A hippocampalis piramissejtek viselkedés közben tapasztalható aktivitásainak hátterében álló sejtes és szinaptikus mechanizmusok feltárása

In vivo kétfoton [Ca2+] képalkotással vizsgáljuk a hippocampális piramissejtek aktivitásának jellegzetességeit az állat virtuális valóságban történő navigációja közben. Ezt követően a vizsgált sejteket in vitro elektrofiziológiai és posthoc anatómiai vizsgálatoknak vetjük alá, melyek során az intrinsic és szinaptikus tulajdonságok illetve a korábban mért in vivo aktivitás közötti korrelációkat kersünk.

A hippocampus működésének megértése és funkciójának meghatározása évtizedek óta a rendszer-idegtudomány fókuszában áll. Igazolták már szerepét a térbeli navigációban, valamint a rövid és hosszú távú memória kialakításában. O'Keefe és számos más laboratórium úttörő munkájának köszönhetően tudjuk, hogy a hippocampalis piramissejtek (PS-k) a környezet bizonyos helyein (place field) fokozzák tüzelésüket (place sejtek), és az egész teret különböző place sejtek számos place field-del reprezentálják az állat fejében. Egy adott környezetben a PS-knek csak egy része aktív. Így egy adott környezetet a sejtek egy adott egyedi kombinációja (assembly) kódolja. Az elmúlt években felmerül a kérdés, hogy mekkora lehet az átfedés a különböző térbeli környezetek neuronális reprezentációi között? Az már tudjuk, hogy a környezetet reprezentáló assembly kevés olyan place sejtet foglal magába amelyeknek több place field-je is van illetve magasabb a tüzelési frekvenciájuk, míg számos olyan place sejtet láthatunk melyeknek tüzelési frekvenciája alacsonyabb és csupán egy place field-jük van. Amikor az állat egy új környezettel találkozik, nagy a valószínűsége annak, hogy a korábban erősen aktív neuronok az új assembly-ben is szerepet vállalnak, míg a kevésbé aktív sejteknek az új reprezentációban való részvételének kicsi a valószínűsége. Egyelőre nem áll rendelkezésre információ a PS-ek a tér kódólásban való részvételük magas/alacsony hajlamának hátterében álló morfológiai, fiziológiai és molekuláris mechanizmusokról. A Celluláris Idegélettan Laboratórium azt a hipotézist teszteli, hogy a fokozott belső elektromos ingerlékenység és a megnövekedett szinaptikus súlyok jellemzik azokat a CA1 PC-ket, amelyek következetesen részt vesznek többféle térbeli reprezentációban. Az in vivo kétfoton képalkotást éber, fejrögzített egereken végezzük, miközben virtuális környezetben navigálnak. Ezt követően in vitro patch-clamp elvezetéseket végzünk a korábban in vivo vizsgát sejtekről belső elektromos tulajdonságaik és szinaptikus bemeneteik jellemzése céljából. Végül post hoc anatómiai analízist végzünk, hogy feltárjuk a sejtek morfológiai és molekuláris tulajdonságait.

<< Vissza