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生理学杂志。1999年7月1日；518（第1部分）：109–119。
数字对象标识：10.1111/j.1469-7793.1999.0109r。x个
预防性维修识别码：第269393页
PMID：10373693

新生大鼠海马GABA能突触传递的长期增强

奥利维尔·凯拉德,Yehezkel Ben-Ari公司、和Jean-Luc Gaiarsa女士
作者信息 文章注释 版权和许可信息 PMC免责声明

摘要

  1. 利用细胞内记录技术，在新生大鼠出生后第3天至第6天获得的海马脑片中研究GABA能突触的可塑性。在分离GABA的整个实验中都存在着离子型谷氨酸受体拮抗剂A类受体介导的突触后电位（GABAA类PSP）或电流（GABAA类PSC）。
  2. 重复去极化脉冲（20个脉冲，持续时间0.5秒，频率为0.1 Hz，每个脉冲产生4-6个动作电位）诱导诱发GABA斜率和振幅的长期增强A类PSP和GABAA类PSC。
  3. 通过胞内注射钙螯合剂BAPTA（50 mM）或当电压依赖性钙通道阻滞剂Ni2+浴敷（50μM）和尼莫地平（10μM）。
  4. 重复去极化脉冲导致自发GABA频率持续增加（超过1小时）A类PSC。
  5. 重复去极化脉冲导致微型GABA频率的长期增加A类PSC，不改变其振幅或衰减时间常数。
  6. 结论是，电压依赖性钙通道的突触后激活导致新生大鼠海马GABA能突触传递的长期增强。这种可塑性表现为GABA释放概率或功能性突触数量的增加，而不是突触后GABA的上调A类功能性突触的受体数量或电导。

谷氨酸能突触的活动依赖性可塑性已被广泛描述(Nicoll&Malenka，1995年)并且被认为在学习和记忆过程中起着至关重要的作用。由于GABA能突触传递的活动依赖性可塑性也可以改变神经元的输入-输出关系，因此对这种可塑性的研究至关重要。

海马GABA能突触传递的长期增强和长期抑制都有报道(施特尔策等。1987,1994；麦克莱恩等。1996)，皮质(小松，1994年)和小脑(卡诺等。1992；卡诺等。1996)神经元。而突触后细胞内钙浓度的升高似乎是诱导GABA能突触传递强度长期变化的常见触发因素(卡诺等。1992；小松，1996；桥本等。1996；麦克莱恩等。1996；Morishita&Sastry，1996年)，表达的机制可能不同。

突触效能的长期变化可能表现为神经递质释放的突触前改变或对释放的神经递质敏感性的突触后改变。解决突触后修饰的一种方法是测量应用神经递质激动剂诱导的反应幅度。然而，这种方法并没有提供令人信服的证据，因为外源性激动剂可能激活突触外受体，这些受体可能受到不同于突触受体的调节控制(Boxall&Marty，1997年). 一种更直接的方法是测量独立于动作电位放电的自发突触电流的振幅和频率。这些事件的振幅变化，称为微型突触后电流，通常被认为反映突触后修饰，而其频率的改变被认为反映了突触前修饰。然而，这种方法要求大量撞击记录神经元的突触受到影响，才能检测到突触后的修饰。

在之前的研究中，我们报道了发育早期GABA能突触传递在新生大鼠海马中表达钙依赖性双向可塑性(麦克莱恩等。1996). 因此，GABA的伴随激活A类和NMDA受体在高频刺激期间导致GABA能突触传递的长期抑制，而仅激活GABAA类受体导致GABA能突触传递的长期增强。GABA能突触传递的长期增强需要GABA激活提供的膜去极化A类受体，细胞内钙浓度升高，可能是由于钙通过电压依赖性钙通道流入所致。在本研究中，我们发现在没有突触刺激的情况下直接激活突触后电压依赖性钙通道会导致诱发和自发GABA的长期增强（LTP）A类新生大鼠CA3锥体神经元（LTP）的受体介导突触后电位或电流GABA公司A类). 条件刺激也会导致自发和微型GABA的频率长期增加，但幅度不会增加A类受体介导的突触后电流。因此，LTPGABA公司A类表达为GABA释放概率或功能性GABA能突触数量的增加，但不是突触后GABA的上调A类以前功能性GABA能突触上的受体。

