NORADRENALİN'İN FARE COCHLEAR ÇEKİRDEĞİNDEKİ STELLATE HÜCRELERİNİN AKTİVİTELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

(1)

\.rl. llil. Dl'rg. (2001). 17." : 55·60

NORADRENALiN

'

iN FARE COCHLEAR

~EKiRDEGiNDEKi

STELLATE

HOCRELERiNiN AKTiviTELERi OZERiNE ETKisi

Ramazan

Bal'

0 Effects of Noradre

nalin

on the Activity of

Ste

llate

cells in

MOllse

Coc

hl

e.u·

N

ucl

e

ll

s

Ozet: Bu yall~da. noradrenalinln cochlear ~kirdekleki stellate hUcrelennin aktivlteleri Ctzenne etkilennln Incelenmesl

ama~lancli. Fare cochlear yekirdeglnde yer alan stellate hOcrelerinden tUm hOcre patch clamp tekmgll!e hlicre ~I kaYltlan In vitro k01iullarda allndl. Stellate sin;r hQcreieMIn dinlenim zar potansiyeli -61.3 ± 3.3 mV (n= 18) ve

zat

direnci 210 ± 21 Ml} (n=18) oiatak 6k;Uldu. Pertuzyon SOIUsyotlu iyensinde uyguLanan nOl'adtenalinlO (100 JlM), dinlenlm zar po\ansiyelini 26, 1 ~ 4.1 mV (n=5) cJegennde depolarize ettigi gOzlendi. Ball hOcrelerde dlnlenim zar potansiyeij daha da depolanze oIarak hlic· tenlO tamamen sessiz kalmaslna neden oldu. Ramp voltaj protokolu kulLanarak yapllan yaJl1imalarda, noradrenalinln

po-tasyum aklmml azalttl91 bulune!u. Sonu;: oIarak, noradrenalinin sinir hiJcrelennin potasyum aklmlannl azalt1l91 ve doIaYlslyia hUcrelenn kendiliginden oIu~n aktivltelennln artmaslna neden oIdugu belirtendi.

Anahlar Kelimeler: Noradrenalin. cochlear ~kirdek. modUlasyon, hOcre Kii kaYl1

Summary: In this study, It was aimed to assess the eflects 01 noradrenalin on the stellate neuron. Intracellular recordmgs were performed from stellate neurons 01 mice cochlear nucleus in Vitro USing the whole cell patch clamp technique The resting potentia! of stellate neurons was -61.3 ± 3,3 mllivolt (mV)).(n= 18) and Input resistance was 210 ± 21 megaOhm (Mll) (n= 18). Noradrenalin (100 mikro mol WM)) applied in perfUSIon solution depolallZed the resting potantJal by 26. 1 ± 4, 1

mV (n=5). In some cells. noradrenalin caused the resting potenual to shift further in depolarized potentials. resu1tlng In being spontaneously Silent The study of voltage damp using ramp voltage protocol Indicated that potassium current dec· reased. In conclUSIOn, noradrenalin Increases the spontaneously occurring activity, decreasing the potassium current amp· litude

Key Words: Noradrenalin, cochlear nucleus, modulalioo, intracellular recording

Giri~

Memelilerde

iI;:

kulaktan i~ltme siSlemiyle ilgili bil· gilenn vardl{ll ilk hOereler, cochlear cekird~indeki sinir hUcrelerdir.

Beyne

giden

8.

Slnlr lillen, cochlear ye-klrdekte morlOIoJik ve biyaliziksel alarak birbirinden larkit hucreler1e sinaps (kav~k) yapar1ar. BOyiece sesln frekans ve ~iddelt Qlbl degi~ik niteliklennln i~· lenmeslne alanak saglanlr

(

hVII

'l8,

1986).

1m-munohlstaklmyasal ara~IlTmalar1a, cochlear yekirdegin biT

yok

klsmlnda c<>k yoQun biT ~ekilde noradrene~ik

uyanmlann bulundugu tespil edjlmi~lir (Klepper and Herbert, 1991; Kossl ve ark., 1988), Lezyon

de·

ney!enyle, anterograde ve retrograde boyama

me-todlanyla yaptlan ya"~malarla, locus coeruleus sinir hlk:relennin

bu

uyanmlann esas kaynagl aldugu

00-hrlenml~tlf (KJepper and Herbert,

1991

;

Kromer and Moore,

1980;

Fntschy and Grzanna,

1990

).

Cochlear yeklrdegin yogun ~ekjlde noradrenalJlk uyanmlara maruz kalmaslna ka~m ses bilgisinin i~lenmesindeki f'zyolajik rolD tam olarak bilinmemektedir (Oertel ve FUJino,

200 1)

.

HOere dl~1 kaYlt teknigi ile yapllan

ya-h~maJarda. noradrenalinin kedi ve yarasalann cochlear Gcll~ 'Lml11 20. t 1.1001 @: rbal@mku.cdu.!r

yeklrdek hOcrelerinin aktlvltelen uzenne baskllaYlcl et· kilerin;n oldugu bildinlmektedir (Kossl and Vater,

1 989)

Ancak

daha

sonra sl~nJarda yapllan ~1I~malarda larkh sonuylar elde edilmi~tir (Ebert,

1996

).

