P u r p o s e : T o c h a r a c t e r i z e t h e r e p r o d u c i b i l i t y a n d p a t t e r n i n g o f r e t i n a l g a n g l i o n c e l l s p i k e t r a i n s e l i c i t e d b y e i t h e r a n a t u r a l l i g h t s t i m u l u s o r a s i m u l a t e d p o s t s y n a p t i c c u r r e n t .
M e t h o d s : W e r e c o r d e d f r o m i n d i v i d u a l g a n g l i o n c e l l s i n t h e i s o l a t e d , i n t a c t , p e r f u s e d r e t i n a o f t h e t i g e r s a l a m a n d e r . T h e r e t i n a w a s s t i m u l a t e d w i t h a s p a t i a l l y u n i f o r m , t i m e - v a r y i n g l i g h t , w i t h i n t e n s i t y v a l u e s t a k e n f r o m a n a t u r a l t i m e s e r i e s ( v a n H a t e r e n 1 9 9 7 ) . L i g h t - e v o k e d p o s t s y n a p t i c p o t e n t i a l s ( P S P s ) a n d p o s t s y n a p t i c c u r r e n t s ( P S C s ) w e r e r e c o r d e d u s i n g t h e w h o l e - c e l l p a t c h c l a m p t e c h n i q u e . L i g h t - e v o k e d c u r r e n t r e s p o n s e s w e r e t h e n a v e r a g e d o n l i n e , a n d t h e a v e r a g e c u r r e n t w a s i n j e c t e d b a c k i n t o t h e c e l l . T h e r e s u l t i n g c u r r e n t - e v o k e d P S P s w e r e r e c o r d e d u n d e r c u r r e n t c l a m p .
R e s u l t s : 1 ) R e t i n a l g a n g l i o n c e l l s f i r e w i t h g r e a t e r t e m p o r a l p r e c i s i o n i n r e s p o n s e t o r e p e a t e d i n j e c t i o n s o f a c u r r e n t t h a n t h e y d o i n r e s p o n s e t o r e p e a t e d a p p l i c a t i o n s o f t h e s a m e n a t u r a l l i g h t s t i m u l u s . 2 ) F i r i n g p a t t e r n s o f d i f f e r e n t O N - O F F g a n g l i o n c e l l s i n r e s p o n s e t o t h e s a m e n a t u r a l s t i m u l u s a r e r e m a r k a b l y c o n s i s t e n t a c r o s s e x p e r i m e n t s , r e g a r d l e s s o f a n i n d i v i d u a l c e l l 's l a t e n c y , o v e r a l l f i r i n g r a t e , o r c h a r a c t e r i s t i c f i r i n g d u r a t i o n . T a k e n a s a p a t t e r n , t h e s e c o n s e r v e d s p i k e s r e p r e s e n t a s p a r s e c o d e t h a t i s r e p r o d u c i b l e f r o m c e l l t o c e l l . 3 ) C u r r e n t - e v o k e d P S P s e x h i b i t g r e a t e r m e m b r a n e p o t e n t i a l v a r i a b i l i t y t h a n d o l i g h t - e v o k e d P S P s . T h i s v a r i a b i l i t y i s r e d u c e d i n t h e p r e s e n c e o f a s t e a d y b a c k g r o u n d l i g h t .
C o n c l u s i o n s : G i v e n t h e g r e a t e r p r e c i s i o n o f c u r r e n t - e v o k e d s p i k e t i m i n g , w e c o n c l u d e t h a t t h e s p i k e g e n e r a t i n g m e c h a n i s m o f g a n g l i o n c e l l s d o e s n o t l i m i t t h e r e l i a b i l i t y o f t h e r e t i n a s r e s p o n s e t o l i g h t . T h e c o n s i s t e n c y i n t h e f i r i n g p a t t e r n o f d i f f e r e n t O N - O F F c e l l s e v o k e d b y t h e s a m e s t i m u l u s s u g g e s t s t h a t t h e f i r i n g p a t t e r n i s p r e c i s e l y d e t e r m i n e d b y t h e f u n c t i o n a l p r o p e r t i e s o f t h e r e t i n a l n e t w o r k , a s o p p o s e d t o t h e i n t r i n s i c p r o p e r t i e s o f i n d i v i d u a l g a n g l i o n c e l l s . T h e o b s e r v e d s u p p r e s s i o n o f m e m b r a n e v a r i a b i l i t y b y l i g h t m a i n t a i n s a r e l i a b l e g a n g l i o n c e l l m e m b r a n e p o t e n t i a l a c r o s s r e p e a t e d t r i a l s o f t h e s a m e l i g h t s t i m u l u s , e n a b l i n g t h e p r e c i s e l y p a t t e r n e d r e t i n a l r e s p o n s e t o b e f a i t h f u l l y c o m m u n i c a t e d .
S u p p o r t e d b y N I H G r a n t E Y 0 3 7 8 5 , T 3 2 E Y 0 7 0 4 3 .
T M a d o n , W G O w e n . ( 2 0 0 3 ) P r e c i s i o n a n d P a t t e r n i n g o f R e t i n a l G a n g l i o n C e l l S p i k e T r a i n s I O V S 4 4 : 5 1 9 0 S u p p l .