方法

实验在出生后第P3-P6天雄性Wistar大鼠海马CA3锥体神经元上进行。在乙醚麻醉下取出大脑，并将其浸入以下成分（mM）的冷（0°C）人工脑脊液（ACSF）中：NaCl，126；氯化钾，3.5；氯化钙2, 1.3; 不2人事军官4, 1.2; 氯化钠三, 25; 葡萄糖11；用95%O平衡时的pH 7.42/5%一氧化碳2用McIlwain组织斩波器切割海马切片（600μm厚），在室温（20-23°C）下在ACSF中孵育至少1小时，并分别转移到装有ACSF的浸没式记录室中（2.5-3 ml min−1，34°C）。

细胞内记录用电极填充3 M KCl（电流灯模式，50-60 MΩ）或2 M CsCl（电压灯模式，40-50 MΩ）进行。在一些实验中，将BAPTA（50mM，溶于3M KCl，50-60MΩ）离子电渗应用于记录的细胞（-0.5nA，500ms，10-30min）。当尖峰频率适应和后超极化均被阻断时，细胞被认为携带了BAPTA。对于在存在电压依赖性钙通道阻滞剂Ni的情况下进行的实验2+（50μM）和尼莫地平（10μM），在记录之前，将切片在含有阻断剂的ACSF中在室温下培养至少30分钟。阻滞剂随后出现在整个实验中。使用Axoclamp-2A放大器（Axon仪器）进行电流灯和电压灯记录。诱发、自发和微型GABAA类受体介导的突触后电流（GABAA类PSC）在单电极不连续电压灯模式下记录，采样率为3.5 kHz，时间常数为20 ms，增益为25 nA mV−1。为确保正确夹紧，在单独的示波器上监测放大器前端的电压。微型GABA录音A类在-100 mV的保持电位下进行PSC，以获得较大的信噪比。电流存储在DAT上，并使用Acquis 1软件在个人计算机上进行离线分析（G.Sadoc，Biologic，法国）。检测阈值通常设置为8或10 pA。该阈值比基线噪声大2倍（在存在离子型GABA能和谷氨酸能受体拮抗剂的情况下估计）。每个实验的目视检查都证实了没有发现假事件。振幅直方图和累积分布是使用固定时间历元（3分钟）记录的数据构建的。衰变时间常数是在几个单一的微型GABA上测定的A类衰变阶段未出现其他事件的PSC。采用单指数函数最小二乘拟合对微型GABA的衰变相进行了分析A类PSC。

使用位于门部的双极钨电极进行电刺激（20-50μs，10-40 V，0.03 Hz）。

所有数据均表示为平均值±s.e.m.公司。。学生的配对吨该测试用于比较不同细胞的汇总数据。当直方图偏离正态分布时，使用非参数Kolmogorov-Smirnov检验（K-S检验）比较给定细胞自发和微型突触事件的振幅和频率。显著性水平选择为<0.05。

使用的药物为：6-氰基-7-硝基喹喔啉-2,3-二酮（CNQX；Tocris）；D（-）2-氨基-5-磷酸（D-AP5；Tocris）；荷包牡丹碱（Tocris）；河豚毒素；尼莫地平（Sigma）和BAPTA（分子探针）。除了添加蔗糖（50mM）之外，高渗ACSF具有与对照相同的组成。

