La Grande Porte : Contrôle Du Flux D'informations Sensorielles Au Cervelet

Cerebellum (London, England). Jan-Mar, 2002  |  Pubmed ID: 12879971

Une caractéristique évidente de la physiologie du noyau olivaire inférieur est la modulation de la réponse des neurones à la stimulation périphérique par l'état comportemental de l'animal de l'objet. La réponse olivaire à autoproduite inputs sensoriels, aussi bien quant à l'entrée prévisible d'une association avec d'autres stimuli, est supprimée. Cette suppression se produit en partie au niveau du noyau olivaire inférieur lui-même. En revanche, les cellules répondent facilement à des inputs sensoriels qui ne sont pas anticipés. Sur un cellulaire des neurones olivaires inférieure au niveau pièce deux propriétés qui pourraient expliquer pour le cloisonnement de l'information. Le premier est l'organisation des entrées synaptiques olivaires épines dans les structures glomérulaires, où extrinsèques entrées inhibiteurs et excitateurs, confinées à l'épine dendritique olivaire même, peuvent efficacement annulent mutuellement s'ils arrivent dans une certaine fenêtre de temps. Environ la moitié des entrées inhibitrices de glomérules olivaires proviennent des noyaux cérébelleuses profonds et sont considérée comme une rétroaction inhibitrice. La deuxième propriété est oscillations potentielles une membrane, une propriété du réseau olivaire électrotoniquement induit par haute fréquence. Les entrées synaptiques extrinsèques au noyau modulent les oscillations d'une et par conséquent, les propriétés de la réponse des neurones olivaires. Une quantité considérable de preuves indirectes indique que la fréquence des oscillations correspond aux États de réactivité accrue des neurones à la stimulation périphérique. Le rôle de filtrage sensoriels du noyau olivaire inférieur invite la comparaison entre le cervelet et des structures ressemblant à cervelet. Cette comparaison jette un éclairage important sur la fonction du cervelet.

Électrotonique Couplage Dans Le Noyau Olivaires Inférieur Révélé Par Les Enregistrements Simultanés Correctif Double

Journal of Neurophysiology. Jun, 2002  |  Pubmed ID: 12037207

Couplage électrotonique dans le noyau de (OI) olivaires inférieur est censé pour jouer un rôle crucial en générant les oscillations potentielles d'une membrane en neurones olivaires et en synchronisant escalade entrée fibre dans le cortex cérébelleux. Nous avons étudié la force et la distribution spatiale de l'accouplement par enregistrements correctif double simultanée de neurones olivaires dans la préparation de tranches de cerveau. Couplage électrotonique a été observée chez 50 % des paires de cellules. Le coefficient de couplage (CC), défini comme le rapport entre les réponses de la tension de la post- et la cellule pré-jonctionnelle, varie entre 0,002 et 0,17 ; la plupart des paires était faiblement couplée. Dans plus de 75 % des couples, le CC a été < 0,05. La résistance de couplage varie de 0,7 à 19,8 G(Omega), et 68 % des valeurs sont tombés entre 0,7 à 8 G(Omega). La différence entre le coefficient de couplage mesurée sur la stimulation de la cellule 1 ou cellule 2, d'une paire de couplage a été 27 +/-16 %. Calcul direct de la résistance de couplage a révélé une asymétrie de 24 ± 12 %, ce qui semble indiquer une préférence directionnelle de couplage. L'accouplement a tension indépendante, bien que la dépolarisation de la pré- ou le neurone post-jonctionnels réduit le CC. La possibilité d'une paire de cellules étant couplée était de 80 % dans les cellules voisines immédiates, mais avaient diminué pour atteindre environ 30 % à une distance de 40 microm. Sans paires couplées ont été observés à une distance supérieure à 70 microm. Dans 52 % des expériences de coloration neurobiotin injection dans un neurone olivaires produit étiquetage indirecte des cellules voisines de 1-11, avec une moyenne de 3,8 +/-2,9. Toutes les cellules indirectement marquées trouvées dans, ou juste à côté, le champ dendritique du neurone directement Taché. Deux types morphologiques distincts de neurones olivaires, « curly » et de « droite » cellules trouvées. Dans chaque cas, tous les neurones colorées indirectement par passage de colorant dans les jonctions lacunaires appartenaient au même type. En utilisant les données physiologiques, nous avons estimé que chaque neurone olivaires est directement couplé à environ 50 neurones. Étant donné que les enregistrements somatiques peuvent ne pas révéler le couplage par le biais de dendrites distants, nous concluons que chaque neurone est directement relié au > ou = 50 neurones formant deux réseaux distincts des cellules bouclés et droites.

