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在新皮层金字塔神经元中体内树突性动态

K Svoboda¹, W Denk, D Kleinfeld

¹Biological Computation Research Department, Bell Laboratories, Lucent Technologies, Murray Hill, New Jersey 07974, USA.

|January 9, 1997

概括

在体内,金字塔神经元树突中的 (Ca2+) 增加与 (Na+) 作用潜力相关. 树突 Ca2+ 信号取决于在 soma 启动的 Na+ 动作潜力,而不是广泛的 Ca2+ 动作潜力.

科学领域:

神经科学是一个神经科学.
细胞神经科学细胞神经科学
系统神经科学系统神经科学

背景情况:

哺乳动物的金字塔神经元树突具有支持 (Na+) 和 (Ca2+) 作用潜力的活性导电.
这些动作潜能在树突中的启动,传播和存在受到各种生理因素的辩论和影响.
由于这些复杂性,将体外发现推广到完整的大脑是具有挑战性的.

研究的目的:

为了研究在大脑中树突动力潜力的体内生成和传播,完好无损的大脑.
在体内测量响应感官刺激的树突 ([Ca2+]) 动态.
为了确定体和树突作用电位和过渡体之间的关系.

主要方法:

利用双光子激发激光扫描显微镜在老鼠初级振动皮层内体内的树突[Ca2+]动态图像.
在层2/3的金字塔神经元中同时进行了细胞内电压记录和树突[Ca2+]测量.
应用了胡须刺激和直流注射作为实验刺激.

主要成果:

树突[Ca2+]的增加仅与Na+作用潜力一致观察到.
树突性[Ca2+]瞬态的幅度与爆发中Na+作用电位的数量成比例.
信号幅度随着距离 soma 的距离而下降,在远端树突 (1 层) 中积累的[Ca2+]最小.

结论:

在体内没有检测到广泛的树突Ca2+作用潜力.
显著的树突[Ca2+]增加主要是由体质启动的Na+动作潜能驱动的.
这些发现澄清了Na+动作潜能在驱动完整大脑中的树突性动态中的作用.

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