结果

重复去极化脉冲引起GABA的长时程增强A类受体介导的突触电位

为了研究去极化脉冲对GABA能突触传递的影响，使用了以下方案。诱发的单突触GABAA类受体介导的突触后电位或电流，以下简称GABAA类PSP或GABAA类在离子型谷氨酸受体拮抗剂CNQX（10μM）和D-AP5（50μM）存在下分离出PSC(图1A类). 在获得稳定的基线反应至少10分钟后，以0.1 Hz的频率向CA3锥体细胞施加20个去极化脉冲（从-90到-40±5 mV，持续0.5 s），每个脉冲产生3-6个动作电位。在没有突触刺激的情况下应用去极化脉冲(图1B类). 这种条件刺激诱导了诱发GABA振幅和斜率的长期增加A类PSP。这种实验的典型结果如所示图1A类-D类; 诱发GABA的斜率A类条件刺激2分钟后，PSP缓慢增加，达到控制值的150%左右的最大值，然后持续增加60分钟(图1D类). 去极化脉冲对诱发GABA的影响A类PSP具有高度的重复性，在13个受试细胞中有10个出现。平均而言，诱发GABA的斜率A类去极化脉冲（4.1±0.8 mV ms）后60 min，PSP增加了控制值的165±5%（范围130-180%）−1与。6.9±0.6毫伏毫秒−1,n个= 10,对= 0.013;图1E类)膜输入电阻无任何变化（97±5与。96±3兆欧，n个= 10,对= 0.88;图1A类)，反转电位（0.1±1.3与。0.8±1.2毫伏，n个= 5,对= 0.34; 未显示，但请参阅图3D类和E类)无峰值延迟（16.4±2.1与。15.7±1.8毫秒，n个= 10,对= 0.4;图1A类)GABA的A类PSP。如所示图1A类和D类，增强的PSP被荷包牡丹碱（10μM）的浴敷完全阻断，表明它们完全由GABA的激活介导A类受体。GABA的长期增强作用A类由重复去极化脉冲引起的PSP在下文中将被称为LTPGABA公司A类.

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低密度聚乙烯GABA公司A类是由反复去极化引起的

A、，10个连续诱发GABA的叠加平均值A类在图表上数字标记的时间记录的PSP(D类). 在本图和下图中，CNQX（10μM）和D-AP5（50μM）出现在整个实验中。电池的输入电阻被监测为-0.3nA电流注入的负偏转。膜电位，-80 mV。B、，用于引出LTP的标准协议。以0.1 Hz的频率施加20个去极化脉冲。在条件刺激期间停止刺激。C、，叠加诱发GABAA类PSP显示出去极化脉冲后初始斜率明显增加。D、，诱发GABA斜率变化的时间过程A类去极化脉冲后和应用荷包牡丹碱（开条，10μM Bicu）期间的PSP（与A类和B类).E中，诱发GABA斜率变化的平均时间过程A类去极化脉冲后的PSP(n个= 10).

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长期有形资产GABA公司A类与GABA逆转电位的变化无关A类产品分成合同

A类GABA的低时间尺度记录A类PSC。箭头表示应用调节协议的时间。B类，与中的单元格相同答：。采用标准方案诱发LTP。二十个去极化脉冲（用中的箭头标记A类)以电流灯模式施加，膜电位为-90 mV，频率为0.1 Hz。去极化期间停止刺激。C类，与中的单元格相同A类和B类显示连续5次诱发GABA的平均值A类按中数字标记的时间记录的PSCA.天，叠加诱发GABAA类在施加去极化脉冲之前（控制）和40分钟之后（增强），在不同的保持电位（0 mV、-20 mV、-80 mV，-100 mV和-120 mV）下记录PSC。E类，中所示迹线的电流-电压曲线D。控制和增强GABAA类PSC的反极性分别为-1和-2 mV。

低密度聚乙烯GABA公司A类需要激活电压依赖性钙通道

大多数形式的突触可塑性需要突触后细胞内钙浓度升高（[Ca2+]我) (卡诺等。1992；Nicoll&Malenka，1995年；小松，1996；麦克莱恩等。1996). 测试突触后钙升高在LTP诱导中的作用GABA公司A类，将钙螯合剂BAPTA（50 mM）添加到记录溶液中。通过观察棘波频率适应和缓慢的后超极化电位来监测注入记录神经元的有效性(图2A类). 当CA3锥体神经元负载BAPTA时，重复去极化脉冲（插入图2C类)未能诱导诱发GABA斜率增加A类PSP（3.6±0.7与。4.0±1.6毫伏毫秒−1条件刺激后30分钟，n个= 5,对= 0.39) (图2B类和C类). 因此，[Ca在突触后升高2+]我LTP导入需要GABA公司A类.

