A ritkán-tüskés HS sejtek a lokális piramissejtek aktivitását

azoknak a rétegeknek, ahol az adott területen található principális sejtek lokális axonjai végződnek. A CA1 régióban szómájuk és összes dendritjük a str. oriens és alveus területén található, leggyakrabban a két réteg határán, éppen ott, ahol a CA1 piramissejtek lokális axonjai is futnak. Így ezek a sejtek lehetnek az egyik fő célelemcsoportja a CA1 piramissejteknek, amelyek preferenciálisan interneuronokat idegeznek be, ahogy azt a dolgozat első részében bemutattam. Ezt megerősíti Blasco-Ibanez és Freund közleménye (1995), amely szerint az itt elhelyezkedő mGluR1α -pozitív és calbindin-tartalmú interneuonok glutamáterg bemeneteinek jelentős része

(>70%) a CA1 piramissejtek lokális rostjaitól ered. Mivel a ritkán-tüskés HS sejtek mindkét említett markert expresszálják (Tóth és Freund, 1992; Gulyás és mtsai, 2003;

Jinno és mtsai, 2007) valószínűleg ennek a csoportnak a glutamáterg bemenetei között is a CA1 piramissejtek szinapszisai dominálnak.

A CA1 str. oriensben található HS sejteket innerválhatják az entorhinalis pálya alvearis rostjai is (Deller és mtsai, 1996), amelyek vizsgálataink szerint leginkább ezen a területen mutatnak preferenciát az interneuronok irányába (3. táblázat). Ezeken túl elhelyezkedésük alapján glutamáterg bemenet érkezhet a CA1 HS sejtekre a Schaffer kollaterálisoktól és az amygdalából is (Pikkarainen és mtsai, 1999).

A CA3 régióban a CA3 piramissejtek lokális axonjai mind a radiatum, mind az oriens réteget sűrűn behálózzák. Ennek megfelelően, a CA1 régióban megfigyeltekkel ellentétben a CA3-ban a ritkán-tüskés HS sejtek mindkét rétegben megtalálhatóak.

Emellett a CA3 str. oriensben található HS sejtek dendritjei beléphetnek a str.

radiatumba, amire a CA1 esetében nem láttunk példát. Szintén a lokális piramissejtektől érkező bemenetek dominanciájára utalhat az a megfigyelésünk, ami szerint a ritkán-tüskés HS sejtek dendritjei radiálisan keresztezték a str. lucidumot és az ezeken mért input-denzitás alacsonyabb volt mint a str. oriensben vagy a str. radiatumban mért értékek. Ez azt mutathatja, hogy a moharost-terminálisok feltehetőleg elkerülik a ritkán-tüskés sejtek dendritjeit.

Mivel a mintavétel azonos módon történt, eredményeinket össze lehet hasonlítani a csoportunk által eddig megvizsgált interneuron-típusok szinaptikus bemeneteinek adataival (Gulyás és mtsai, 1999; Mátyás és mtsai, 2004). Az eddig megvizsgált interneuron típusok közül a HS sejtekre érkezik a legtöbb bemenet (~22 000/sejt), amely meghaladja az eddig ismert legsűrűbb beidegezést fogadó PV-pozitív sejtek összes bemenetének számát is (~16 300/sejt). Mivel a korábban megvizsgált sejtcsoportok radiális-, minden hippocampalis réteget elfoglaló dendritfával rendelkeztek, a CA1 HS sejtekkel összehasonlítva bemeneteiknek csak kisebb hányada érkezhetett a CA1 piramissejtektől. Mindezek alapján a CA1 területén a megvizsgált sejtcsoportok közül valószínűleg a HS sejtek mintavételezik leghatékonyabban a lokális aktivitást. Mi lehet ez alapján a ritkán-tüskés HS sejtek szerepe a hippocampalis működésekben? In vivo, a double-projection (HS) sejtek erőteljesen növeli tüzelési frekvenciájukat az élleshullám-asszociált ripple aktivitás alatt (Jinno és mtsai, 2007).

