コカインは、中央カタツムリのニューロンで活動電位バーストを誘発します：遅延整流K+電流の役割

コカインの効果は、2電極電圧クランプ法を使用して、アフリカのカタツムリAchatina Fulica Ferussacの識別可能なRP4ニューロンで研究されました。RP4ニューロンは、自発的活動電位とコカイン（0.3-1 mm）のバス適用を生成し、濃度依存的に中央RP4ニューロンの活動電位バーストを可逆的に誘発しました。活動電位バーストは、ニューロンを高mg（2+）溶液、Ca（2+） - 遊離溶液に浸した場合、アトロピン、d-チューボカラリン、プロプラノロール、プラゾシン、ハロペリドール、または硫化物による連続灌流後、ブロックされませんでした。同様に、活動電位バーストは、n- [2-（p-ブロモシナミルアミノ）エチルとの前処理によって廃止されませんでした。ヘキサヒドロ-10-ヒドロキシ-9-メチル-1-オキソ-9,12-エポキシ-1H-ジンドロ[1,2,3-fg：3 '、2'、1'-kl]ピロロ[3,4-i] [1,6]ベンゾジアゾシン-10-カルボン酸ヘキシルエステルまたはアニソマイシン。2を超える強度での過分極電流を注入すると、コカイン誘発性活動電位バーストが効果的に抑制され、これらの条件下でシナプス後電位は観察されませんでした。これらの結果は、コカインによって誘発された活動電位バーストの生成は、（1）神経伝達物質のシナプス効果、（2）興奮性膜のコリン作動性、アドレナリン作動性またはドーパミン作動性受容体、または（3）cAMP第二のメッセンジャーと（3）RP4ニューロンの新しいタンパク質合成。特に、活動電位バーストの誘導は、1- [6- [（17BETA）-3-メトキシエストラ-1,3,5 [10] -Trien-17-Ill）アミノ] -1H-で前処理によってブロックされました。ピロール-2,5-ジオーネ。RP4ニューロンで実施された電圧クランプ研究により、0.3 mmのコカインが（1）Ca（2+）電流が減少し、（2）遅延整流K（+）電流、（3）高速不活性K（+）が減少することが明らかになりました。電流および（4）Ca（2+） - 活性化K（+）電流ですが、Na（+）電流に顕著な影響はありませんでした。Ca（2+） - 遊離溶液による灌流。これは、Ca（2+）電流とCa（2+） - 活性化K（+）電流を廃止する可能性があり、RP4ニューロンの制御電位のバーストを引き起こしませんでした。高速不活化K（+）電流の阻害剤である4-アミノピリジンと、Ca（2+） - 活性化K（+）電流の阻害剤であるPaxillineの適用は、活動電位バーストを引き出すことができませんでした。Ca（2+） - 活性化されたK（+）電流および遅延整流K（+）電流、および遅延整流K（+）電流の阻害剤であるTacrineは、活動電位バーストを正常に誘発しました。さらに、1- [6- [（（17beta）-3-メトキシエストラ-1,3,5 [10] -trien-17-イル）ヘキシル] -1H-ピロール-2,5-ジオンは影響しませんでしたrp4ニューロンの遅延整流k（+）電流、1- [6- [（（17beta）-3-メトキシエストラ-1,3,5 [10] -trien-17-イル）ヘキシル] -1H-ピロール-2,5-ジオンは、遅延整流K（+）電流に対するコカインの阻害効果を低下させました。コカインは、中央カタツムリRP4ニューロンの活動電位バーストを引き出すと結論付けられ、その効果は遅延整流K（+）電流に対する阻害効果と密接に関連していると結論付けられています。

The effects of cocaine were studied in an identifiable RP4 neuron of the African snail, Achatina fulica Ferussac, using the two-electrode voltage-clamp method. The RP4 neuron generated spontaneous action potentials and bath application of cocaine (0.3-1 mM) reversibly elicited action potential bursts of the central RP4 neuron in a concentration-dependent manner. The action potential bursts were not blocked when neurons were immersed in high-Mg(2+)solution, Ca(2+)-free solution, nor after continuous perfusion with atropine, d-tubocurarine, propranolol, prazosin, haloperidol, or sulpiride. Similarly, the action potential bursts were not abolished by pretreatment with N-[2-(p-bromocinnamylamino)ethyl]-5-isoquinolinesulfonamide dihydrochloride, (9S,10S,12R)-2,3,9,10,11,12-hexahydro-10-hydroxy-9-methyl-1-oxo-9,12-epoxy-1H-diindolo[1,2,3-fg:3',2',1'-kl]pyrrolo[3,4-i][1,6]benzodiazocine-10-carboxylic acid hexyl ester or anisomycin. Injection of hyperpolarizing current at an intensity of greater than 2 nA effectively suppressed the cocaine-elicited action potential bursts and no postsynaptic potentials were observed under these conditions. These results suggest that the generation of action potential bursts elicited by cocaine was not due to (1) the synaptic effects of neurotransmitters, (2) the cholinergic, adrenergic or dopaminergic receptors of the excitable membrane, or (3) the cAMP second messengers and new protein synthesis of the RP4 neuron. Notably, the induction of action potential bursts was blocked by pretreatment with 1-[6-[((17beta)-3-methoxyestra-1,3,5[10]-trien-17-yl)amino]hexyl]-1H-pyrrole-2,5-dione. Voltage-clamp studies conducted on the RP4 neuron revealed that cocaine at 0.3 mM decreased (1) the Ca(2+) current, (2) the delayed rectifying K(+) current, (3) the fast-inactivating K(+) current and (4) the Ca(2+)-activated K(+) current, but had no remarkable effects on the Na(+) current. Perfusion with Ca(2+)-free solution, which may abolish the Ca(2+) current and Ca(2+)-activated K(+) current, did not cause any bursts of action potentials in control RP4 neurons. Application of 4-aminopyridine, an inhibitor of fast-inactivating K(+) current, and paxilline, an inhibitor of Ca(2+)-activated K(+) current, failed to elicit action potential bursts, whereas tetraethylammonium chloride, a blocker of Ca(2+)-activated K(+) current and delayed rectifying K(+) current, and tacrine, an inhibitor of delayed rectifying K(+) current, successfully elicited action potential bursts. Further, while 1-[6-[((17beta)-3-methoxyestra-1,3,5[10]-trien-17-yl)amino]hexyl]-1H-pyrrole-2,5-dione did not affect the delayed rectifying K(+) current of the RP4 neuron, 1-[6-[((17beta)-3-methoxyestra-1,3,5[10]-trien-17-yl)amino]hexyl]-1H-pyrrole-2,5-dione decreased the inhibitory effect of cocaine on the delayed rectifying K(+) current. It is concluded that cocaine elicits action potential bursts in the central snail RP4 neuron and that the effect is closely related to the inhibitory effects on the delayed rectifying K(+) current.