Ebert

(1996)

iyontalerik alarak noradrenalin uygulamasl sJ(aslnda ve uyguJadlktan klsa sure soma cochlear yekirdek hOe-relenn aktivitesin; bask!ladlgl ve belir1; blr sure sonra ise uzun suren bir uyanci elkinin geli~ligini bildjrmi~\lr.

Stellate sinir hDcresi cochlear yekirdegln an· tenovenlraJ klsmlnda bushy sinlr hucrelenyle blc1ikte ka· nl,)lk ~kilde bulunur1ar (Oertel ve ark.

200

1 ;

Oertel ve ark.,

1990

:

Oertel,

1983

).

Stellate sinir hOcresiOln. de· ~i~ik yonlere uzanan yak saYlda dendnlleri bulunur ve aksonlannln uzandlgl analomik yapllara bakllarak

D

ve

T-stellate hOcre tipi belic1enmil,)tir (Ferragoma ve ark.,

1998).

Biyafiziksel olarak

bu

hDcTeler fazla komplike 01· maYlp kanduktanslan, dinlenlm zar potansiyelinde yak denecek kadar azdlr. Kanduktans deger1eri, depolanze ve hiperpolarize zar potansiyellerinde de octopus ve bushy gibi digsr hOcre tiplenne klyasla yok azdlr (Bal ve Oertel,

2000;

Manis ve Mane,

1991

).

Zar kan-duktanslannln

az

olmasl zar dlfenyJenOln lazla olmaSI

(2)

RAL

demektlr.

Bunun biyofiziksel olarak sonucu, kOqOk

mik-tardakl aklmlarla

yok

saylda aksiyon

potansiyeli

(AP)

uyanlmasldlr (Manis,

1990).

Aynca dinlenim

po-tans_yeline

yakm

potansiyellerde

faaliyet gOsteren iyon

kanallannm saYllanndaki

kCMtuk

de9~ikJikler

dinlenim

zar potanslyelinln degi~mesine neden olurlar. B6ylece

hucrenin

uyanlabilfrlik sevlyeslni

degi~tirirter.

Bu

ne-denle noradrenalin

gibi

norotransmitterlerin

olu~

turdugu modulasyon sinir h0cresinin fonksiyonu 891-Sindan 6nemlidir (Oertel ve Fujino, 2001).

Bu yall~mada noradrenallnln.

cochlear yekirdekte

bulunan

Sln.r

hUcreleri Ozerindekl n6rokimyasal

et-kllennlnln elektroflzyolojik 8yldan incelenmesi

amac;:-lanml~tlr.

Materyal ve Metot

Bu makaJede sunulan

yah~malar,

University

of

Wisconsin-Madison, The Medical School. Department

of

Neurophysiology (Amerika)'da yOrUtOlmO~tOr.

Ca-lI~mada kullanllan t~hizatlar. Finkel ve Gage (1985),

Finkel (1985) ve Auerbach ve Sachs (1985) tara!mdan

aynntlll olarak anlatllml~llr. TOm kimyasal maddeler

Slgma'dan lemin edildl (Noradrenalin. A-0937;

tet-raethyleammoniumion chloride, T-2265; 4-amlnopyridine. _{A-0152; K-gluconate, P-1847; MgCI2,} M·2670; Ins2·phosphocreatlnln, P-1937; HEPES,

H-4034; EGTA, E-8145; Na2-ATP, A-9062; tris-GTP,

G-8877:

_{NaCI, S7653; KCI, P9333; KH2P0}_{4 ,} P5379;

CaCI2, C5080; MgS0_{4 ,}M7506; ve glukoz, G7528).

Cochlear eeklrdek kesitlerin hazlnanmasl:

Ca-II~mada be~ adet ICA dnsi fare (18-21 gOnlOk)

kul-lanlldl. Hayvanlar dekapite edildikten soma ~Ian. 130

mM NaCI, 3 mM KC!. 1.2 _{mM KH2}

P0

_{4 ,}_{2.4 mM CaCI2,} 1.3 mM MgS0_{4 ,}3 mM HE PES ve 10 mM glukoz (%95 02 ve %5 CO2 lie doyurulan) il;:eren 31 °C'deki yapay

beyln SIVISI (aCSF) icerisine konuldu. Sinirler

ge-nlmeden kemlksel yapllardan uzalda~mlan beyin.

coI-IIculus Inlenore sevlYesinde transversal olarak kesildi (Bal. 1998; Bal ve Oertel, 2(00). On y(Jzeyi tellon bir blOk uzenne Cyanoacrylate ile yapl~trnlarak cochlear Ceklrdek vibrotom ile 175 ~m kallnllkta kesildi. KesitJer

blf saklama kabma konarak 95% 02 ve 5% C02

iI;:e-ren gazla sOreldi olarak oksiJenlendl (Oertel. 1983).

