LTP evocada por los sentidos impulsada por el potencial de la meseta dendrítica in vivo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia es la neurociencia.
• La plasticidad sináptica.
• Los circuitos corticales son los circuitos corticales.

Sus antecedentes:

• La potenciación sináptica a largo plazo (LTP) es crucial para la plasticidad cortical y la memoria.
• Los modelos Hebbian LTP a menudo se basan en potenciales de acción somática para la despolarización dendrítica.
• El papel de la despolarización dendrítica local frente al pico somático in vivo sigue sin estar claro para las células corticales específicas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo de la inducción sináptica de LTP en las células piramidal de la capa 2/3 de la corteza somatosensorial del ratón in vivo.
• Para determinar si el picado somático o los mecanismos dendríticos locales median la LTP durante la estimulación sensorial naturalista.
• Para dilucidar la contribución de las entradas del tálamo a la LTP impulsada sensorialmente.

Principales métodos:

• Grabaciones de células enteras en la corteza somatosensorial del ratón durante la estimulación rítmica de los bigotes.
• Inducción de LTP y medición de los potenciales postsinápticos.
• La activación optogenética de las neuronas del tálamo del complejo posteromedial (POm) y la inhibición farmacológica de la actividad de POm.

Principales resultados:

• La estimulación rítmica de los bigotes indujo la LTP sináptica en la capa 2/3 de las células piramidales sin picos somáticos.
• La inducción de la LTP dependía de las despolarizaciones de larga duración mediadas por el receptor de N-metil-d-aspartato (NMDAR) que se asemejaban a los potenciales de meseta dendrítica.
• Los estímulos del bigote activaron las entradas talamicas de POm, y la estimulación optogenética de las neuronas de POm generó potenciales de meseta mediados por NMDAR; la inhibición de POm bloqueó la LTP.

Conclusiones:

• La LTP sináptica impulsada sensorialmente puede ocurrir in vivo sin picos somáticos, mediada por potenciales de meseta dendrítica.
• Los potenciales de meseta se generan a través de la actividad cooperativa de las vías tálamicas lemniscal y paralemniscal.
• Este estudio revela un nuevo mecanismo para la plasticidad sináptica y la formación de la memoria en la corteza somatosensorial.