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长期有形资产GABA公司A类需要激活突触后电压依赖性钙通道

A、，刺穿后不久（左侧面板，对照），去极化电流脉冲诱发动作电位爆发，随后出现超极化电位（AHP）。50 mM细胞内BAPTA离子导入15分钟后（右面板，BAPTA），相同的电流注入诱导了持续的尖峰放电，几乎检测不到AHP。膜电位，-65 mV。B、，10个连续诱发GABA的叠加平均值A类在BAPTA加载电池中应用去极化脉冲前（1）和30分钟后（2）的PSP。膜电位，-80 mV。C、，诱发GABA斜率变化的平均时间过程A类BAPTA负载细胞中去极化脉冲后的PSP(n个= 5). 插图显示了细胞对20个去极化脉冲中的一个脉冲的响应，这些脉冲用于引起GABA斜率的变化A类PSP。D、，10个连续诱发GABA的叠加平均值A类在Ni存在的情况下施加重复去极化脉冲之前（1）和之后（2）30分钟的PSP2+（50μM）和尼莫地平（10μM）。膜电位，-75 mV。E中，诱发GABA斜率变化的平均时间过程A类镍存在下去极化脉冲后的PSP2+（50μM）和尼莫地平（10μM）(n个= 5). 插图显示了细胞对20个去极化脉冲中的一个脉冲的响应，这些脉冲用于引起GABA斜率的变化A类PSP。

由于NMDA受体被阻断，[Ca升高的可能机制2+]我是神经元去极化期间电压依赖性钙通道（VDCC）的激活。为了验证这个假设，我们研究了VDCC阻滞剂Ni的作用2+（50μM）和尼莫地平（10μM）对LTP的诱导作用GABA公司A类在VDCC阻断剂存在的情况下，诱发GABA的斜率A类条件刺激后30分钟PSPs保持不变：控制值的99.3±3%（4.1±0.5与。3.8±0.5毫伏毫秒−1,n个= 5,对= 0.3) (图2D类和E类). 然而，我们观察到诱发的GABA短暂（约5分钟）抑制A类PSP振幅（68±5%，条件刺激后2分钟）。这些结果与诱发GABA斜率的通常增加形成对比A类在交错的对照切片中观察到PSP（154±6%，去极化步骤后30分钟，n个= 3).

长期有形资产GABA公司A类与自发GABA频率的长期增加有关A类产品分成合同

研究LTP的基因座GABA公司A类我们研究了去极化脉冲对自发GABA的影响A类PSC。我们首先验证了LTPGABA公司A类可以在电压灯模式下感应。神经元在CNQX（10μM）和D-AP5（50μM）存在下保持在-80 mV(图3A类)条件刺激期间除外，条件刺激是在电流灯模式下应用的(图3B类). 此类实验的示例如所示图3A至C.应用去极化脉冲三分钟后，诱发GABA振幅持续稳定增加A类在去极化脉冲后40分钟，观察到PSCs（120±7至160±2pA；图3C类). 诱发GABA振幅的长期增加（超过1小时）A类PSCs与其逆转潜能的显著变化无关，如图3D类和E.公司。来自五个神经元的分组数据显示，诱发GABA的振幅A类PSC增加到对照值的139±8%（范围124-166%），其反转电位在重复去极化脉冲前为-1±1.3 mV，在重复去极脉冲30分钟后为0.72±1 mV(对= 0.2).