Hi.Jcrelenn gOri.mtOlenmesi ve elektriksel kayll:

KaYll odaslna allnan kesitler. dakikada akl~ hlZI 7 ml ve

33 C'deki aCSF iCeren soIusyon iyerisine almarak

in-vened mlkroskop (Zeiss, X63 suya girebilen lens

kul-lanarak) lie ineelendi. (Oertel. 1983). TOm hOcre patch clamp kaYlt tekni~i, 200A arrplifier'OIn (Axon Ins-truments) hlllr akrm Clamp'l ve voltaj ciampi ayarlannda

yaplk:!1 (Bal ve Oertel. 2(00). Patch mikroelektrodlan.

dl~ yaplan t mm ve IC yaplan 0.58 mm oIup.

ky

y(J-zeYinde blf lIaman olan borosllikat kapiUarlardan

(World Precision Instruments. Sarasota. Fl.. USA)

yatay puller kullaOilarak deneyden klsa sOre once

ha-zlnancli (Golding ve ark. 1999). Mlkroeleklrodun

uc

dl-renci, iCeri~i 108 mM K·gluconate. 4.5 mM _MgCI2. 14

mM tris2-phosphocreahnin. 9 mM HEPES. 9 mM

EGTA. 4 mM Na2-ATP ve 0.3 mM tris-GTP (pH'1 7.4)

olan pipet solusyonu ile dolduruldugunda 5-8 MW ola·

rak 61901d0. Olu~n kapasitansl azaltmak 'YIn

elekt-rodlar lJ9lanna kadar Sylgard ile kaplandl. Noradrenalin. aynl hOcrelerde degi~ik yogunluklarda direk olarak per·

!Ozyon solusyonu ilyerislOe konarak sinir hucrelerine

uy-gulandl (Wang ve Robertson. 1997).

Verilerin kaydedilmesi: Hedel hUcre s~ildlkten

soma hOcre iei kaYlt almak iein. mikroelektroda negatll

emme baSlncl uygulayarak tOm hi.Jcre patch clamp

(whole cell patch clamp) konfJgOrasyonu elde edlldl.

TOm hiJcre patch clamp kayltlan. Auerbach ve Sachs'a

(1985) gore yapllml~tlr. Analog veriler. 5-10 KHz'de

filt-re edildikten sonra pClamp (versiyon 8, Axon

Ins-truments) ite idare edilen Digidata 1320 donO~tUnicO lie

10-40 KHz !rekanslarc:la dijital sisteme donO~tOrUlerek

bllgisayarda kaydedildi (Finkel, 1985). Eide edilen ve·

riler aym zamanda kaY11 kagltJanna (chart paper)

yaz-dmidl. Pipet solOsyonu ile aCSF araslOda meydana

gelen 12 mV degerindeki Juncllon potanslyellnden do-layl. voltaj kayltlannda aynl mlklarda blr dOzeltme ya·

PJIdI (Auerbach ve Sachs, 1985). Pozltll degerllkll iyon·

lann. hClcre dl~lna elkmasl ile oIu~n lYon aklmtan.

daima poziti! d~erlildi (+) olarak ($ekll 3 A) ve hi.Jcre icine girmesiyle olu~n aklmlar Ise negati! deQerlikli

ola-rak g6sterilir (';;ekil

3

B) (Finkel ve Gage. 1985).

Morfolojik oIarak stellate simr hOcrelennln genl~ blr

dendritik dallanmaya sahlp olmaSI. hOcrelenn uzunluk

sabitelerinin (h) bOyuk oImaslOa neden oImakladlr. Bu Ise sinir hClcrelerinin soma'Slndan uzak bOIgeterdeki

dendritlerde volta] kontrolOnOn ImKanSIZ oImasryla ne·

ticelenir (space clamp). Dinlenim zar potanslYehnden

30 mV'dan daha depolanze voltaJlarda space clamp

so-runu (RaJ! ve Segev. 1985). deneylenn govendirliQlnl

azaittlglOOan dolayl volta! kayilian ahnmadl.

Cah~madan elde edilen sonuylar. Student's I testl ite degerlendmldi.

Bulgular

Stellate sinir hi.Jcrelerinin zar 6zellikleri: Bu

ma-kalede yer alan sonuclar. 18 stellate sinlf hOcreslnden

tOm hOcre

patch

clamp teknigi ile alinan akfm ve voltal

clamp kaYltlanndan olu~mLr.i'tur. Stellate sinir

hue-relerinin dinlenim zar polanslyell -61.3

±

3.3 mV (n=

18) oIarak ok;:u!dO. Aklm-vohaJ ilj~klSIOl gosteren eQnnln

egiminden (slope) oltyOlen zar direnci. 210

±

21 MW (n=18) olarak belirlendi. Stellate sinir hUcrelerinin

eo-gunlugu sp.:>ntan olarak aksiyon potansiyeli ate~ledi (11/18). HOcre

i9i

kaydl allnan tOm hOcreler katot

(3)

aklm-'\()r;ulrCnlllill'in rllre cochlear "ckird~lindeki ... A1

A2

A3

JL

LlOmv n~

..,.,

10.O!IM

F

IO.IM 91 ₉₂ ₉₃

$cId'

Stellate sn .. hI.:JcrOOnnn, alum entekslyonlanna yamt

oiarak ~ normal elektrol'izyoIojik yanltlan_ HfJcreye uy.

!1J1anan

aklmlar, 'IOItaj kaYltianmn altll'lda g6ste~ir.

