Une grande proportion des synapses GABAergiques formées sur les interneurones de l‟hippocampe sont d‟origine locale, provenant d‟autres interneurones qui n‟ont aucune sélectivité dans leur innervation (e.g., les cellules en panier, (Ribak et al, 1978)) ou les trois types d‟ISIs (Acsady et al, 1996a, Acsady et al, 1996b, Gulyas et al, 1996). Effectivement, les interneurones qui font des contacts avec les cellules pyramidales forment une petite fraction de leurs synapses (5-15 %) sur des neurones GABAergiques, de sous-types identiques ou différents (Sik et al, 1995, Bartos et al, 2001). De plus, les ISIs inhibent exclusivement d‟autres cellules GABAergiques, procurant un contrôle sélectif du circuit inhibiteur local. Les projections GABAergiques SH forment la voie inhibitrice extrinsèque majeure, qui peut contrôler l‟activité de plusieurs populations d‟interneurones (Freund et
Antal, 1988). Ici, les résultats montrent que les synapses SH-O/A ont entraîné des périodes
d‟inhibitions soutenues et de grande amplitude, ce qui les rend idéales pour la diminution efficace de l‟activité des interneurones du O/A. Ce patron d‟inhibition se démarque de celui
provenant des ISIs-III, démontrant une répartition des tâches claire entre les deux types de synapses.
Les résultats sur l‟amplitude et la dépression à court terme des CPSIs évoqués aux synapses SH-O/A sont consistants avec les données anatomiques qui indiquent que les terminaisons GABAergiques provenant du septum sont significativement plus grandes dans tous les aspects (volume de la terminaison, aire de surface de la synapse, volume occupé par les vésicules) que leurs contreparties locales (Eyre et al, 2007). Il est nécessaire de mentionner que les terminaisons provenant du septum contactent une seule cible postsynaptique par de multiples sites (Eyre et al, 2007), sous-entendant une transmission fiable et des événements inhibiteurs de grandes amplitudes aux synapses SH-O/A. De plus, les résultats, qui montrent que la transmission à ces synapses est soutenue pendant l‟activité répétitive de type « thêta » sont aussi en accord avec le fait qu‟un grand nombre de vésicules est disponible pour maintenir une activité synaptique à haute fréquence. Cependant, la stimulation répétitive aux synapses ISI-O/A a produit une dépression (lors du « paired-pulse » ou pendant la stimulation de 10 Hz). Cette dépression était exprimée au niveau présynaptique (probablement comme l‟épuisement du stock de vésicules; diminution de la probabilité de relâchement du neurotransmetteur) et n‟était pas causée par une désensibilisation du récepteur GABAA (Jones et Westbrook, 1995). En effet, l‟analyse
du CV a démontré une augmentation du CV pendant la dépression du « paired-pulse » ainsi que pendant la stimulation de 10 Hz, suggérant que des mécanismes présynaptiques de dépression à court terme opèrent à ces synapses. Ces deux types de synapses fournissent donc des patrons d‟inhibition différents dus à l‟organisation structurale et fonctionnelle spécifique de leurs terminaisons présynaptiques.
Les résultats démontrent aussi que les synapses SH-O/A expriment une forme de potentialisation à long terme induite par l‟activité de type « thêta », l‟activité endogène des neurones GABAergiques SH (Morris et al, 1999, Borhegyi et al, 2004, Varga et al, 2008). À l‟inverse, les synapses ISI-O/A ne présentent aucune forme de plasticité à long terme chez les animaux jeunes. Cette absence de plasticité synaptique par les ISIs dans le groupe juvénile pourrait être expliquée par l‟organisation spécifique du réseau local, ainsi que par
39 la composition spécifique en sous-unités de ces synapses qui peut être régulée pendant la maturation.
Les synapses formées par les ISIs-III et les SH qui convergent sur des interneurones du O/A tirent leur origine de deux réseaux neuronaux principalement différents avec une organisation fonctionnelle distincte. Les propriétés du réseau vont déterminer le recrutement et le rôle de chacune de ces synapses in vivo. Malgré qu‟une investigation exhaustive de l‟inhibition hippocampale fût effectuée, peu de choses sont présentement connues à propos des propriétés physiologiques et fonctionnelles des ISIs de l‟hippocampe. Si on se base sur les données anatomiques, les ISIs de type III devraient être excitées par trois voies majeures dans la région CA1 : la voie perforante, les collatéraux de Schaeffer et par les collatéraux locaux de cellules pyramidales de CA1. Les ISIs de type I, qui forment plusieurs synapses sur des cellules positives pour le calrétinine (Gulyas et al, 1996), pourraient être impliquées dans le contrôle inhibiteur des ISIs-III. Les propriétés dynamiques et la magnitude de l‟excitation combinées à la quantité d‟inhibition reçue par ces cellules va déterminer l‟implication spécifique des ISIs-III pendant l‟activité du réseau et reste à être investiguée.
