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  • Induction of Anti-Hebbian LTP in CA1 Stratum Oriens Interneurons: Interactions between Group I Metabotropic Glutamate Receptors and M1 Muscarinic Receptors.

Induction of Anti-Hebbian LTP in CA1 Stratum Oriens Interneurons: Interactions between Group I Metabotropic Glutamate Receptors and M1 Muscarinic Receptors.

The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience (2015-10-09)
Caroline Le Duigou, Etienne Savary, Dimitri M Kullmann, Richard Miles
RESUMEN

An anti-Hebbian form of LTP is observed at excitatory synapses made with some hippocampal interneurons. LTP induction is facilitated when postsynaptic interneurons are hyperpolarized, presumably because Ca(2+) entry through Ca(2+)-permeable glutamate receptors is enhanced. The contribution of modulatory transmitters to anti-Hebbian LTP induction remains to be established. Activation of group I metabotropic receptors (mGluRs) is required for anti-Hebbian LTP induction in interneurons with cell bodies in the CA1 stratum oriens. This region receives a strong cholinergic innervation from the septum, and muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) share some signaling pathways and cooperate with mGluRs in the control of neuronal excitability.We therefore examined possible interactions between group I mGluRs and mAChRs in anti-Hebbian LTP at synapses which excite oriens interneurons in rat brain slices. We found that blockade of either group I mGluRs or M1 mAChRs prevented the induction of anti-Hebbian LTP by pairing presynaptic activity with postsynaptic hyperpolarization. Blocking either receptor also suppressed long-term effects of activation of the other G-protein coupled receptor on interneuron membrane potential. However, no crossed blockade was detected for mGluR or mAchR effects on interneuron after-burst potentials or on the frequency of miniature EPSPs. Paired recordings between pyramidal neurons and oriens interneurons were obtained to determine whether LTP could be induced without concurrent stimulation of cholinergic axons. Exogenous activation of mAChRs led to LTP, with changes in EPSP amplitude distributions consistent with a presynaptic locus of expression. LTP, however, required noninvasive presynaptic and postsynaptic recordings. In the hippocampus, a form of NMDA receptor-independent long-term potentiation (LTP) occurs at excitatory synapses made on some inhibitory neurons. This is preferentially induced when postsynaptic interneurons are hyperpolarized, depends on Ca(2+) entry through Ca(2+)-permeable AMPA receptors, and has been labeled anti-Hebbian LTP. Here we show that this form of LTP also depends on activation of both group I mGluR and M1 mAChRs. We demonstrate that these G-protein coupled receptors (GPCRs) interact, because the blockade of one receptor suppresses long-term effects of activation of the other GPCR on both LTP and interneuron membrane potential. This LTP was also detected in paired recordings, although only when both presynaptic and postsynaptic recordings did not perturb the intracellular medium. Changes in EPSP amplitude distributions in dual recordings were consistent with a presynaptic locus of expression.

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Sacarosa, for molecular biology, ≥99.5% (GC)
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Cloruro de sodio, for molecular biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
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Sacarosa, ≥99.5% (GC), BioXtra
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Sacarosa, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (HPLC)
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Sodium chloride solution, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
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Cloruro de sodio, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
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Sodium chloride solution, 5 M in H2O, BioReagent, for molecular biology, suitable for cell culture
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Sodium chloride solution, 5 M
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Sacarosa, ≥99.5% (GC), Grade II, suitable for plant cell culture
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Cloruro de sodio, 99.999% trace metals basis
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Sacarosa, Grade I, ≥99% (GC), suitable for plant cell culture
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Sacarosa, meets USP testing specifications
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Cloruro de sodio, BioXtra, ≥99.5% (AT)
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Cloruro de sodio, BioPerformance Certified, ≥99% (titration), suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture
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Cloruro de sodio, AnhydroBeads, −10 mesh, 99.999% trace metals basis
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Sodium chloride-35Cl, 99 atom % 35Cl
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Cloruro de sodio, meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99.0-100.5%
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Sodium chloride solution, 5 M
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Cloruro de sodio, random crystals, optical grade, 99.9% trace metals basis
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Sacarosa, ACS reagent
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Sodium chloride solution, 0.85%
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Sacarosa, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, NF
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Cloruro de sodio, tablet
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