Génération Et La Propagation Des Ondes Une Dans Un Réseau De Neurones Olivaires Inférieurs

Journal of Neurophysiology. Jun, 2002  |  Pubmed ID: 12037208

Les cellules du noyau (IO) olivaires inférieur génèrent un large répertoire de signaux électriques, parmi eux une oscillations du potentiel membranaire (STO). A ce jour, une oscillations ont été étudiées au niveau des enregistrements monocellulaires, d'où les propriétés de réseau ont été déduites. Dans cette étude nous avons utilisé les enregistrements correctif à germes entiers et imagerie optique pour aborder les questions suivantes: 1) synchronie du STO dans les neurones voisins ; 2) stabilité de l'activité oscillatoire du domaine temporel et spatial ; et 3) la taille du réseau oscillant. Enregistrements ont été réalisés à partir de 126 paires de neurones IO chez les rats âgés de 13 à 30 jour. Un neurones 262 supplémentaires ont été enregistrés individuellement. La fréquence des STO varie de 0,8 à 8.6 Hz. La distribution des fréquences a révélé deux sous-populations avec des pics à environ 3 et 6 Hz. L'amplitude maximale parmi les cellules varie de 2 à 25 mV. Oscillations dans la plupart des neurones ont montré des modulations continues en fréquence et en amplitude. Ces modulations étaient largement abolies après application de bain de 40 microM 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione (CNQX), un concurrentiel non-N-méthyl-D-aspartate (non-NMDA) antagoniste des récepteurs, ce qui suggère qu'elles ont été causées par l'action de glutamatergique. En 35 de 61 paires enregistrés au moins un neurone expose STO nous permettant de comparer les relations de phase et de fréquence. Dans 22 paires, il y avait une activité cohérente avec zéro différence de phase entre les oscillations dans les 2 cellules. Dans les paires, la fréquence et la modulation d'amplitude se produisent simultanément dans les deux neurones. Couplage électrotonique a été testé à 13 paires, qui avaient des STO cohérente, et il a été détecté dans 12. Un sept paires supplémentaires ont montré des oscillations cohérentes, mais avec une différence de phase de 20-50, Mme Electrotonic couplage a été observée chez trois de ces paires. Couplage électrotonique a également été observé dans deux des cinq paires dans lequel seul neurone a oscillé. Aucun couplage a été détectée chez une paire où les deux neurones a oscillé, mais à des fréquences différentes. Optique d'imagerie en utilisant un colorant sensible à la tension (414 RH) a été réalisée sur 40 tranches de IO à l'aide d'un tableau de 128 photodiodes. Correctifs de l'activité oscillatoire ont été observées en 10 tranches. Parmi eux six ont montré des oscillations spontanées et quatre présentaient des oscillations après stimulation extracellulaire. En accord avec enregistrement de paire de cellulaire, imagerie optique ont démontré une activité phase décalée sous la forme d'ondes de l'activité au sein d'une plaque oscillante de multiplication. Nous concluons que 1) STO présentent des modulations de fréquence et d'amplitude en cours qui sont probablement causées par des apports extrinsèques au noyau IO ; 2) électrotoniquement couplé neurones Voir l'un niveau élevé de la synchronie de la STO ; et 3) l'activité oscillatoire peut se propager au sein d'un réseau de neurones olivaires couplés.