En-jekte edllen depoIanze aklrrVar +0.05 (A 1), -to.l (A2) ve

... 0 IS nA (AJ) ve hlpelpOlarue alomar ..Q.05 (BI) • ..Q.I (82) VEl ..Q.15 nA (B3rdir. KaJibrasyon ~ verien uzunlamaslna (vertICal) ~

30

mlivolt degel'llll ~tcrmekte. erw"I8

(ho-nzantal) ~ IS6 75 rN&sarvye slireyl gOstennekle<ir. AI.

A2 va A3 Itrlfl 99Q811i olan

-63

mV tSe hUcterwI dinIenim

po-1an51y81

degemI g6stermektedir

A 1 Vi

verien

O_OS

nA

(na-no.A.nl*); A2

r;n

verien 0.1

nA

VEl A3

i9n

ven6en 0_15

nA

deger1eri hucreye uygJanan skim miktarlanm gOs'

termektedlr

tarlna

btrden lazla AP iie yaM verdt (~kil 1, AI,

A2

ve

A3). Aktm mlktanntn arttrtimaslyia ate~lenen AP saytSI

doQru

oranlill oIarak al11l. Anol aktmlan ISe zar

po-lanslyehnln hlperpolarize oImaslyfa sonUlflandl ($ekiJ 181,82ve83).

Noradrenallnm spontan aktMte uzenne etkisi: Huere ~ kaydt all nan

18

stellate $I01r hOcresinden

sa-dace

7

lanesi noradrenalin uygulamasma yanlt ver

-mec:li. D~r hocrelerde ise noradrenalin i¥eren per·

fuzyon solusyonunun verilmeye ba~lanmaslyla birlikle

kademeh

olarak dlnlenim zar potanslyeli depolarize

01·

maya ~ladl. Noradrenalln'ln

(

100 )lM)

etkisinin ild

veya

UtY

dakika

iCerisinde maksimum seviyeye ula~·

maslyia bu11kte dtnlenim zar polansryelinin

26 .

1 ±

4.1

mV (n=5) kadar depolarize oIduQu gOziendi ve

de-poIanzasyonun rntktan noradrenahnll1

konsantrasyo-nuna ba~1 oIarak de{J~tlQI behnendi. Dinlenlm zar

po-tanSlyellndeki depoIanzasyonun ITIIktan istatlStiki

oIa-rak onemli btdundu (P<

0.001.

n=5). Dtnlemm zar

po-tanslyellnln depoIanze volta~ara kaymaSlyia bir1ikte

SIM hucrelennde spontan olarak ate~lenen AP

sa·

yl$lnln betlrgln oIarak al11l!}1 g6Zlendl (~I

2.

Al-A2).

Genye kalan

6

slnlr hucreslnde olduQu glbi egar

de-polanzasyon miklan

30

mV veya daha lazla

ise

sinir

hucrelennde meydana gelen AP ale~lenmesinin

dur-dugu gbzJendl (~I

2. A3).

Noradrenalln'ln hCtcre or-lamlndan uzak~hn(maslyla hocre konlrol durununda

sahtp oldugu aktlVJte seviyeSine U~ll. Katot aklrnlan

ile sinlr hocreien uyanldl!}lrtda 5 hucreden ~nde

ak-siyon potanslyeh oltJ¥nadl. Ancak uyannln ba~If'lda klsa boyfu osilasyonlar gOzlendl ($ekll 2, 8 I, B2

ve

83). Dln-lenim

zar

potallSlyeli anot akll'Tiar1a noonal dlnlertlm

po-tansiyeline yakln de{!erlere hlperpolanze edildlklen

sonra katol aklmian venldi{jlnde kontrol k~ullanndakl

aksiyon potansiyeh deQennln olu~IU~U behr1endi. Noradrenalinin iyon kanallan Dzenne etkilen: Din· lenim zar polansiyehnde. voltaj

clamp

tekni{jl lie yaptlan kaYlllarda. herhangi blr aklmm aktJvasyonuna rasl· lanllmadl.

Depolarize

potansiyellerde lsa

huere

it.(Ine

doQru

glden bir ak,m gOzlendl. Telrooatoxln

(TIX)

la· rallndan durduruldugundan dolayl

bu

akJmm sodyum aklml oId~ anla~11d1. Daha sonra ise huere dl~lna

A1

A3

A4

- -_ _ .J1mV ... mV' _ _ _ ~tn NoN.'" I<or*oI (15aaM) f100J0M) 3O ••

81

8

2 B3

-33mv"

I

_ _ _

_

1

>---$ekll 2. Noradrenallnln. Sleaale Sl(lIr huctelennde ken-diliginden ve uyardarak ol~n aktlVllalcn Qzenne etklsL A:

HfJcre. konlrOl ~rtlarda kendiliQindet1 AP oI~turmazken

(AI), noradrenalin (15 mikromol. )IM) uygulamaslndan sonra

~ok saylda kencMigindet1 AP OI~IUrdu (A2). Noradrenalin

konsantrasyonun anmlmaslyia (100 ).1M)

dinleorn

zar

po-lanSl'l8~ -37 mV oIdu va kendlhgrnden oIu~n akSlyon

po-tansiyeli g6rtilmedi (AJ). Noradrena]." perfuzyon lie or·

tamdan ~mldtgmda dinlenlm Z8( pot8l"lSl)'eli tekrar

normate

dOndU.

