Courant H et rythmes 0 dans les structures corticales : un exemple du rôle des courants intrinsèques dans l'organisation temporelle de l'activité de réseau

= H-strom und kortikalen 0-rhythmen : ein beispiel für dir rolle intrinsischer ströme bei der zeitlichen organisation von netzwerkaktivität

H current and theta rhythms in cortical structures : an example of the role of intrinsic currents in temporal organisation of network activity

• Auteur / Autrice : Philippe Gastrein
• Direction : Dominique Debanne, Rainer Kree
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2 en cotutelle avec Georg-August-Universität (Göttingen, Allemagne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux neuronaux (physiologie)

AMP cyclique

Cortex cérébral

Hippocampe (anatomie)

Résumé

Le courant cationique activé par l’hyperpolarisation (courant H) est impliqué dans l’organisation temporelle de l’activité neuronale. Nous montrons que le courant H améliore la synchronisation et la régularité des oscillations thêta dans l’hippocampe et dans le néocortex in vitro. Il détermine les oscillations thêta par la définition de résonance intrinsèque de membrane, la fidélité de décharge et le couplage entre potentiels postsynaptiques et décharge. Les cinétiques du courant H sont modulées par l’AMPc. Nous montrons que l’augmentation de l’activité synaptique provoque une augmentation de la concentration en AMPc intracellulaire qui pourrait réguler les oscillations de l’activité de réseau. Ces résultats illustrent le rôle clef d’un courant intrinsèque dans l’organisation temporelle de l’activité des neurones en réseau. La modulation des propriétés cinétiques du courant H peut agir comme un régulateur de fréquence.

Der durch Hyperpolarisation aktivierte, kationische Einwärtsstrom (H-Strom) ist in die zeitliche Organisation neuronaler Aktivität involviert. Wir zeigen, dass der H-Strom die Synchronisation und die Regelmäßigkeit der Theta-Oszillationen im Hippocampus und im Neocortex in vitro verbessert. Er beeinflußt die Theta-Oszillationen durch die Vorgabe einer intrinsischen elektrischen Resonanz, desweiteren durch die Genauigkeit der Aktionspotentialausl ¨osung sowie durch die Kopplung zwischen den postsynaptischen Potentialen und der Aktionspotentialausl¨osung. Die Kinetik des H-Stromes wird durch cAMP moduliert. Wir zeigen, dass die Steigerung der synaptischen Aktivität eine Steigerung der intrazellulären cAMP-Konzentration verursacht, welche die oszillierende Netzwerkaktivität regulieren könnte. Diese Ergebnisse veranschaulichen die Schlüsselrolle eines intrinsischen Stromes wie der IH in der zeitlichen Organisation einer Netzwerkaktivität von Nervenzellen wie die kortikale Theta-Oszillationen. Unsere Studium läßt uns vorschlagen, dass die Modulation der kinetischen Eigenschaften des H-Stromes hierbei wie ein Frequenzstimmer wirken.

The hyperpolarisation-activated current (h-current) is involved in the temporal organisation of neuronal activity. We show that h-current enhances synchronisation and regularity of theta oscillations in the hippocampus and in the neocortex in vitro. It locks theta oscillations via intrinsic resonance and enhanced temporal spiking fidelity. Kinetics of h-current is modulated by cAMP. We show that increased synaptic activity evokes an increase in intracellular cAMP concentration which could regulate network activity oscillations. These results illustrate the key role of an intrinsic current in the temporal organisation of neuronal network activity. The modulation of h-current kinetics can act as a frequency tuner.