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【2h】

A supercritical density of fast Na+ channels ensures rapid propagation of action potentials in GABAergic interneuron axons

机译：快速的Na +通道超临界密度可确保GABA能中神经元轴突中动作电位的快速传播

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摘要

Fast-spiking, parvalbumin-expressing GABAergic interneurons/basket cells (BCs) play a key role in feedforward and feedback inhibition, gamma oscillations, and complex information processing. For these functions, fast propagation of action potentials (APs) from the soma to the presynaptic terminals is important. However, the functional properties of interneuron axons remain elusive. Here, we examined interneuron axons by confocally targeted subcellular patch-clamp recording in rat hippocampal slices. APs were initiated in the proximal axon ~20 μm from the soma, and propagated to the distal axon with high reliability and speed. Subcellular mapping revealed a stepwise increase of Na+ conductance density from the soma to the proximal axon, followed by a further gradual increase in the distal axon. Active cable modeling and experiments with partial channel block indicated that low axonal Na+ conductance density was sufficient for reliability, but high Na+ density was necessary for both speed of propagation and fast-spiking AP phenotype. Our results suggest that a supercritical density of Na+ channels compensates for the morphological properties of interneuron axons (small segmental diameter, extensive branching, and high bouton density), ensuring fast AP propagation and high-frequency repetitive firing.
机译：快速表达小白蛋白的GABA能神经元/篮细胞（BCs）在前馈和反馈抑制，γ振荡以及复杂的信息处理中起关键作用。对于这些功能，动作电位（AP）从躯体到突触前末端的快速传播很重要。然而，中间神经元轴突的功能特性仍然难以捉摸。在这里，我们通过共聚焦靶向大鼠海马切片中的亚细胞膜片钳记录来检查神经元轴突。 AP从距躯干约20μm的近端轴突开始，并以高可靠性和高速度传播到远端轴突。亚细胞定位显示从躯体到近端轴突的Na + 电导密度逐步增加，然后远端轴突进一步逐渐增加。主动电缆建模和部分通道阻滞实验表明，低轴突Na + 电导密度足以确保可靠性，但高Na + 密度对于传播速度和快速传输都必不可少加标AP表型。我们的结果表明，Na + 通道的超临界密度补偿了中间神经元轴突的形态特性（小节段直径，宽分支和高钮扣密度），从而确保了AP的快速传播和高频重复发射。

著录项

  • 期刊名称 other
  • 作者

    Hua Hu; Peter Jonas;

  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(17),5
  • 年度 -1
  • 页码 686–693
  • 总页数 28
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类
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