Die Impulsverteilung der Daueraktivität von Einzelfasern des N. opticus

Summary

The maintained activity of 80 single fibres of the optic nerve was recorded in seven cats. For groups of 500 spikes interspike interval histograms were computed. The spontaneous activity of 62 neurons recorded in darkness ranged from 1,4/sec to 70/sec (mean 35,8/sec). Diffuse illumination of the retina (220 nits) produced significant changes in 15 neurons: the interval histogram was flattened and widened, the mean interval shifted to higher values.

The effect of retinal ischemia on spontaneous activity was studied in 17 neurons. The survival time varied between 5 and 90 sec. In some neurons the activity disappeared gradually; in other neurons the activity showed an initial increase and extreme regularity followed by a sudden break-down. Similar patterns of activity were observed during recovery from ischemia.

After intravenous injection of 1 mg strychnine the interval histograms of 20 neurons appeared constricted in a similar way as during and/or after ischemia. The discharge frequency was significantly increased up to 100/sec. Additional ischemia accelerated the discharge rate up to 170/sec. After intravenous injection of 25 mg Pentothal-Na the spontaneous activity was temporarily reduced or even extinguished. 5 neurons showed multimodal histograms.

The discussion concentrates on the question whether the uniform discharges may be caused by blocking of interactions. Inhibitory responses to illumination were preserved even after administration of strychnine.

Zusammenfassung

Bei sieben Katzen wurde die Daueraktivität von 80 Einzelfasern des N. opticus im Bereich des Chiasma abgeleitet. Bei der Auswertung wurden von je 500 aufeinanderfolgenden Impulsen die Intervalle gemessen und ihre Häufigkeitsverteilung dargestellt (Intervallhistogramm). Die bei Dunkelheit registrierte Spontanaktivität von 62 Neuronen betrug im Mittel 35,8/sec mit einer Variationsbreite von 1,4–70/sec. Diffuse Dauerbelichtung (220 cd/m²) bewirkte eine signifikante Verbreiterung der Intervallhistogramme.

Bei 17 Neuronen wurde während und nach retinaler Ischaemie die Spontanaktivität untersucht. Die Überlebenszeiten der einzelnen Neurone schwankten zwischen 5 sec und 1 1/2 min. Bei manchen Neuronen verschwand die Aktivität allmählich, bei anderen nahm sie zunächst zu und wurde extrem regelmäßig, um dann schlagartig zusammenzubrechen. Ähnliche Verhaltensweisen wurden bei der Erholung der Aktivität nach einer Ischämie von maximal 2 min Dauer beobachtet.

Nach i.v. Injektion von 1 mg Strychnin konnten von 20 Neuronen ähnliche schmale Intervallhistogramme erhalten werden, wie sie während und nach Ischämie ermittelt wurden. Die Impulsfrequenz war signifikant erhöht, wobei Werte von 100/sec erreicht wurden. Der Ischämieeffekt war bei 11 Neuronen strychninisierter Tiere in Form einer weiteren signifikanten Frequenzzunahme nachweisbar (bis 170/sec). 25 mg Pentothal-Na i.v. produzierten eine vorübergehende Herabsetzung bzw. rhythmisches Auslöschen der Spontanaktivität. In fünf Fällen wurden unter verschiedenen Versuchsbedingungen multimodale Verteilungen festgestellt.

Die Ergebnisse werden vor allem in Hinblick auf die Frage diskutiert, ob die unter abnormen Bedingungen beobachtete Regularisierung der Aktivität auf eine Demaskierung des Eigenrhythmus der Neurone zurückzuführen ist. Die Hemmungsphasen in den Belichtungsantworten bleiben bei strychninisierten Tieren erhalten.