Akciós potenciáljaik röviddel a CA1 piramissejtek kisülését követik, ami alapján az aktív lokális piramissejtektől származó nagy számú bemeneteik hatására kezdhetnek tüzelni (Jinno és mtsai, 2007). Az MS-DB-ben található sejtek gátoltak a hippocampusban mért ripple oszcilláció alatt (Dragoi és mtsai, 1999; Borhegyi és mtsai, 2004), amiért mindezek alapján az ebben a fázisban igen aktív HS sejtek septalis terminálisai által kibocsátott GABA lehet felelős. A HS sejtek ezzel a működésükkel megakadályozhatják a theta oszcilláció létrejöttét az éles hullám aktivitás alatt (Jinno és mtsai, 2007). Emellett az MS-DB-ben található gátlósejtek szinkron elcsendesülésének köszönhetően a hippocampalis interneuronok felszabadulhatnak a septo-hippocampalis pálya gátlása alól (Tóth és mtsai, 1997). Ennek eredményeképpen gátló hatást fejthetnek ki a sharp wave burstökért felelős piramissejtekre, és ezáltal negatív visszacsatolást létrehozva megszüntethetik az adott ripple-t (Dragoi és mtsai, 1999). A HS sejtek CA1 régió piramissejtjeit beidegző lokális kollaterálisaiknak elsődlegesen nem a gátlásban lehet szerepük, hanem a piramissejtek feszültségfüggő ioncsatornáinak de -inaktivációjában, ami által lehetővé teszik ezek további tüzelését (Jinno és mtsai, 2007;

Klausberger, 2009).

A GABAerg bemenetek arányát (14%) illetően a ritkán-tüskés HS sejtek a sor közepén helyezkednek el a többi interneuron csoport között (PV-pozitív sejtek: 6%, CR-pozitív sejtek: 21%, CB-pozitív sejtek: 29%, CCK és VIP-pozitív kosársejtek:

36%). A ritkán-tüskés HS sejtek fő GABAerg bemenete az MS-DB-ből származik (lásd az előző fejezetet), és többszörös beidegzést kaphatnak más HS sejtektől is, ahogy azt egy sejt esetében megfigyelhettük. A VIP és CR tartalmú hármas típusú interneuron-szelektív sejtek csoportja szintén beidegezheti őket, ugyanis ezek rostjai a HS sejtek elhelyezkedési területén a CA1 str. oriens/alveus határon futnak, és itt beidegzik az mGluR1α-pozitív és calbindin-tartalmú interneuronokat, közöttük feltehetőleg a HS sejteket is (Acsády és mtsai, 1996; Ferraguti és mtsai, 2004).

A CA1 HS sejtek dendritfájának morfológiája hasonló az O-LM sejtekéhez:

mindkét sejttípus horizontális str. oriens/alveus határon húzódó dendritekkel rendelkezik (McBain és mtsai, 1994; Maccaferri és McBain, 1995; Sik és mtsai, 1995), így fő bemenetét valószínűleg a CA1 piramissejtektől kapja. Ennek ellenére az éleshullám során megfigyelhető ripple aktivitás során teljesen ellentétes viselkedést mutatnak: míg a HS sejtek ekkor a legaktívabbak (Jinno és mtsai, 2007), az O-LM

sejtek kifejezetten gátoltak alatta (Klausberger és mtsai, 2003). Ezt az eltérő membrántulajdonságok, ioncsatorna eloszlások mellett a GABAerg bemenetek eltérő anatómiai szerveződése is okozhatja, ezért érdemes lenne megvizsgálni a bemenetek tulajdonságait az O-LM sejtek esetében is.

A CA3 régió ritkán-tüskés HS sejtjein nagyon hasonló szinaptikus denzitás értékeket mértünk mint a CA1 területén, ami arra utal, hogy a ritkán-tüskés HS sejtek hasonló szerepet tölthetnek a CA3 és a CA1 neuronhálózatában. Fontos megjegyezni, hogy bár a megvizsgált ritkán-tüskés HS sejtek bemeneti tulajdonságai igen hasonlóak voltak, ismert, hogy a különböző neurokémiai markerek expresszálása alapján heterogén csoportot alkotnak mind a CA1 mind a CA3 területén. Az M2 muszkarinos receptor expresszáló HS sejtek például általában nem expresszálnak mGluR1α receptort (Jinno és mtsai, 2007), amely alapján a ritkán-tüskés HS sejtek csoportján belül két alcsoport létezhet. Ezek esetleg funkcionálisan is eltérhetnek egymástól. Mindazonáltal a szinaptikus bemenetek vizsgálata során a mintánkban nem találkoztunk nagy egyedi különbségekkel, ezért úgy gondoljuk, hogy a különböző markereket expresszáló ritkán-tüskés HS sejtek input-denzitás értékei hasonlóak lehetnek.