dc.contributor.author
Boom, Leander van den
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:57:53Z
dc.date.available
2011-07-15T09:52:44.154Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12757
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-16955
dc.description.abstract
In der hier vorliegenden Arbeit wurden mit Hilfe von Stimulationsparadigmen,
welche Langzeitpotenzierung induzieren, sharp wave ripple Komplexe (SPW-R)
induziert, denen die sukzessive Entladung hippokampaler Neurone zugrunde
liegt. Diese SPW-R Komplexe ähneln in ihren Eigenschaften denen spontan
auftretender SPW-R: sie entstehen primär in der Subregion CA3 und propagieren
über das CA1 zum Subiculum. Dabei hängt ihre Aufrechterhaltung essentiell von
AMPA/Kainat Rezeptoren ab, die Induktion hingegen steht in direktem
Zusammenhang mit der Aktivierung der NMDA Rezeptoren. Einmal induziert führt
eine Blockade der NMDA Rezeptoren nicht mehr zur Unterbrechung der SPW-R; der
exzitatorische Anteil über AMPA/Kainat Rezeptoren reicht zur Aufrechterhaltung
aus. Im Gegenzug zur hochfrequenten Stimulation kann eine niederfrequente
Reizserie, welche Langzeitdepression induziert, zum Zusammenbruch der SPW-R
Komplexe führen. Auf intrazellulärer Ebene zeichnet sich während der SPW-R
Komplexe eine dynamische Reorganisation neuronaler Netzwerke ab, die gleichsam
Zellen in ein Netzwerk rekrutieren als auch aus dem Zellverband ausschließen
kann. Unter dem Einfluß des GABA A Rezeptor Antagonisten Bicucullin werden
bereits vorher induzierte SPW-R Komplexe in prolongierte Entladungen mit
deutlich höherer Amplitude transformiert. Der Frequenzinhalt der ripples
entspricht hier etwa 300 Hz. Als Ausdruck fehlender Inhibition zeigen
intrazelluläre Ableitungen von Pyramidenzellen eine wesentlich stärkere und
verlängerte Depolarisation mit bis zu 40 Aktionspotentialen während eines
SPW-R Komplexes. Insgesamt ähneln diese Eigenschaften denen recurrenter
epileptiformer Entladungen (RED), wie sie schon im Menschen oder der Ratte
nachgewiesen wurden. In weiteren Experimenten wurde der Einfluß von Serotonin,
Dopamin und Norepinephrin auf sowohl tetanisch als auch durch Carbachol oder
Kainat induzierte Gammaoszillation untersucht. Die pharmakologisch induzierten
Gammaoszillationen wurden durch alle getesteten Monoamine dosisabhängig
supprimiert und ihr Frequenzinhalt leicht erhöht. Dieser Effekt wird durch
Isoproterenol bei tetanisch und pharmakologisch induzierten Gammaoszillation
gleichermaßen simuliert und weist mechanistisch auf einen Zusammenhang mit
intrazellulärem zyklischem Adenosinmonophosphat hin. Bei tetanischer Induktion
hingegen werden die Oszillationen unter dem Einfluss der Monoamine
augmentiert. Diese Ergebnisse deuten eine Beteiligung anderer Zelltypen bei
tetanisch induzierter Gammaoszillation als bei pharmakologischer Induktion an.
de
dc.description.abstract
In this present work stimulation paradigms, that are known to induce long term
potentiation, were used to induce sharp wave ripple complexes (SPW-R), which
are based on successive discharge of hippocampal neurons. Those SPW-R
complexes are similar in their characteristics to spontaneously occurring
SPW-R: they primarily originate in the subregion CA3 and propagate via CA1 to
the subiculum. The induction is essentially dependant on the activation of
NMDA receptors, while AMPA/kainate receptors are crucial for their
maintenance. Once induced the blockage of NMDA receptors no longer lead to an
interruption of SPW-R; the excitation through AMPA/kainate receptors is
sufficient for their maintenance. In contrast to high-frequency stimulation a
series of low-frequency stimulation leads to long-term depression and to the
collapse of SPW-R complexes. On an intracellular level the SPW-R complexes are
characterized by a dynamic reorganization of neuronal networks, which can
recruit or exclude cells into the network. Under the influence of the GABA A
receptor antagonist bicuculline previously induced SPW-R complexes are
transformed into a prolonged discharge with considerably higher amplitude. The
frequency content of the ripples corresponds to about 300 Hz. During a SPW-R
complex intracellular recordings of pyramidal cells show a substantially
stronger and prolonged depolarisation with up to 40 spikes as an expression of
lack of inhibition. Overall those characteristics resemble of recurrent
epiletiform discharges (RED), which have already been shown in humans and
rats. In further experiments the influence of serotonin, dopamine and
norepinephrine on tetanically as well as on carbachol or kainate induced gamma
oscillation was examined. The pharmacological induced gamma oscillation was
suppressed dose dependently in all tested monoamines and the frequency content
was shifted to slightly higher frequencies. This effect is simulated by
isoprotenerol in tetanically and pharmacologically induced gamma oscillation
likewise, a finding that hints to a mechanistic correlation with intracellular
cyclic adenosine monophosphate. However tetantically induced oscillations are
augmented under the influence of monoamines. These results indicate the
participation of other types of cells during tetanically induced gamma
oscillation compared to pharmacological induction.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
gamma oscillation
dc.subject
sharp wave ripple
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Gedächtnisassoziierte synchrone Netzwerkoszillationen im Hippocampus der
adulten Ratte in vitro
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. Dietmar Schmitz
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. Denise Manahan Vaughan
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. Uwe Heinemann
dc.date.accepted
2011-09-09
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000023003-0
dc.title.translated
Memory related synchronous network oscillations in the hippocampus of adult
rat in vitro
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000023003
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000009541
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access