B

:

Noradranalin uygulandlktan soora

0.05

(Bl), 0.1 (82) VEl 0.15 nA (83) bUyUkJugundeki katot aklm· larla Str'lll' hUcresr uyanmaslf18 ka~ln yamt olarak aksryon

po-tanstyeti ohJ¥nadl ancak uyarlnln b84lnda volta, dalgalandl

$eIo1

At·A4'de vanlen

-69,·50

mY.

·37

mV ve -68 mV va

$ekJ1

Bl'de venlen

-33

mY. $el<ilde behrtllen ~rtJarda Sinlf tu:r8Sll'W'l dinlerum potanSIyEI~nl gOslermektedtr. Kallbrasyoo it;i1

verilerl deQerter

(30 mV va 300 ms) hem A hemde B ~., ~rlidir.

$eklin

aft klsrmnda verilen

O.OS,

0.10 ve 0.15 nA

degerleri hem ~ A 'tie hem de ~ B'de venlen volta] ka·

Yllianllln

ok.tf..mu

iI;:in

hUcteAere

uyg.Aanan a1am rr*tarIannl

(4)

dogru g.OOn potaSyum ak,m.

gOzJendi.

O.~n dogru glden aklm ise polasyum kanal bIoker1en

(lei-raelhy1earrmoruum ion ve 4-amnopyrid.ne) taraf.ndan

durdurulmas. ISe

bu

akJmm potasyum aklml oIdt9JOU

gOstermekledlr. Sodyum aklmlnm aktrvasyon ve .nak-lrVasyon k1neIIQI, S1Stemln h.zm. a~cak kadar hllil

01-dug;ndan (0.5 mili saniyede aktlVasyon ve

anak-tlVasyon tamamlarur) ve Sln.r hOcreslnin

morfolo-I.srnden dolaYI hUcrerwl deridnt ve aksonunun yogu

k.-s.mlannln voItaJI kontrol edilemechQlnden sodyum

akl-mlnmln kaY'tlan allnamadl. HOcre d'~lna doQru akan

potasyum akJlTllannln kay,tIan dinlenim zar

po-tans.yehne yakm voItaJlarda yaplkk Potasyum akJml,-45 mV'luk basamak vohajlnda aklive oImaya ~Iad. ve daha depolanze vohajlarda aklivasyonun belirgin

olarak arttlQI gOzlendi. POlasyum aklml, tet-raethyleammonlum (TEA) (20 mM) laraf.ndan la-mamen basklland, va bu nedenle de gecikmi~

dO-zeltlCl potasyum aklm, (delayed rectilier current. KOiV

olarak lanlmlandl.

Bu

aklmln bUyOklUQu,

-35

mV

00.-samak polansiyehnde +2.4

to.4

nA

(nanoAmper) (~5) oIarak 6k;uldu, Hiperpolarize voltaJlarda, .;:ok az

miklartarda kan~.k katyOn aklmmm (inward rectifier

mxed-caUon current, Ih) var1IQI belu1endi (-100 mV

ba-samak potansryelinde aklm b(JyUkluQu -0.15

nA).

Noradrenahnln hang. aklml ne derece module et·

IIQlni belir1emek IY.n ramp voItaJ

clamp

protokoiG

lI'f'

gulandl (Finkel ve Gage, 1985). OiQer dade ile zar

po-tallSlYeli -1 20 mV ~rden -25 mV degere 25

san.yede teclricen degi~\lnldi. Su nedenle hocre

din-lenlm zar potaosryelinden -120 mV deQerine anllk

018-rak degl~1In1d1 ve daha soma 28 sanfYi! iyerisinde ka·

demeI.

oIarak zar VOItaJI -20 mV'a kaydmldL Bu

~eklkjekl voltal prolokoiO ile zar potansryell zaman g~tlkce depoIanze olacak ve VOhaj kaplli zar kanallan

olan KOR ve Ih'i akllve edecektlr. Su kanaJlann ak-tlvasyonu deQi~lk voltajlarda birbirinden larkh ve de-Qi~lk derecelerde olacaktlr. BOylece hiperpolarize vol-laJlarda daha

COl<

Ih ve depolarize voltaJlarda Isa

daha

~ok KOR aktlVe oIacakllr. Noredrenalin

uy-gulanmaslndan once ($ekll 3, C 1) ve sonra (~k.il 3, C2) bu ramp voila) protokolD uygulandl ve no· radrenalln uygulamaslndan sonra

elde

edllen aklm

60-ceklOden Cflkartllarak farkl bulundu (~kil 3, C3). Su

lark aklm., ilk 23 samyellk sDrede Sllir de{Jenne yakJndl

ve sadece

-35

mV ve daha depolarize voltajlara kat-~Ihk gelen 23·28 sanryelik aklm ka}'1tlannln Slllr ~

glSlnln uzennde poZltd degoolkli olduQu gOziendi. Bu, noradrenalil uygulamaslnm potasyum akJrrun. azal!-t'9.na ~ret

eder.