L&#39;imagerie Simultanée De Flux Totale Concentration En Hémoglobine, L&#39;oxygénation, Et Sanguin Cérébral Lors De L&#39;activation Fonctionnelle

Optics Letters. Jan, 2003  |  Pubmed ID: 12656525

Un instrument simple est démontrée pour l&#39;imagerie haute résolution simultanée de la concentration d&#39;hémoglobine totale et l&#39;oxygénation et la circulation sanguine dans le cerveau en combinant l&#39;imagerie rapide avec plusieurs longueurs d&#39;ondes laser speckle imagerie de contraste. L&#39;instrument a été utilisé pour les changements d&#39;image dans l&#39;oxyhémoglobine et la circulation du sang au cours désoxyhémoglobine la dépression corticale propagation et la stimulation moustache unique chez le rat par un crâne amincie. La capacité de débit sanguin et l&#39;image des changements de concentration d&#39;hémoglobine en même temps avec une haute résolution permettra une analyse détaillée quantitative de l&#39;hémodynamique spatio-temporelles de l&#39;activation fonctionnelle du cerveau, y compris l&#39;imagerie du métabolisme de l&#39;oxygène. Ceci est d&#39;importance pour la communauté des neurosciences et conduira à une meilleure compréhension de l&#39;interdépendance des processus neuronaux, métaboliques et hémodynamiques dans les cerveaux normaux et malades.

Déformation De Connectivité Réseau Dans L'olive Inférieure Chez Les Souris Déficientes En 36 Connexine Est Compensée Par Des Changements Morphologiques Et électrophysiologiques Au Niveau Seul Neurone

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jun, 2003  |  Pubmed ID: 12805309

Mécanismes de compensation après que les manipulations génétiques sont largement documentées pour le système nerveux. Dans de nombreux cas, ces mécanismes impliquent une régulation génétique au niveau expression ou de transcription des isoformes existants. Les auteurs rapportent un nouveau mécanisme par lequel neurones compensent les changements dans la connectivité réseau de réaccorder leurs propriétés électriques intrinsèques. Nous démontrons ce mécanisme dans l'olive inférieure, dans lequel le couplage électrique généralisé est médié par les jonctions abondante formées par connexine 36 (Cx36). Il a été démontré chez les divers mammifères que ce couplage électrique prend en charge la génération d'oscillations une, mais des travaux récents ont révélé que l'activité rythmique est maintenue dans les débouchures de Cx36. Par conséquent, ces résultats soulèvent la question de savoir si les oscillations olivaires Cx36 défonçables reflètent simplement le statut de neurones de type sauvage sans jonctions lacunaires ou le résultat de mécanismes compensatoires. Ici, nous démontrons que l'absence de Cx36 entraîne des dendrites plus épais avec gap junction-ressemblant à des structures ayant une distance anormalement large interneuronale qui empêche le couplage électrotonique. Les neurones olivaires mutants montrent inhabituelles oscillations dépendant de la tension et une excitabilité accrue qui est attribuable à une diminution combinée de conductance de la fuite et une augmentation de la conductance calciques voltage-dépendants. À l'aide de techniques dynamiques-clamp, nous avons démontré que ces changements sont suffisants pour transformer un neurone de type sauvage en un neurone knock out-type. Nous concluons que l'absence de Cx36 dans l'olive inférieure n'est pas compensée par la formation d'autres canaux des jonctions lacunaires mais plutôt par des changements dans les propriétés cytologiques et electroresponsive de ses neurones, telles que la capacité de produire une activité rythmique est maintenue.

Couplage De Concentration D&#39;hémoglobine Totale, L&#39;oxygénation, Et De L&#39;activité Neuronale Dans Le Cortex Somatosensoriel Rat

Neuron. Jul, 2003  |  Pubmed ID: 12873390

Les progrès récents des techniques d&#39;imagerie du cerveau, y compris l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), offrent de grandes promesses pour la cartographie non invasive des fonctions cérébrales. Cependant, le caractère indirect des signaux d&#39;imagerie à l&#39;activité neurale sous-jacente limite l&#39;interprétation des cartes qui en résultent. Le présent rapport représente la première étude systématique avec une puissance statistique suffisante pour caractériser quantitativement la relation entre les changements de la teneur en oxygène dans le sang et le dopage de neurones et de l&#39;activité synaptique. En utilisant deux dimensions des mesures optiques de signaux hémodynamiques, des enregistrements simultanés de l&#39;activité neuronale, et un paradigme de relance lié à l&#39;événement, nous démontrons que (1) il existe une relation fortement non linéaire entre les mesures électrophysiologiques de l&#39;activité neuronale et la réponse hémodynamique, (2) la réponse hémodynamique continue de croître au-delà de la saturation de l&#39;activité électrique, et (3) l&#39;augmentation initiale de la désoxyhémoglobine qui précède une augmentation du volume sanguin est contrebalancée par une diminution initiale égale à l&#39;oxyhémoglobine.