与诱发GABA的LTP同时发生A类PSC振幅、去极化脉冲也导致自发GABA频率持续增加A类PSC（参见图4A类；n个= 6). 平均而言，去极化脉冲60分钟后，事件间隔从0.12±0.03降至0.07±0.01秒(n个= 6,对= 0.03). 由于单次事件发生率低，因此可以量化去极化脉冲对自发GABA振幅的影响A类PSC仅位于三个单元中。其中一个单元格的结果如所示图4在去极化步骤之后，事件间隔从0.177±0.008 s减小(n个=332）至0.097±0.003秒(n个= 662) (对= 0.0001) (图4A类)如累计事件间隔分布向左移动所示(图4B类). 在同一细胞中，自发GABA的平均振幅A类PSCs无统计学增加：从44.3±1.6 pA(n个=332）至46.8±0.9 pA(n个= 662) (对= 0.53) (图4C类). 来自三个可进行振幅分析的单元格的汇总数据显示，事件间隔平均减少69±5%的控制值（范围为55-81%），而振幅保持不变（103±4%的控制值）。去极化脉冲增加了自发GABA的频率，但没有增加振幅A类PSCs提示GABA突触后上调A类受体与LTP的表达无关GABA公司A类.

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长期有形资产GABA公司A类与自发GABA增加有关A类PSC频率

A、，自发GABAA类在重复去极化前（左侧，对照）和30分钟后（右侧，增强）记录PSC。保持电位，-100 mV。B、，控制事件间隔的累积概率图(○）和增强（•）自发GABAA类PSC（与中相同的单元格A类).C、，30个连续自发GABA的平均值A类重复去极化前（1）和30分钟后（2）的PSC（与A类).

低密度聚乙烯GABA公司A类与微型GABA频率的长期增加有关，但与振幅无关A类产品分成合同

去极化脉冲影响自发GABA的事实A类PSC强烈表明，大多数（如果不是全部）撞击记录神经元的GABA能突触都增强了。因此，进一步阐明LTP的机制GABA公司A类我们研究了去极化脉冲对微型GABA振幅和频率的影响A类PSC（mGABA）A类PSC）。米加巴A类在TTX（1μM）和离子型谷氨酸受体拮抗剂CNQX（10μM）及D-AP5（50μM）存在下分离PSC。为了在TTX存在下激活VDCC，使用CsCl填充电极和钾通道阻滞剂（2 mM Cs+和10 mM TEA）添加到ACSF。米加巴A类PSC的振幅范围为15至115 pA，保持电位为-100 mV，发生频率约为0.5 Hz，并被荷包牡丹碱（10μM；未显示）完全消除。重复的去极化电压脉冲（20个脉冲，从-90到0 mV，0.5 s持续时间，0.1 Hz）导致mGABA的频率长时间（至少30分钟）增加，但幅度没有增加A类PSC。这一效应在一个具有代表性的神经元中得到了说明图5使用的标准协议如所示图5A类，控制条件下和去极化脉冲后30分钟的电流扫描如所示图5B类和C类分别是。我们无法检测到mGABA振幅的显著变化A类振幅直方图分析确定的去极化脉冲后的PSC(图6A类)和累积振幅分布(图6C类)从同一个细胞中获得。mGABA的平均振幅A类PSC为35.5±0.9 pA(n个=167）和37.0±0.6 pA(n个=350）去极化脉冲后30分钟(对= 0.47) (图6B类). 我们也无法检测到mGABA衰减时间常数的变化A类PSC（控制时为6.67±0.3 ms(n个= 100)与。去极化脉冲后30分钟，6.63±0.4 ms(n个=100；对= 0.3) (图6B类). mGABAA类然而，PSC频率增加了，这从累积的事件间间隔分布中可以明显看出(图6D类). mGABA的事件间隔A类该细胞中记录的PSC从1.56±0.24秒减少到0.64±0.05秒(对=0.037）。在六分之四的神经元中也观察到类似的效果。平均而言，事件间隔从1.7±0.18秒降至0.92±0.19秒(对=0.0013）（控制值的平均值为55±5%，范围为42至67%），而mGABA的振幅和衰减时间常数A类PSC保持不变（27.4±4与。29.5±5微安(对=0.15）和8.77±2.35与。8.66±2.49毫秒(对= 0.47)). 在一个神经元中，去极化脉冲导致事件间隔从1.9±0.2减小(n个=139）至1.1±0.1(n个= 229,对=0.035），与mGABA平均振幅显著增加相关A类PSC从33.5±1.5到42.5±1.8 pA(对=0.046），但观察到其衰减时间常数发生变化（从6.17±0.3到6.39±0.2 ms，对= 0.31). 平均振幅的增加似乎是由于较大振幅mGABA的数量增加所致A类PSC（未显示数据）。在剩余的单元格中，mGABA的振幅和频率都不是A类PSC已更改。