Tartl,ma

Noradrenalin dlOlenim zar potansiyelini

de-polanze ecler: Cochlear ceklrdekle bulunan stellate

Slnir hOcrelennln in VItro ko~ullarda normal lizyolojlk 6zeltikleri ilk dela Oertel (1983) ve daha sonra ManIS ve Marx (1991), Golding ve ark. (1995: 1999) ve Gard· ner va ark. (1999) tarallndan kaydecldm~t1r. Bu ~. h~mada

belir1enen

dlnlenlm polaOSiyeli ve zar dlreno

(-61.3

±

3.3 mV ve 210

±

21 MO (~18» yukardakJ. a~tllTTlaCllar larafmdan blldlnlen

deQerler1e

or

-t~ktedir. Oertel ve Fupno'nun (2001) yaptlklan

va·

h¥fl8da stellate Slnlf hUcreleMn 0 ve T oImak uzere iki Ilpinin oIdugunu g6sterml~lerdlr. Bu yah~mada

no-radrenalin.n doza baQh oIarak 18 stellate Slnlr

hOc-resinden 1 1 hOcrede dlnlenlm zar potansryehm

de-polarize eltlQI ve (~Iol 2, A 1, A2 ve A3) yedi hOcrede

ise

noradrenaline kar~1 hlC blr ~i~kJik goz-lenememesi sonucu Slnlr hOcrelerinde meydana gelen bu farkllhQm yukandaki ara~tlnnacllann iki farkll huere tlpi bulgulannl doQrulamaktad.r, Yapllan yah~mada do;;Gk dozlarda (15 j.lM) kendiliQinden ol~n AP sa·

Y'Slnln bellrgin $8kilde artllO' va yOksek dozlarda isa (100 j.lM) zar potansiyeb a~m depolarize oIdugundan kendlliQlnden AP oIu~madlQI glbi sinir hOcresi aklm

en-jekslyon lI'fanlanna

da

AP ale~lemesfYle yanl! ver·

madl. Noradrenalinin, beym saplndalo trapezoid 0-Slmde bulunan SlOir hOcrelennde

de

benzer ~kllde spontan aklrviteyi ar1lrdlgl rapor edilm~tlf (Wang ve

Robertson, 1997).

Bu

yah~mada lsa yukardakl ara~·

IlrmaJardaki bulgulardan farkll olarak. stellate Slnlr hOc· reslnin

yOksek

I"IOfadrenalin konsantrasyonlannda (100

j.lM) uyanlara cevap verememesi ve kendi~glnden AP oIu~turamamas., dinlen.m zar polaOSlY6bnln --30 mV gibi 8.$ln depolarize deOet1ere ula~mas.na baQlanabihr. lar potansiyelinin -30 mV deQere kaymasl hahnde lsa

sodyum kanallan

Once

aktivasyona ve daha sonra da lnaklrvasyona ugrar ve bundan

dolay.

AP oIu~maz. Ay-nca potasyum aklmlan

da bu

kadar depolarize

po-lanslyellerde aktlf oiacaQI "Y.n oIu~bllecek sodyum

aklmlan potasyum aklmlan taraflndan etk.siz b" rakllacakllr.

iyon aklmlannrn belir1enmesl: Yapllan yah~mada

stellate Slnlr hucrelennln KOR ve kan~lk katyon

aklm-lanna sahlp oId~u bellr1endl. Su iki ak.mln var1IQI. Oer·

tel ve Fujino, (2001) ve ManiS ve Marx (1991) la· raflndan cia bildlrilm~tlr. Stellate Slnlr hucrelennln bulunduQu bOIgecte, KOR kanaflannln ah ullilelenne ka~1 Immui"dlislokimyasal olarak yogun boyanma

be-1I~llr ve bu aklmm stellate Slnir hOCre!erirm yuk-sak Irekansla AP at~lemeIenne olanak saQladl91 rapor eclilml§t.r (Pemey ve Kaczmarek. 1997: Gan ve

Kaczmarek, 1998).

Noradrenalin potasyum aklmml azaItlr:

Bu

ca·

lI~da, ManIS ve Marx (1991) tarallf'ldan blldirilmeyen Ih ak,m. da tan,"1Ianml~llr (~~ 3, A ve B).

Aynca

ramp voltaj prolokoliiyle yapllan voltaj damp de· neylennde, noradrenalinin Ih aklmlnl etkJlernediQi

(5)

sa-\oradrrnalin'in fart cochlear ~tklrdr~indtkl..,

-35mV

A

-a5mV

B

·75mV

2 o~~

₀

_,

₀

_0,2

_0,4

_0,8

Zomon

(0)

Zaman (s)

C1

C2

C3

KonIroI

_ ( I 0 0 " M )

--FIIfI<

3

2 ~1

2

1

2 ,

o~~;:;;.,~

o

5 10 1520 25

o

5 10 1520 25

0 t:~:;:;~::;:;;::.,..

5 10 15 20 25

Zomon

(0)

Zomon (.)

Zaman

(0)

~

D

____

.

--

----

.---

_

.

-25mV

-62 mV

-'20

mV

$ekll 3 S!eIa!e Slnlr hOcfeslI'lin '1altaj damp'Inda ekie den aklm

kaylUan.