Suivi in Vivo Des Voies Cérébrales De Rat Principaux à L'aide De Manganèse Accrue L'imagerie Par Résonance Magnétique Et Atlasing Numérique En Trois Dimensions

NeuroImage. Nov, 2003  |  Pubmed ID: 14642470

La résonance magnétique (IRM)-détectable manganèse d'agent de contraste T1 (Mn2 +) a récemment été introduit comme traceur neural dans les rongeurs, les oiseaux et les singes. Nous avons testé à quel point cette méthode in vivo est utile pour en trois dimensions (3D) enquête sur les profils de la connectivité du système somato-sensoriel de rat. Un couramment disponibles 3 T humaine clinique IRM a été utilisé pour tracer les voies neurales focal injection de chlorure de manganèse (MnCl2) dans le cortex somatosensoriel. 6 À 10 h après l'injection de MnCl2, nous avons trouvé amélioration significative de signal dans les systèmes de projection majeurs dont corticocortical cortico-striataux, corticothalamiques, corticotectal, corticopontine et chemins corticospinale. Afin de faciliter la cession de la localisation anatomique de l'augmentation observée Mn2 + signal, nous avons enregistré les données de l'IRM avec une reconstruction en 3D numérique d'un atlas de cerveau de rat stéréotaxique. Comparaison dans l'ensemble de l'animal à l'aide du modèle numérique a permis la démonstration d'une organisation topographique 3D corticothalamiques en accord avec publiées antérieurement plans topographiques bidimensionnelles basée sur les données de traçage neuronal classique. Nous concluons que traçage MnCl2/TMI antérograde permet une analyse rapide de l'organisation topographique à travers de multiples régions du cerveau. La méthode permet un débit plus élevé de données pour les études en 3D de la connectivité de cerveau à grande échelle que les méthodes classiques basées sur tissu sectionnant.

Le Couplage De La Réponse Corticale Hémodynamique à L&#39;activité Neuronale Corticale Et Thalamique

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Mar, 2005  |  Pubmed ID: 15734797

Interprétation juste des IRM fonctionnelle (IRMf) des signaux nécessite la connaissance de la relation entre la réponse hémodynamique et de l&#39;activité neuronale sous-jacente qu&#39;il. Nous abordons ici la question du couplage entre l&#39;activité neuronale pré-et post-synaptique et la réponse hémodynamique dans somatosensoriel rongeurs (Barrel) du cortex en réponse à un seul cheveu de déviation. Utilisation de l&#39;imagerie plein champ longueurs d&#39;onde multiples optique de l&#39;oxygénation de l&#39;hémoglobine et des enregistrements électrophysiologiques de l&#39;activité et de dopage potentiels de champs locaux, nous démontrons qu&#39;une mesure hémodynamique point est influencée par l&#39;activité neuronale sur plusieurs colonnes corticales. Nous démontrons que la réponse hémodynamique est une convolution spatio-temporelle de l&#39;activation neuronale. Par conséquent, positive la réponse hémodynamique dans une colonne corticale pourrait être expliqué par l&#39;activité neuronale non seulement dans cette colonne, mais aussi dans les colonnes voisines. Ainsi, les tentatives de caractériser la relation neurovasculaire basée sur des mesures ponctuelles de l&#39;électrophysiologie et de l&#39;hémodynamique peut produire des résultats incohérents, en fonction de l&#39;étendue spatiale de l&#39;activation neuronale. La constatation que le signal hémodynamique observée à un endroit donné est fonction de l&#39;activité électrophysiologique au cours d&#39;une vaste région du territoire contribue à expliquer une augmentation observée précédemment de la réponse vasculaire locale au-delà de la saturation de l&#39;activité neuronale locale. Nous démontrons également que l&#39;oxy-réponses hémodynamiques et totale de l&#39;hémoglobine peut être bien approchée par l&#39;espace-temps des fonctions séparables avec un antagoniste de centre-entourent configuration spatiale qui s&#39;étend sur plusieurs millimètres. L&#39;entourage d&#39;activité «négative» hémodynamique ne correspondait pas à des changements observables dans l&#39;activité neuronale. L&#39;intégration spatiale complexe de la réponse hémodynamique doit être considéré lors de l&#39;interprétation des données IRMf.

