Dendritische Mechanismen synaptischer Plastizität

In diesem Projekt werden dendritische Mechanismen von synaptischer Plastizität untersucht. In Schicht 5 Neuronen des visuellen Kortex der Maus löst eine starke lokale afferente synaptische Stimulation ein dendritisches Aktionspotenzial aus. Dieses dendritische Aktionspotenzial ist von einer lokal begrenzten Kalziumkonzentrations-Erhöhung begleitet (siehe Abbildung). Ein einziges dieser dendritischen Aktionspotenziale ist in der Lage, synaptische Plastizität in Form einer Langzeit-Depression (LTD) auszulösen.

Abb: Dargestellt ist in Falschfarben das Ruhebild eines Pyramidalneurons aus der Schicht 5 des visuellen Kortex der Maus. Die Zelle wurde über eine patch-Pipette mit einem Kalzium-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff gefüllt. Das Inset zeigt einen Teil des Dendritenbaumes nach starker synaptischer Stimulation. Die roten Farben repräsentieren einen lokalen Anstieg in der intrazellulären Kalziumkonzentration als Folge eines dendritischen Aktionspotenzials. Im unteren Teil der Abbildung ist die Auswirkung eines dendritischen Aktionspotenzials auf die synaptische Übertragungsstärke gezeigt. Ein einzelnes dendritisches Aktionspotenzial löst eine lang anhaltende Verminderung in der synaptischen Übertragungsstärke (LTD) aus (Abbildung modifiziert nach Holthoff et al., 2004).

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