Local circuits of the mouse granular retrosplenial cortex

Abstract

La corteza granular retrosplenial (GRSC) de los roedores es una área cortical implicada en funciones como la memoria y el aprendizaje espacial. La mayoría de las neuronas piramidales de las capas superficiales de la GRSC muestran un patrón de disparo tardío (LS) debido a la presencia de corrientes de potasio de tipo A. Hemos estudiado los circuitos locales que involucran a este tipo de neuronas piramidales mediante registros intracelulares en neuronas piramidales LS y no-LS de L2/3 y en algunos casos en L5 de la GRSC en cortes cerebrales coronales de ratones de 14-22 días posnatales. Las neuronas LS y no-LS se identificaron por el patrón de disparo, la mayor resistencia de entrada de membrana, el potencial de acción más corto y el tiempo más corto para disparar el primer potencial de acción. En primer lugar, durante la propagación de descargas epileptiformes, casi todas las neuronas no-LS dispararon grandes ráfagas de potenciales de acción; por el contrario, las neuronas LS mostraron ráfagas de potenciales postsinápticos excitadores (EPSP) cuya amplitud nunca alcanzó el umbral de disparo de picos. En segundo lugar, la estimulación de los axones colaterales horizontales con la aplicación local de glutamato provocó corrientes postsinápticas excitatorias (EPSC) en las neuronas LS solo cuando el estímulo estaba cerca (100-200 ¿m) de la neurona registrada; por el contrario, las neuronas no-LS mostraron grandes EPSC en respuesta a la estimulación a distancias más largas (~ 1200 ¿m). 11 En tercer lugar, en respuesta a los estímulos eléctricos aplicados a la corteza homotópica contralateral y a 1200 ¿m ipsilateralmente, registramos simultáneamente pares de neuronas piramidales formados por una neurona LS y una no-LS. En estos pares L2/3, los EPSCs evocados fueron significativamente más pequeños y menos frecuentes en las neuronas LS que en las no-LS; además, la latencia del EPSC registrado en las neuronas LS fue más larga que en las no-LS. Nuestros datos sugieren que estas neuronas, a diferencia de las neuronas piramidales vecinas no-LS, están inervadas por axones colaterales locales y muestran corrientes sinápticas más pequeñas en respuesta a la estimulación de los axones de largo alcance. Los resultados presentados hasta aquí muestran diferencias en los microcircuitos locales que implican a las neuronas LS y no-LS en la GRSC y sugieren que las neuronas LS están inervadas principalmente por axones colaterales de corto alcance. En cuarto lugar, también hemos estudiado y comparado las respuestas inhibitorias feed-forward y el balance excitatorio/inhibitorio (balance E/I) en las neuronas piramidales LS y no-LS de L2/3 de la GRSC para descartar que estas diferencias se deban a su balance E/I. En respuesta a los estímulos ipsilaterales, la amplitud máxima de los EPSCs y de los IPSCs fue similar en las neuronas LS y no-LS; esto provocó un balance E/I cercano a 1 que no fue diferente en ambos tipos de neuronas. Por el contrario, en respuesta a la estimulación de los axones contralaterales callosos, los EPSCs fueron menores que los IPSCs en ambos tipos de neuronas. Estos resultados sugieren que tanto 12 las neuronas LS como las no-LS son más activadas por los axones ipsilaterales que por los axones contralaterales. En quinto lugar, hemos investigado si las pequeñas respuestas disinápticas registradas en las neuronas LS se debían a las aferencias de neuronas piramidales de la capa superficial L5b. Los resultados de los registros simultáneos de las neuronas piramidales de L2/3 y neuronas piramidales de la parte superficial de L5b no contestaron este punto. Las respuestas sinápticas registradas en la parte superficial de la L5b mostraron corrientes sinápticas excitatorias e inhibidoras grandes en respuesta a axones ipsi- y contralaterales, similares a las respuestas registradas en las neuronas no-LS de L2/3. No obstante, en las neuronas de L5 el balance E/I en respuesta a aferencias ipsilaterales fue menor que en las neuronas no-LS de L2/3. Por último, la aplicación de bloqueantes de los receptores GABAB (GABABRs) (CGP55845 o CGP52432) aumentó el tamaño de los EPSPs en las neuronas de LS, provocando el disparo en la mayoría de ellas. Estos resultados muestran la presencia de diferencias en los microcircuitos locales que implican a las neuronas piramidales LS y no-LS en la GRSC y sugieren la presencia de un componente inhibitorio dependiente de la activación de los GABABRs en las neuronas LS.