Détermination Du Temps D&#39;exposition Optimal Pour L&#39;imagerie Des Changements De Débit Sanguin Avec Laser Speckle Imagerie De Contraste

Applied Optics. Apr, 2005  |  Pubmed ID: 15813518

Laser speckle imagerie de contraste est de plus en une méthode établie pour l&#39;ensemble de Imagerie cérébrale de la dynamique du flux sanguin dans des modèles animaux. La sensibilité et le bruit dans la mesure des changements du flux sanguin dépendra de la durée d&#39;exposition photo. La relation entre la sensibilité, le bruit et le temps d&#39;exposition photo a été étudiée expérimentalement par imagerie de speckle changements de contraste dans le cerveau après une stimulation électrique patte chez le rat. La sensibilité aux variations relatives de chatoiement de contraste a été trouvée pour augmenter au temps d&#39;exposition plus longs et plus pour atteindre un plateau pour les durées d&#39;exposition supérieures à environ 2 ms. Cependant, le bruit de speckle contraste augmente aussi avec le temps d&#39;exposition et donc le rapport de contraste-bruit a été trouvé pour culminer à un temps d&#39;exposition d&#39;environ 5 ms. Nos résultats suggèrent que d&#39;environ 5 ms est un temps d&#39;exposition optimal pour l&#39;imagerie du stimulus induites par les changements de débit sanguin cérébral chez les rongeurs.

Étendue Spatiale De Métabolisme De L&#39;oxygène Et Les Modifications Hémodynamiques Lors De L&#39;activation Fonctionnelle Du Rat Cortex Somatosensoriel

NeuroImage. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 15925522

L&#39;étendue spatiale des changements dans l&#39;oxy-hémoglobine (HBO), désoxy-hémoglobine (HBR), la concentration d&#39;hémoglobine totale (HBT), le débit sanguin cérébral (CBF), et le taux métabolique cérébrale d&#39;oxygène (CMRO (2)) en réponse à patte et moustaches de stimulation ont été comparés dans le cortex somatosensoriel chez le rat en utilisant une combinaison de l&#39;imagerie de réflectance multi-longueur d&#39;onde laser et l&#39;imagerie de contraste de speckle du débit sanguin cérébral. Les étendues spatiales de la réponse de chaque paramètre hémodynamique et CMRO (2) ont été trouvés à être comparables au moment de la réponse de crête, et à des moments qui ont suivi l&#39;apparition de stimulation, l&#39;étendue spatiale de la variation de HbR était inférieure à celle de HBO, HBT, CBF, et CMRO (2). En outre, une faible dépendance spatiale a été trouvé dans le coefficient de loi de puissance relative des changements dans CBF et HBT. Bien que le CMRO (2) la réponse est une mesure du métabolisme et donc devrait avoir une réponse plus localisés que les paramètres hémodynamiques, les résultats présentés ici donnent à penser que cela peut ne pas être le cas en général, probablement en raison de la sensibilité accrue des techniques d&#39;imagerie optique à couches corticales superficielles où l&#39;étendue latérale de l&#39;activation du métabolisme et neuronale est plus grande par rapport à celle de la couche IV. En outre, nous avons constaté que la mesure mesurée spatiale des CMRO (2) des changements était insensible aux hypothèses formulées dans le calcul des CMRO (2) des changements tels que le taux d&#39;hémoglobine de base, les constantes de pondération vasculaires, et la longueur d&#39;onde de la diffusion des tissus. Multi-paramètres d&#39;imagerie plein champ de la réponse fonctionnelle fournit une image plus complète de la réponse hémodynamique à l&#39;activation fonctionnelle, y compris l&#39;estimation temporelle et spatiale des CMRO (2) des changements.