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长期有形资产GABA公司A类与mGABA的频率增加有关A类产品分成合同

A、，用于研究重复去极化脉冲对mGABA影响的标准方案A类PSC。在TTX（1μM）、CNQX（10μM），D-AP5（50μM）和Cs存在下，在-100 mV的保持电位下进行记录+（2 mM）和TEA（10 mM）。20个去极化电压脉冲以0.1 Hz的频率从-90至-10 mV（500 ms持续时间）施加。B类和C、，之前从同一单元格收集的电流扫描(B类)30分钟后(C类)去极化脉冲的应用。

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mGABA的频率，但不是振幅A类长期计划期间PSC增加GABA公司A类

A类，叠加控制(□) 并增强(▪) 从中描述的单元格获得的振幅直方图图5控制直方图和增强直方图分别来自去极化脉冲前3分钟和去极化脉冲后30分钟内记录的167和350个事件。N表示噪声直方图。B、，20个连续mGABA的叠加平均值A类施加去极化脉冲前（1）和30分钟后（2）的PSC。C类和D、，振幅累积概率图(C类)和事件间隔(D类)之前(○) 去极化脉冲后30min。

mGABA频率的增加A类PSC不是由于钾通道阻滞剂的外用所致。因此，在对照实验中，长期记录（1小时，n个=3）在含有TTX、Cs的ACSF中+（2 mM）和TEA（10 mM）没有改变mGABA的频率A类如果突触后神经元没有被去极化脉冲重复刺激，则为PSC（数据未显示）。

mGABA频率增加A类PSC可能是由于其振幅增加而产生的，从而使以前无法检测到的事件超过检测阈值。为了解决这一点，mGABAA类在两种不同的保持电位下记录PSC。如所示图7，将保持电位从-50 mV更改为-100 mV导致mGABA振幅增加A类产品分成合同(图7A类)从16.7±0.57(n个=153）至22.3±0.9 pA(n个= 142,对= 0.0069). mGABA振幅的增加A类振幅直方图右侧的偏移进一步说明了PSC(图7B类)和累积振幅分布(图7D类). mGABA振幅的增加A类PSC与频率的显著变化无关。mGABA的平均事件间隔A类PSC在-50 mV时为0.75±0.06 s，在-100 mV下为0.83±0.08 s(对=0.4）。在五个神经元上重复了类似的实验。mGABA的平均振幅A类PSCs从17.8±1.6 pA增加到27.0±2.9 pA(对=0.006），平均事件间隔（0.61±0.1 s）无明显变化与。0.65±0.1秒，n个= 5,对= 0.3). 相反，应用高渗ACSF（50 mM蔗糖）显著降低了mGABA的事件间隔A类PSC（0.56±0.08秒与。0.35±0.05秒，n个= 5,对=0.034），对其振幅没有任何影响（26.8±3.5与。28.2±3.4微安，n个= 5,对=0.3）（未显示数据）。因此，在我们的记录条件下，mGABA振幅的变化A类PSC不会显著影响其视在频率。因此，这些数据表明去极化诱导的mGABA增加A类PSC频率可能是由于事件数量的实际增加，而不是之前无法检测到的事件幅度的增加。

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mGABA数量的真正增加A类LTP期间的PSCGABA公司A类

A、，确定mGABA频率的增加A类PSC是由于检测到以前未检测到的事件，mGABAA类在TTX（1μM）、CNQX（10μM）和D-AP5（50μM）以及Cs存在下，在-50和-100 mV两种不同的保持电位下记录PSC+（2 mM）和TEA（10 mM）。B、，mGABA的叠加振幅直方图A类在-50 mV下记录的PSC(▪) 和-100毫伏(□). 直方图分别来自3分钟内记录的153和142个事件。C、，20个连续mGABA的叠加平均值A类PSC记录为-50 mV和-100 mV。D类和E中，振幅累积概率图(D类)和事件间隔(E类)mGABA的A类在-100 mV下记录的PSC(○) 和-50 mV（•）。

