Attwell D, Wilson M
J Physiol. 1980 Dec;309:287-315. doi: 10.1113/jphysiol.1980.sp013509.
通过向蝾螈视网膜中的一根视杆细胞注入电流,并记录附近视杆细胞的电压响应,研究了视杆细胞之间电信号的传播。以这种方式测量的视杆细胞网络行为,是根据在单个分离视杆细胞上进行电压钳实验收集的视杆细胞膜特性数据进行模拟的。
对于距离电流注入部位较远的视杆细胞,网络对方形电流脉冲的电压响应变得更小、更短暂,且达到峰值的时间更长。去极化电流产生的响应比相同幅度的超极化电流小。
相邻的视杆细胞和视锥细胞之间的耦合比相邻视杆细胞之间的耦合弱。
视杆细胞网络对电流注入的响应不受2毫米天冬氨酸(-)的影响,天冬氨酸(-)可消除从感受器到水平细胞的传递。
在静息电位下测量的单个分离视杆细胞的输入电阻在100至680兆欧之间变化。较低的值可能是由于微电极造成的损伤。发现视杆细胞的内段和外段之间的电耦合非常强。
在高于-35毫伏的电位下,分离视杆细胞中观察到的强烈“瞬时”外向整流在加入15毫米四乙铵(TEA)后减弱但未消除。
在正常溶液中,分离的视杆细胞表现出一种电压和时间依赖性电流I(A),其动力学由单个一阶门控变量近似,其激活曲线跨越-40至-80毫伏的范围。电流的时间常数随电压变化,在-140至-40毫伏之间为60至200毫秒。
在正常溶液中,在-140至-40毫伏之间未找到I(A)的反转电位,并且完全激活的电流I(A)在该电位范围内大致与电压无关,幅度约为0.1纳安。
根据几个标准,I(A)表现为一种由超极化激活的单一内向电流。然而,药理学研究表明,它是至少两种具有非常相似动力学的电流之和。
大多数分离的视杆细胞在去极化超过-35毫伏时表现出净外向电流非常缓慢(时间常数约为3秒)的增加。这种电流的幅度在不同细胞之间有很大差异。
假设视杆细胞网络可以用电阻耦合在一起的单个视杆细胞的方形晶格近似,分离视杆细胞的电压钳数据被用于预测网络对一个细胞电流注入的响应。理论和观察到的网络行为吻合良好。估计相邻视杆细胞之间的电阻耦合约为300兆欧。电流I(A)在决定视杆细胞网络行为中起主要作用。
时间依赖性电流I(A)是对明亮闪光响应的峰-平台波形的原因。一种类似于I(A)的电流也可以解释Detwiler、Hodgkin和McNaughton(1978年)观察到的通过海龟视杆细胞网络的暗闪光响应峰值负传播速度。