que h-ADF em neurônios CA3 depende da disponibilidade de canais de navegação.

T-type Ca2+ canais estão presentes no axon. Eles podem ser ativados durante a sequência de hiperpolarização-despolarização usada para induzir h-ADF e, portanto, podem ser responsáveis por h-ADF. No entanto, h-ADF foi encontrado para manter-se estável na presença de 100 nM, mibefradil, um T-tipo de bloqueador de canal (de 112.2±1,1% no controle para 116.2±11.9% com mibefradil, n=3; dados não mostrados), o que sugere que a T-tipo de canais de Ca2+ não participar h-ADF.

h-ADF promove a síncronia de rede

testamos a implicação de H-ADF na sincronia de rede usando um modelo de rede hipocampo formado por 80 células excitatórias tipo piramidal (e-cells) e 20 células inibitórias tipo interneurono (I-cells) interconectadas (Fig. 8a; ver Métodos). as células e e foram alimentadas por uma entrada estocástica. A rede de e-cells tornou-se sincronizada, e oscilações na gama gama apareceu como força sináptica entre e-cells aumentou (Fig. suplementar. 6). Estas oscilações foram impulsionadas por I-cells: a ativação de e-cells foi encontrada para promover a ativação de I-cells, que por sua vez silenciou toda a rede (Fig suplementar. 6). Uma vez que h-ADF aumenta a força sináptica interpiramidal quando o pico pré-sináptico é precedido por um IPSP, h-ADF é um bom candidato para promover estas oscilações de I-cell.

Figura 8: h-ADF promove a sincronia de rede.

(a) Scheme of a CA3 network model. A rede é composta por 80 e-cells (triângulos brancos) e 20 I-cells (círculos vermelhos). Células piramidais e interneurões foram alimentados por entradas estocásticas. As conexões entre neurônios piramidais (setas azuis) são as únicas conexões em que h-ADF pode ser adicionado como h-ADF não foi testado experimentalmente em outras conexões. B) regra h-ADF nas sinapses excitatórias entre neurónios piramidais. É aplicada uma facilitação máxima de 20%, de acordo com a tensão da membrana medida 17 ms antes do Pico. c) efeito da regra h-ADF na sincronização das redes. No topo esquerdo, rastergram mostrando a atividade da rede em condições de controle com uma força sináptica de 2,8 mS. fundo esquerdo, traço representativo em uma célula-E. No topo direito, com a regra h-ADF (+20% h-ADF), a síncronia é aumentada. No fundo direito, vestígios representativos numa célula electrónica. Note – se que o potencial de membrana atravessa o limite de −73-mV entre picos (linhas pontilhadas). d) espectro de potência dos dados apresentados em c (Resistência sináptica de 2,8 mS). A adição de regras h-ADF aumenta drasticamente a sincronia de rede em torno da frequência gama (29 Hz). e) coeficientes de sincronização calculados para as dosagens sinápticas de 2 a 3.6. A incorporação de H-ADF aumenta a synchrony (azul).

a regra h-ADF foi incorporada na rede aumentando a força sináptica entre as células e de acordo com o potencial de membrana medido 17 ms antes do Pico. De facto, a força sináptica aumentou 20% se o potencial pré-sináptico fosse inferior a-84 mV (Fig. 8b). Esta regra foi directamente derivada dos valores medidos experimentalmente (ver figos 1a e 2a). Para uma força sináptica de 2.8 mS de células e, a adição de H-ADF na rede aumentou significativamente tanto a frequência de disparo como a síncronia entre as células e (Fig. 8c-e). De facto, a propensão para oscilar na gama gama foi muito facilitada se o H-ADF entre as células e fosse eficaz (Fig. 8e). Curiosamente, em uma rede com inibição de manobras (ECl=-73 mV em vez de -80 mV em condição de controle), a regra h-ADF não melhorou a sincronia e não promoveu oscilações gama (Figo suplementar. 6). No entanto, como H-ADF aumenta a força sináptica entre as e-células, seu efeito de sincronização pode ser simplesmente devido ao aumento da taxa de pico da rede. Para aumentar a taxa de pico sem afetar a força sináptica, decidimos fixar a força inter-e-célula em 2,5 mS e aumentar a frequência de transmissão externa das e-células de 6 para 20 Hz. Nós traçamos o coeficiente de sincronização versus a taxa de pico da rede. Mesmo se a síncronia mostrou ser linearmente correlacionada com a taxa de pico, h-ADF aumentou o coeficiente de sincronização para qualquer taxa de pico dada na faixa de 4-14 Hz (Figo suplementar. 6). Isto mostrou que para a baixa taxa de pico, h-ADF aumenta a sincronia independentemente da atividade média da rede. Em conclusão, no nosso modelo, O H-ADF aumenta a sincronização da rede e promove as oscilações ligando a força sináptica interpiramidal à actividade dos interneurões.

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