讨论

本研究的主要结论是：（i）反复去极化导致GABA的长期增强A类受体介导的突触传递GABA公司A类)新生大鼠海马；（ii）LTP的诱导GABA公司A类涉及突触后钙依赖机制；和（iii）长期有形资产GABA公司A类表达为GABA释放概率的增加或以前“沉默”的GABA能突触的功能表达。

LTP导入GABA公司A类

LTP的观察结果GABA公司A类当用BAPTA缓冲突触后钙时，这种诱导并不发生，这表明这种诱导涉及突触后钙质依赖机制的激活。细胞内钙浓度增加（[Ca2+]我)可能是通过电压依赖性钙通道（VDCC）或NMDA通道的钙内流，或者是通过内部存储的钙释放产生的。在本研究中，D-AP5在整个实验中都存在，因此排除了NMDA通道的参与。事实上，在之前的研究中，我们已经表明，高频刺激后NMDA受体的激活会导致GABA的长期抑制A类新生儿PSP(麦克莱恩等。1996). 相比之下，LTPGABA公司A类在VDCC阻滞剂Ni存在的情况下被阻止2+尼莫地平。在这些阻滞剂存在的情况下，我们观察到诱发GABA的短暂抑制A类条件刺激后的PSP。这种短暂下降的一个可能机制可能是小脑中所描述的现象(拉诺等。1991；文森特·马蒂（Vincent&Marty），1993年)和海马(Pitler&Alger，1994年)称为去极化诱导抑制（DSI）。在最近的一项研究中，Lenz和合作者（1998年）已经表明DSI是由N型和L型通道的激活引起的。因此，在镍的存在下观察到的瞬态凹陷2个+尼莫地平可能是由于这些VDCC阻滞剂未阻断的N型钙通道的激活。或者，短暂的抑郁可能是由于突触后GABA的钙依赖性下调A类受体(Chen&Wong，1995年).

参与LTP诱导或在LTP诱导中发挥更大作用的VDCC类型GABA公司A类仍有待调查。如果微分分布（体素与。钙型通道的树突）存在于新生儿锥体神经元中，如成人神经元所述(克里斯蒂等。1995；Magee&Johnston，1995年). 在本研究中，该方案用于诱导LTPGABA公司A类可能激活高压和低压激活的钙通道。在使用浓度下，Ni2+阻断T型和R型通道，尼莫地平阻断L型通道，但对其他钙通道没有显著影响(Mogul&Fox，1991年；克里斯蒂等。1995；Randall&Tsien，1995年). 这些钙通道存在于新生儿海马锥体神经元中，其动力学和药理学特性与成人神经元中描述的相似(Thompson&Wong，1991年). 本研究中尚未研究内部钙储存的作用，但它们在LTP诱导中的可能贡献GABA公司A类如皮层中所述(小松，1996)和小脑神经元(桥本等。1996)，无法排除。

即使在没有GABA能纤维电刺激的情况下应用去极化脉冲，也可以认为，由于自发GABA的高频阻塞，会出现成对协议A类新生儿CA3锥体神经元中存在PSP。微型GABA的增强作用A类PSC发生频率低10倍，强烈反对这种机制。这一发现与所描述的谷氨酸能突触传递的数据形成鲜明对比。在成人CA1锥体神经元和齿状回颗粒细胞中，VDCC的直接激活只会导致诱发电位的短期增强(库尔曼等。1992；王等。1997)和微型兴奋性突触后电流(威利等。1994). 因此，虽然海马谷氨酸能突触LTP的诱导需要突触后钙内流和突触前元件的激活(艾萨克等。1995；杜兰德等。1996；王等。1997)，突触后[Ca增加2+]我似乎是在GABA能突触触发LTP的最低和充分要求。

