Abnormalities in the GABAergic Inhibitory System Leading to the Development of Spike-Wave Discharges in the Somatosensory Cortex of WAG/Rij Rats

Abstract

We investigated the effects of muscimol on generation of spike-wave discharges (SWDs) and short-term plasticity alterations in the somatosensory cortex of WAG/Rij rats. The rats were implanted with a twisted tripolar electrode into the above cortex region and with an intraventricular cannula into the right cerebral ventricle. EEG recordings were made before and after muscimol and saline injections. Paired-pulse stimulations (200 µsec, 100-1000 µA, 0.1 sec⁻¹) were applied to the somatosensory cortex at 50-, 100-, 400-, and 500-mseclong intervals for 50 min. Pharmacological amplification of GABAergic transmission in the somatosensory cortex exerted an inhibitory effect on the thalamo-cortical circuit underlying the generation of spike-wave discharges (SWDs). Ten minutes post-injection of muscimol, paired-pulse facilitation was significantly reduced at 50- and 100-msec-long interpulse intervals (P < 0.05). The data obtained suggest that muscimol suppresses generation of SWDs and changes short-term plasticity via imitation of the effects of GABA in inhibitory synapses.

Ми досліджували впливи мусцимолу на генерацію комплексів пік-хвиля (КПХ) та феномен короткочасної пластичності у щурів лінії WAG/Rij. Тваринам імплантували триполярний електрод у соматосенсорну кору та канюлю в правий мозковий шлуночок. Перед внутрішньошлунковою ін’єкцією мусцимолу або фізіологічного розчину реєстрували ЕЕГ. Соматосенсорну кору стимулювали парними стимулами (200 мкс, 100–1000 мкА, 0.1 с–1) з інтервалами 50, 100, 400 або 500 мс протягом 50 хв. Фармакологічне посилення ГАМК-ергічної передачі в соматосенсорній корі призводило до гальмування таламо-кортикальних нейромереж, відповідальних за генерацію КПХ. Через 10 хв після ін’єкції мусцимолу полегшення при парній стимуляції істотно зменшувалось та переходило у депресію у тих випадках, коли міжстимульні інтервали дорівнювали 50 або 100 мс (P < 0.05). Як вказують отримані дані, мусцимол пригнічує генерацію КПХ та змінює короткочасну пластичність, оскільки він імітує дію ГАМК у гальмівних синапсах.