Relais neuronen van de laterale geniculate Nucleus integreren en sturen visuele informatie naar de visuele cortex. Deze neuronen ontvangen excitatory input van ganglioncellen via retinogeniculate synapsen, die zorgen voor de belangrijkste excitatory drive voor relay neuronen. Bovendien ontvangen Relais neuronen excitatory ingangen van corticale neuronen via corticogeniculate synapsen. Bovendien ontvangen Relais neuronen remmende ingangen van lokale interneuronen en GABAergic neuronen van de Nucleus reticularis thalami1. De Nucleus reticularis thalami is aanwezig als een schild tussen de thalamus en de cortex zodanig dat vezels projecteren van cortex naar thalamus en in de tegenovergestelde richting moet gaan door de Nucleus reticularis thalami2.
Retinogeniculate ingangen en corticogeniculate ingangen vertonen verschillende synaptische eigenschappen3,4,5,6,7,8. Retinogeniculate ingangen vormen grote terminals met meerdere release sites9,10. In tegenstelling, weergeven corticogeniculate ingangen kleine terminals met single release sites7. Bovendien, retinogeniculate synapsen effectief stimuleren actie potentialen van Relais neuronen ondanks het vormen slechts 5 − 10% van alle synapsen op Relais neuronen3,8,11. Het corticogeniculate synapsen dient daarentegen als modulator van retinogeniculate transmissies door het membraanpotentiaal van Relais neuronen12,13te beheersen.
Deze twee belangrijkste excitatory ingangen voor relay neuronen zijn ook functioneel verschillend. Een belangrijke verschil is de kortdurende depressie van retinogeniculate synapsen en de korte termijn vergemakkelijking van corticogeniculate synapsen3,5,8. Korte-termijn plasticiteit verwijst naar een fenomeen waarin de synaptische sterkte verandert wanneer de synaps herhaaldelijk actief is binnen een tijdsperiode van enkele milliseconden tot enkele seconden. Synaptic release waarschijnlijkheid is een belangrijke factor onderliggende plasticiteit op korte termijn. Synapsen, met een lage kans op initiële vrijgave, weergave van de korte termijn als gevolg van de opbouw van CA2 + in de presynapse en bijgevolg een toename van de kans op vrijgave wordt waargenomen bij herhaalde activiteit. In tegenstelling, synapsen met hoge release kans meestal weergegeven op korte termijn depressie als gevolg van de uitputting van Ready-releasable blaasjes14. Bovendien, desensibilisatie van postsynaptische receptoren draagt bij aan de korte-termijn plasticiteit in sommige hoge-release waarschijnlijkheid synapsen8,15. Hoge afgifte waarschijnlijkheid en desensibilisatie van α-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic zuur (AMPA) receptoren dragen bij aan de prominente kortdurende depressie van retinogeniculate synapsen. Daarentegen is de waarschijnlijkheid van lage afgifte ten grondslag aan de korte termijn versoepeling van de synapsen van het corticogeniculate.
Bij muizen komt het optische kanaal in de dorsale laterale geniculate Nucleus (dLGN) van de caudolaterale plaats, terwijl corticogeniculate vezels de dLGN rostroventraal binnenkomen. De afstand tussen de twee ingangen maakt het mogelijk voor het onderzoek van de individuele eigenschappen van twee zeer verschillende excitatory ingangen die op dezelfde cel. Hier bouwen we voort op en verbeteren we een eerder beschreven dissectie methode waarbij retinogeniculate en corticogeniculate vezels in acute hersen plakjes3bewaard blijven. We beschrijven dan het elektrofysiologisch onderzoek van Relais neuronen en stimulatie van retinogeniculate en corticogeniculate vezels met extracellulaire stimulatie elektroden. Tot slot bieden we een protocol voor het vullen van Relais neuronen met biocytine en daaropvolgende anatomische analyse.