LTP所在地GABA公司A类表达

LTP的表达位点已经接受了许多关于兴奋性和抑制性突触传递的研究。LTP可在突触前表达，表现为递质释放增加，或在突触后表达为对释放的递质敏感性增加。在小脑浦肯野细胞中，VDCC的激活导致自发性IPSC振幅增加(卡诺等。1992)由于突触后GABA的上调A类受体(卡诺等。1992,1996). 同样，在点燃诱发的癫痫中，齿状回抑制性突触的长期增强涉及突触后GABA数量的增加A类功能性突触通道(努塞尔等。1998). 相反，突触后[Ca升高后GABA释放的逆行抑制控制2+]我已在两个小脑中清楚地观察到(文森特·马蒂（Vincent&Marty），1993年)和海马(Pitler&Alger，1994年).

在本研究中，我们观察到自发GABA能突触活动明显增加。这一观察结果有力地支持了这样一种观点，即大量撞击记录神经元的GABA能突触被增强，可能是由反向传播动作电位诱导的钙内流所致(克里斯蒂等。1995). 因此，我们研究了去极化脉冲对mGABA的影响A类PSC确定LTP机制GABA公司A类表达式。我们观察到mGABA的频率增加了近2倍A类PSC对其振幅或衰减时间常数没有任何显著影响。我们担心我们测量到的去极化诱导的mGABA增加A类PSC可能与检测电压脉冲之前低于检测阈值的事件有关。然而，我们的分析程序能够可靠地检测到mGABA的变化A类PSC振幅（如果必须发生），而不改变其视在频率。因此，mGABA的增加A类去极化脉冲后观察到的PSC频率是由事件数量的实际增加引起的，其振幅没有任何变化。

mGABA频率增加A类PSCs与GABA释放概率的突触前增加或功能性GABA能突触数量的增加相一致。功能性GABA能突触数量的增加可以再次解释为（i）突触后GABA的全上调或单上调A类CA1锥体神经元谷氨酸能突触的受体(艾萨克等。1995；廖等。1995)或（ii）或者，通过突触前开启先前沉默的突触连接，如Mauthner细胞上的甘氨酸突触所建议的那样(夏皮尔等。1995；奥达等。1995)CA3锥体神经元上的苔藓纤维突触(用钳子钳起等。1996).

虽然LTP的机制GABA公司A类表达尚未完全阐明，mGABA的振幅缺乏影响A类PSC提示不能通过突触后GABA数量的上调来解释A类最近在成人海马中显示的先前功能性GABA能突触的受体(努塞尔等。1998). 此外，在成年齿状颗粒细胞中，[Ca2+]我诱导小型IPSCs衰变的长期延长(Soltesz&Mody，1995年). 对mGABA的这种影响A类在本研究中也没有观察到PSC衰变。这种差异提出了一种有趣的可能性，即不同的机制可能会根据发育阶段、神经元类型或使用的方案，对GABA能突触传递的功效产生持续的改变。

一个重要问题涉及LTP的可能功能GABA公司A类可能作用于发育中的海马体。越来越多的证据表明活动依赖性可塑性与神经元网络功能成熟之间的联系(Crair&Malenka，1995年；柯克伍德等。1995；杜兰德等。1996；Fitzsimonds&Poo，1998年). 在新生大鼠海马中，GABA的激活A类内源性GABA受体诱导膜去极化，导致动作电位的产生，随后[Ca升高2+]我(本·阿里等。1997). 此外，在之前的一项研究中，我们报告称，在发育早期，GABA能中间神经元的高频刺激导致钙依赖性LTPGABA公司A类只有当GABA使锥体细胞去极化时(麦克莱恩等。1996). 因此，随着发育的进展，自发释放的GABA可能导致GABA能突触传递的功能成熟，表现为突触效能的长期变化。

致谢

我们感谢L.Aniksztejn博士、C.Bernard博士、H.Gozlan博士和J.Hirsch博士对手稿的有益评论。这项工作得到了圣母院医学研究所的支持。O.Caillard是教育部高等教育研究所博士研究金的获得者。

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文章来自生理学杂志由以下人员提供生理学会