Balancing the network Homeostatic scaling of neurons and interneurons

Hersennetwerken moeten stabiel en adaptief zijn. Dit wordt gereguleerd binnen de individuelen componenten: (inter-)neuronen, en hun organisatie in het netwerk. De dynamische aanpassing van de A-stroom (I_A), C-stroom (I_C) en H-stroom (I_h) is hier onderzocht, op cel- en netwerkniveau in de hippocampus (CA1) van het muizenbrein. De vraag die centraal stond is wat het effect van zulke schaling op het netwerk en de individuele cellen is en en of hiermee Pyramidaal neuronen (PYR) in Oriens Lacunosum-Moleculare interneuronen (OLM) veranderd kunnen worden?
Dit zijn de bevindingen:
- OLMs hebben een grote I_h stroom, die bij verhoging ook resonantie voor thetafrequenties veroorzaakte.
- Verhoogde synaptische input door thetaburst-stimulatie in een populatie, veranderde excitabiliteit. fEPSP en PS-parameters lieten LTP-inductie zien en intrinsieke schaling gedurende de theta-stimulatie. I_h was cruciaal in de ingewikkelde relatie tussen synaptische en intrinsieke schaling.
- Een “Dynamic Clamp” (DC) systeem op een Raspberry Pi werd gepresenteerd, wat via “soft-clamping” zorgde dat experimenten van een van tevoren gedefinieerd membraan potentiaal starten in “current-clamp”. Daarnaast modelleerde het kaliumstromen.
- OLMs hebben een grotere nahyperpolarisatie, vuren sneller en raken niet in depolarisatie block vergeleken met PYRs. De verschillen in kalium stromen tussen OLM en PYR konden PYRs het vuurgedrag van OLM geven, behalve het snelle vuren, wat waarschijnlijk verschillen in Na-stromen werd veroorzaakt.
Wij concluderen dat OLMs I_h schalen zoals PYRs, dit beïnvloedt de resonantiefrequentie en excitabiliteit wat bijdraagt netwerk stabiliteit en andere netwerk intrinsieke eigenschappen. Kaliumstromen karakteriseren de cel specifieke verschillen in actiepotentialen en dragen zo bij in de organisatie en stabilisatie van een netwerk.