A: KUiyuk ~ uygulanan voftaj protokolU

gO-rulmekledir. Voila] protokolU,-75 iIe -35 mV araSlnda

bE¥r

rTiivoIt basamaldat halinde sirw hCJcresin., potarlSlyeli de{Wlnldl.

Bu

voI!8j ~ yanl! oIarak snr hUcr8SI zanndan bOyUk ~ g66tenldgl gb aklm

KOR

alumlnln kaydl yaplidl.

B:

I<l)yUk

~ uygulanan VOItaj proIokoIU g&Umekledir. VoItaj proIokoIQ,-3S

Ie

-75 mV arasinda ~

ITlIIIYOIt

basamaldar hallOde SII'W hUcteSltW'l potansIyeIl ~.

Bu

voila; ~

yaM

oIarak snr hOcresi zanndan bOylM ~

g6s1eridiQi

gb aklm Ih aklmlnln kaydl yaplldl. C: Smir hUcresI-l20 mV degerden -25 mV ~ 25 saniye

swede

tednoen ~tIri'erek ramp

voItaJ

pro!okoki uygulandl

Bu

ramp vohaj proIokoIU ~In alt klsmlnda ve~hr.

au

~Ide uygulanan volta] ~no yann 0Iatak

kaydedllen aklmlar belirtilen ~rtlarda g6steriJmek.tedir. Noradrenalin (100 11M) uygulanmaslndan Oncekl kaY'! (C I), noradrenalm

uygulamaslndan sonra aide ediIen aklmdan (C2) laoo

$ekiI

C3'le gOslenlmektedir.

dace

KoR" azalttlgl be!ir!endi ($eklt 3, C1. C2 ve C3).

Su KoR aklmlnln azairnasl dinlenlm potansiyeflnln

de-poIanze oImasma neden oldu. Potasyum aklmlnln

azairnasl

haJJnde

dinlenim polans'YE!hOln depolanze

potanslYeliere kayrnaslna neden oIur (Sal ve Oertel,

2000). yunku Ih akJmm denge potanslYe!i

-40

mVdan

daha

az negallf polanSlyetlerde olup (Sal va Oertel,

2000; Banks ve ark ..

19 93:

Chen,

1 997;

Fu ve ark.,

1997)

KOR aklmmm azalmasl hallnde hOCre daha fazla

Ih aklmlnm elkisl a~lnda kallr ve dinlenlm zar

po-!anslyehnln depolarize vol1allara kaymasml sagJar. Fonksryonel

6nem:

Mernelilenn ~rne SlSlemi ile

Ilgl~ yapllannda IlOfadrenel']lk uyanmlann varilgl

bi-hnmekle blrilkte fonksiyonel rollan bihnmemekledir

(Oertel ve Fujino. 2(01). Su 98lil,)mada noradrenahn.n KOR polasyum aklml araclllQlyta, cochlear oekirdektekJ stellate Slnlr hucrelerinin modulasyonuna neden okiugu ortaya konmul,)tur. Medial olrvocochlear Slnlr hUe-relerirnn (MOC) cochlea ve CXlChlear oeklrdek Slllir

hue-relennde bask11aY1C1 bir etkislOln oIdu{ju bildmlmektedJr (Guinan. 1996). Ozellikle MOC hOCrelennin cochlea uzenne oIul,)turdugu bu baskllaYlcl elklnln kula~ zarar11 olabitecek duzeyde yuksek seslerden korumak ve gu-rOItDlO bir ortamda tl,)nmeyi sagtarnaya y6nehk ofdugu

dUl,)unulrnektedir (Rener ve liberman, 1995). Cigar la -rattan noradrenalinin, MOC Slnir hOcrelerinin oIUl,)' turdu{Ju baSkJIaYlC1 elkryi dengelemek ICIn polasyum aklmannl baskllayarak (Bal ve ark._ 2001; Sal. 1998)

(6)

HAL

beyln yapllanna ses kaynagl hakklnda oogru

bilgi

ula~·

IlfIlml~ olur (Oertel and Fujino, 2001).

Kaynaklar

Auerbach A. Sachs F. (1985). High resolution patch-clamp techniques. In "Voltage and Patch Clamping with Mic· roelectrocles". Ed., T.G Smith, H. Lecar, S.J Redman. p.w

Gage. American PhYSiological Society. Bethesta. Maryland.

Bal R, Janahmadi M. Green GG, Sanders OJ. (2001). Two kinds of transient outward currents. t(A) and I(Adepof), in

F76 and 01 soma membranes 01 the subesophageaJ

gang-lia 01 Helix aspersa. J Membr Biol.,179,71·8.

Bal R, Oertel D. (2000). Hyperpolarization·activated, mixed·

cation current (I(h)) in octopus cells of the mammalian coch·

lear nucleus. J Neurophysiol.,84.806-17.

Bal

R.

(1998). Potassium currents in identified HelIX aspersa

neurones and in rat inlenor colliculus neurones. Thesis, Unl'

verSlty 01 Newcastle.

Banks MI, Pearce RA, Smith PH. (1993).

Hyperpolarization-activated cation current (Ih) in neurons of the MNTB. J.

Ne-urophysiol.,70.142Q...1432.

Chen C. (1997). Hyperpofarization-actlVated current (Ih) in

pnmary auditory neurons. Hearing Research., 110, 179-190.

