Physiologische Untersuchungen an der Stäbchenbahn der Nagerretina

AII Amakrinzellen sind Interneurone in der Retina und ein wichtiges Element der Stäbchenbahn von Säugetieren. Bei ihren Antworten auf Lichtreize generieren sie Aktionspotentiale, obwohl die ihnen vor- und nachgeschalteten Bipolarzellen graduierte Membranpotentiale aufweisen. Um die Verarbeitung der Lichtsignale in der Stäbchenbahn der Säuger besser zu verstehen wurden in der vorliegenden Arbeit Membranströme von AII Amakrinzellen und Veränderungen der intrazellulären Kalziumkonzentration mittels Indikatorfarbstoffe bei Mäusen simultan gemessen.Die spannungsabhängigen Kalziumkanäle waren durch eine negative Aktivierungsschwelle und eine sehr langsame Inaktivierung gekennzeichnet¸ ausserdem wurden sie von Dihydropyridinen (Agonisten und Antagonisten) moduliert. Sie fanden sich vor allem auf den keulenförmigen Fortsätzen von AII Amakrinzellen. Lokale Applikationen von Glutamat, AMPA oder Kainat lösten einwärtsgerichtete Ströme aus. Diese Ströme gingen einher mit einer Erhöhung der Fluoreszenz und zwar vor allem in den distalen Dendriten. NMDA löste keine Veränderung der Kalziumkonzentration aus und nur in wenigen Fällen Ströme (7 von 23).Diese Befunde deuten darauf hin, dass es sich bei den ionotropen Glutamat-Rezeptoren auf AII Amakrinzellen um solche vom AMPA Typ handelt. Diese befinden sich, sofern sie kalziumpermeabel sind (oder durch andere Mechanismen zu einer Erhöhung der [Ca2+]i führen) auf den distalen Dendriten nahe der Ganglienzellschicht.

AII amacrine cells are critically involved with nighttime vision. Although their synaptic input consists of graded potentials, their light responses generate Na+ based spikes and they transmit information further to graded neurons. In this study I combined electrophysiological and imaging techniques to characterise calcium currents and glutamate receptors and their sites of origin/localisation in mouse AII amacrine cells. Calcium currents in AII cells displayed a negative activation threshold, inactivated slowly and were sensitive to dihydropyridine agonists and antagonists. Calcium imaging of AII cells showed that the greatest change in intracellular calcium occurred in the lobular appendages, enabling these spiking capable neurons to release neurotransmitter in a sustained fashion onto OFF cone bipolar cells. Application of glutamate, kainate and AMPA evoked inward currents accompanied by a rise in local calcium concentration of the distal arboreal dendrites mainly. NMDA was ineffective in inducing changes in fluorescence and induced rarely currents (7 out of 23 cells).These results suggest that the ionotropic glutamate receptors AII amacrin cells are endowed with are from AMPA/kainate type. As far as they are calcium permeable or coupled to intracellular calcium by different mechanisms, they are localiced to the arboreal dendrites near the ganglion cell layer.