Akademik Veri Yönetim Sistemi
17. ULUSAL SİNİRBİLİM KONGRESİ, Trabzon, Türkiye, 4 - 07 Nisan 2019, ss.54
AMAÇ:Uzun dönemli güçlenme (UDG) ve baskılanma (UDB), sinaptik gücün uyarım sıklığına bağımlı bir değişimi olarak
düşünülebilir. UDG'nin indüksiyonundan önce verilen düşük frekanslı stimülasyon (DFU), bazal sinaptik kuvveti veya UDG'nin erken
fazını etkilemeden onu aktiviteye bağımlı bir şekilde inhibe eder ve fosfataz inhibitörleri tarafından bloke edilir. Bu çalışmada, dört
farklı uyaran frekansı kullanarak DFU'nun sonraki UDG büyüklüğü üzerindeki etkisini araştırdık.
YÖNTEM:Çalışmaya dahil edilen dört grup yetişkin Wistar rat, uyarım kalıbının frekansına göre ayrıldı (0,5-Hz, 1-Hz, 2-Hz ve 5-Hz,
n = 8 / grup). Uzun dönemli baskılanma oluşturması beklenen bu farklı kalıpların sonraki UDG indüksiyonuna etkisi in-vivo yöntemle
araştırıldı. Tüm düşük freakns kalıpları 900 puls’tan oluşturuldu. UDG güçlü bir tetanizasyon protokolü kullanılarak indüklendi (100
Hz, 1 saniye, 4 kez, 5 dakika aralıklı) ve eksitatör postsinaptik potansiyel (EPSP) eğiminin ve populasyon spike (PS) genliğinin, UDG
indüksiyonundan 5 ve 60 dakika sonrasındaki 5’er dakikalık zaman aralığındaki ortalaması alınarak ölçüldü. UDG büyüklüğü, tek
yönlü ANOVA testi kullanılarak karşılaştırıldı.
BULGULAR:Uyaran şiddeti ile frekans arasında gözlenen anlamlı olmayan etkileşim, grupların input-output eğrilerinin farklı
olmadığını gösterdi. Kalıcı bir UDG indüklemesi beklenen tetanizasyon protokolü, öncesinde 0,5-Hz frekanslı DFU kalıbı
verildiğinde, EPSP-UDG oluşumunu 60 dakika boyunca inhibe etti ve bu inhibisyon 5-Hz uyarım kalıbından sonra gözlenmedi. PS-UDG genliği, ölçüm yapılan iki zaman aralığında da gruplar arasında anlamlı farklılık gösterdi (P < 0.001) ve büyüklükler ile DFU
kalıbı frekansları arasında pozitif bir ilişki bulundu.
SONUÇ:Bu veriler, belirli DFU kalıplarının, farklı hücre içi moleküler kaskadları aktive edebileceğini ve fosfatazların uzun süreli
aktivasyona neden olan frekanslarda, erken UDG'yi etkilemeden sonraki UDG ekspresyonunu baskılayabileceğini göstermektedir.
UDG'nin bu inhibisyonunun sinaptik aktivitenin daha düşük frekanslarında görülmesi, bu metaplastisite formunun, tekrarlanan
nöronal aktivite sonrasında UDG eksprese etme kapasitesini değiştirebileceğini ve böylece bellek oluşum etkileyebileceğini
düşündürmektedir.
Bu çalışma, Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından TYL-2018-82105, TYL-2018-8210) nolu projeler
kapsamında desteklenmiştir.
Anahtar Kelimeler: hipokampus, priming stimulasyon, uzun dönemli güçlenme, metaplastisite, sıçan
Objective: Long-term potentiation (LTP) and depression can
be considered in terms of the relationship of stimulation frequency and resultant change in synaptic plasticity. Low-frequency stimulation (LFS) given before induction of LTP
inhibits LTP without affecting either basal synaptic strength or
the early phase of LTP. This anterograde inhibitory effect of
LFS is persistent and is blocked by inhibitors of phosphatases.
Herein, we investigated the effect of LFS on subsequent LTP
magnitude using four different stimulus frequencies.
Methods: The study used four groups of adult Wistar rats. The
effect of different stimulation patterns (0.5-Hz, 1-Hz, 2-Hz and 5-
Hz, n=8/ group) designed to induce long-lasting depression of the
perforant pathway inputs to the dentate gyrus on subsequently
induced LTP was investigated. All paradigms consisted of 900
pulses. LTP was induced by a strong tetanisation protocol and
measured as 5-min average of excitatory-postsynaptic potential
(EPSP) and population spike (PS) 5 min and 60 min after its induction. LTP magnitude was compared using one-way ANOVA test.
Results: The input-output curves of the groups were comparable
to each other, as shown by the non-significant interaction
observed between stimulus intensity and frequency. We foundthat 0.5-Hz, but not 5-Hz, stimulation inhibited for 60 min the
subsequent induction of fEPSP-LTP by a normally efficient
LTP-inducing protocol. There was significant difference in PSLTP between two groups at two measurement intervals (p<0.001)
and positive correlations between LTP magnitudes and frequencies.
Conclusion: These data indicate that certain patterns of LFS can
activate different intracellular molecular cascades, and that longlasting activation of phosphatases by prior LFS can suppress the
subsequent expression of LTP. We suggest that this form of
metaplasticity may influence information storage by modulating
the capacity of synapses to express LTP after repeated bouts of
activity.
This study was supported by Erciyes University Research Found
(TYL-2018-8215, TYL-2018-8210).
Keywords: hippocampus, priming stimulation, long-term potentiation, metaplasticity, rats