Les neurones GABAergiques SH représentent une population de cellules positives au parvalbumine qui a été classifiée en deux sous-types différents : les neurones à décharge rapide et à décharge en bouffées (Jones et al, 1999, Morris et al, 1999, Manseau et al,
2008). Ils sont excités par des neurones glutamatergiques (Manseau et al, 2005) et inhibés
par des interneurones GABAergiques locaux (Borhegyi et al, 2004) ainsi que par des projections provenant de la voie hippocampo-septale (Manseau et al, 2008). Un sous-type de neurones GABAergiques du septum médial (MS) exprime des canaux activés par l‟hyperpolarisation, modulée par les nucléotides cycliques et non-sélectifs aux cations (protéine-canal HCN) (Varga et al, 2008) et arbore une conductance potassique (Ih)
proéminente (Sotty et al, 2003, Manseau et al, 2008) et un potentiel d‟action évoqué à bas seuil qui sont déclenchés par l‟inhibition rythmique. Remarquablement, deux populations distinctes de cellules GABAergiques du MS ont été découvertes in vivo pendant des oscillations de type « thêta » dans l‟hippocampe : un type cellulaire démontrant une décharge régulière qui est couplée à la phase descendante de l‟onde « thêta », et un autre
type qui est préférentiellement actif à la crête de l‟onde de l‟oscillation « thêta » (Dragoi et
al, 1999, Borhegyi et al, 2004). De plus, il a été suggéré que les interneurones du MS qui
sont actifs lors de la crête de l‟onde ciblent l‟inhibition dendritique des cellules pyramidales du CA1 (par exemple, les interneurones O-LM; (Borhegyi et al, 2004)). D‟un autre côté, l‟activité de la plupart des interneurones du MS est inhibée pendant les « sharp-wave (SPW) ripples » de l‟hippocampe (Dragoi et al, 1999), ce qui suggère que les synapses du SH peuvent exercer une forte influence sur les interneurones du O/A pendant les oscillations de type « thêta » mais pas pendant des épisodes de « SPW ripples ».
Le synchronisme de décharges des neurones inhibiteurs est impliqué de manière critique dans l‟induction et l‟entretien des oscillations du réseau et des changements plastiques dans un circuit donné (Buzsaki, 1997). In vivo, différents sous-types d‟interneurones du O/A démontrent des patrons d‟activités spécifiques pendant les oscillations du réseau (Klausberger et al, 2003, Jinno et al, 2007). Par exemple, les O-LMs déchargent pendant la phase descendante de l‟onde « thêta » et sont silencieux pendant les crêtes de l‟onde « thêta » et pendant les « SPW ripples » (Klausberger et al, 2003), tandis qu‟une population d‟interneurones projetant à l‟extérieur de l‟hippocampe, qui sont connectés avec le système septotemporel, augmentent considérablement leurs décharges pendant les « SPW ripples » (Jinno et al, 2007). Ce comportement spécifique au type cellulaire des interneurones du O/A suggère qu‟il y a une coordination différentielle et spécifique de leur activité via des boucles inhibitrices locales et extrinsèques. Dans les interneurones O-LM, l‟inhibition fournie par les synapses du SH devrait permettre une hyperpolarisation efficace et une diminution de l‟activité de ces cellules pendant la crête positive de l‟onde « thêta » (Klausberger et al, 2003). En revanche, pendant les « SPW ripples », quand les interneurones du MS sont supprimés, les synapses provenant des ISIs- III pourraient contrôler les activités des interneurones O-LMs. Considérant que pendant les « SPW ripples » les cellules pyramidales du CA1 déchargent intensément, la combinaison de l‟hyperpolarisation postsynaptique avec l‟activation de synapses excitatrices peut déclencher l‟induction de potentialisation à long terme de type anti-Hebbian aux synapses excitatrices sur les O-LMs (Kullmann et Lamsa, 2007, Lamsa et al, 2007). Par ailleurs, l‟inhibition transitoire fournie par les ISIs locaux devrait permettre aux interneurones O- LM de récupérer rapidement et de répondre plus tard pendant la décharge répétitive des
41 cellules pyramidales du CA1, et donc d‟intégrer les différentes afférences à travers le temps (Pouille et Scanziani, 2004).