Синаптические изменения в культивируемых гиппокампальных нейронах: зависимость от времени спайков, синаптической силы и типа постсинаптической клетки

В культурах диссоциированных нейронов гиппокампа крысы стойкое усиление и ослабление глутаматергических синапсов вызывали согласованные спайки пресинаптических и постсинаптических нейронов. Относительная временная задержка между пресинаптическими и постсинаптическими спайками определяла направление и выраженность синаптических изменений. Повторяющиеся постсинаптические спайки в пределах 20 мс после пресинаптической активации приводили к долговременной потенциации (ДП), тогда как постсинаптические спайки в пределах 20 мс до повторной пресинаптической активации вызывали долговременную депрессию (ДД). Значимая ДП возникала только в синапсах с относительно низкой исходной силой, тогда как выраженность ДД не зависела явно от исходной синаптической силы. И ДП, и ДД зависели от активации NMDA-рецепторов и отсутствовали, если постсинаптические нейроны были ГАМКергическими. Блокада L-тип кальциевых каналов нимодипином устраняла индукцию ДД и уменьшала выраженность ДП. Эти результаты подчеркивают значение точного времени спайков, синаптической силы и типа постсинаптической клетки для индуцируемой активностью модификации центральных синапсов и предполагают, что правило Хебба следует дополнить количественным учетом времени спайков, отражающим узкое и асимметричное окно индукции синаптической модификации.