Ebert U. (1996). Noradrenalin enhances the activity of coch·

lear nucleus neurons in the rat. Eur

J

Neurosci.,8.1306-14.

Ferragamo

1vtJ.

Golding NL, Oertel D. (1998). Synaptic

in-puts 10 stellate cells In the ventral cochlear nucleus. J Ne·

urophysiol.,79,51·63.

Frilschy JM, Grzanna

R.

(1990). Distribution of locus

co-eruleus axons Within the rat brainstem. J Comp Ne·

urol..293,616·31

Fu XW, Brezden BL, Wu SH. (1997).

Hyperpolarization-activated inward current in neurons of the rat's DNLl in vitro.

J. Neurophysiol..78.2235·2245.

Finkel A.S. (1985). Useful circuits for voltage clamping with

mK:roelectrodes. In "Voltage and Patch Clamping with

Mic-roelectrocles". Ed., T.G Smith, H. lecar, S.J Redman. P.W

Gage. American Physiological Society. Bethesta, Maryland.

Finkel A.S, Gage p.w. (1985). Conventional voltage

clam-ping. In "Vo~age and Patch Clamping with Microelectrocles".

Ed., T.G Smith. H. Lecar, S.J Redman, p.w Gage.

Arne-ncan Physiological Society, Bethesta, Maryfand.

Gan L. Kaczmarek LK. (1998). When, where, and how much? Expression of the Kv3. I potassium channel in high. Irequency finng neurons. J Neurobiol.,37,69-79.

Gardner SM, Trussell LO. Oertel D. (1999). Time course

and permeation of synaptic AMPA receptors in cochlear

nuclear neurons correlate with input J Neurosci..19,8721 -9.

GokJlng NL. Ferragamo M, Oertel D. (1999). Role of intrinsic

conductances undertying transient responses of octopus

cells of the CN. J Neurosci., 19,2897·2905.

Golding NL, Robertson 0, Oertel D. (1995). Recordings

from slices Indicate that octopus cells of the cochlear

nuc-leus detect coincident firing of auditory nerve fibers with t

em-poral precision. J Neurosci .. 15,3138-3153.

Guinan JJ. (1996). PhYSiology of oIlvocochlear efferents. In

Dallos P, et ai, The cochlea. New York: Spnnger . .435-502. Irvine DR. (1986). AnOl1ymousThe Auditory Brainstem. Berlin Springer-Vertag ..

Klepper A, Herbert H. (1991). Distribution and origin of no·

radrenergic and serotonergic fibers in the cochlear nucleus

and inlerior colliculus 01 the rat. Brain·Res .. 557, I 90·201.

Kessl M. Vater M, Schweizer H. (1988). Distnbutlon of

ca-techolamine fibers In the cochlear nucleus of hOrseshoe bats

and mustache bats. J Comp Neurol..269.523-534.

Kessl M, Vater M. (1989). Noradrenaline enhances temporal auditory contrast and neuronal timing precision in the CN of

the mustached bat J Neurosci.,9,4 169-4 I 78.

Kromer LF, Moore RY. (1980). Noreplnephnne IIlnervatlOfl of

the cochlear nuclei by locus coeruleus neurons III the rat

Anat Embl)'Ol., I 58,227-244.

Manis PB, Marx SO. (1991). Outward currents In Isolated ventral cochlear nucleus neurons. J Neuroscl., II ,2865-2880.

Manis PB. (1990). Membrane properties and discharge

cha-racteristics of guinea pig dorsal cochlear nucleus neurons

stu-died in vitro. J Neurosci .. I 0,2338-2351.

Oertel 0, Bal R. Gardner SM. Smith PH. Joris PX. (2001).

Detection 01 synchrony in the activity of auditory nerve fibers by octopus cells 01 the mammalian cochlear nucleus. PNAS .. 97.11773-9.

Oertel D. Fujino K. (2001). Role of biophysical specialization in cholinergic modulation in neurons of the ventral cochlear

nuclei. Audiol Neurootol .. 6(4),161-6.

Oertel 0, Wu SH, Garb MW. Dizack C. (1990). Morphology and physiology of cells in slice preparations of the PVCN 01

mice. J Comp Neurol..295, I 36-154.

Oertel D. (1983). Synaptic responses and electrical properties of cells In braln slices of the mouse anteroventral cochlear nucleus. J Neurosci.,3,2043·2053.

Perney TM, Kaczmarek LK. (1997). localization of a high

threshold potassium channel in the rat cochlear nucleus. J

Comp Neurol..386,178-202.

Rail W, Segev I. (1985). Space clamp probfems when voltage clamping branched neurons With intracellular

mlC-roeiectrodes. In MVoltage and Patch Clamping with Mic· roelectrodes". Ed., T.G Smith. H. Lecar, S.J Redman. P.W

Gage. American Physiological Society, Bethesta. Maryland Reiter ER, Liberman MC. (1995). Efferent-mediated pro·

tection from acoustic overexposure: reJatlon 10 slow effects of

oIivocochlear stimulation. J. NeurophYSlol.,73.506-514. Wang X, Robertson D. (1997). Two types of actions of no·

replnephrine on identrfied auditory efferent neurons in ral