Estimation De La Densité De Courant-source Basé Sur L'inversion De Solution Avant électrostatique : Effets De Mesure Finie Des Discontinuités De Conductivité Et De L'activité Neuronales

Journal of Neuroscience Methods. Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16436298

Une nouvelle méthode d'estimation de la densité de courant-source (CSD) de potentiels de champs locaux est présentée. Cette méthode inverse de CSD (iCSD) est basée sur l'inversion explicite de la solution avant électrostatique et peut être appliquée aux données de tableaux multiélectrodes avec différentes géométries. Ici, la méthode est appliquée aux données du réseau linéaire électrode (laminaire). Trois méthodes iCSD sont considérés : la CDD est censée avoir une symétrie cylindrique et (i) localisés dans les disques infiniment minces, (ii) par étapes constante ou (iii) continue et sans à-coup variable (à l'aide des splines cubiques) dans le sens vertical. Pour les distributions de CDD dans l'espace confinées la méthode standard de la CSD, impliquant un dérivé double discret, on voit dans les calculs du modèle donne des erreurs d'estimation significative lorsque la dimension source latérale est comparable à la taille d'une colonne corticale (moins d'environ 1 mm). En outre, des discontinuités dans la conductivité extracellulaire sont considérées potentiellement donner des erreurs assez importantes pour les distributions source encore plus larges. Les méthodes de l'iCSD sont vus donner des estimations excellentes lorsque la dimension correcte source latérale et la distribution spatiale des conductivité sont incorporées. Pour illustrer l'application à des données réelles, iCSD estimations évoquée par la stimulation des réponses mesurées avec des électrodes laminaires chez le rat somatosensoriel cortex (baril) sont comparées aux estimations de la méthode standard de la CSD.

Analyse Des Populations Laminaire : Estimation Des Tarifs Et L'activité Synaptique évoquée Multiélectrodes Enregistrements Dans Le Cortex De Baril De Tir

Journal of Neurophysiology. Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17182911

Nous présentons une nouvelle méthode, analyse des populations laminaire (LPA), pour l'analyse des données de laminaire-électrode (multi-électrodes linéaire), où les contraintes physiologiques sont explicitement intégrés dans le modèle mathématique : la bande haute fréquence [principe activité (MUA)] est modélisée comme une somme sur les contributions de l'activité de mise à feu de plusieurs populations corticales, tandis que la bande de fréquence basse [champ local potentiel (LFP)] est censée pour refléter les courants dendritiques causées par les entrées synaptiques évoquées par ce tir. La méthode est appliquée aux données de laminaire-électrode de stimulation moyenne du cortex de baril de rat anesthésié après chiquenaudes favori unique. Ensembles de données sur échantillon deux, se distingués par le paradigme de la stimulation, type d'anesthésie appliquée et des conditions aux limites électriques, sont étudiés en détail. Ces ensembles de données sont bien représenté par un modèle avec quatre populations corticales : un supragranular, un granulaire et deux populations d'infragranular. Current source densités de population (SDR ; les signatures CSD après avoir tiré dans une population donnée) fournies par l'APL plus servent à estimer le modèle de connexion synaptique entre les populations différentes en utilisant une nouvelle technique de modèle-ajustage de précision de la LFP, lorsque les modèles de population LFP sont reconnues par la solution avant électrostatique sur base des résultats de la modélisation compartimentale de neurones morphologiquement reconstituées. Notre analyse confirme les résultats expérimentaux précédents concernant les connexions synaptiques des neurones dans la couche granulaire sur les neurones dans les couches supragranular et fournit des prédictions sur les autres connexions synaptiques. En outre, la dépendance temporelle de la population induite par stimulation tir d'activité est prévue, et l'ordre temporel de l'apparition de la réponse se trouve pour être compatible avec les conclusions précédentes.

Y At-il Une Origine Commune Surround-inhibition De Vue à Travers L&#39;activité électrique Par Rapport Aux Variations Hémodynamiques? Concentrez-vous Sur &quot;Durée Dépendant De La Réponse Au SI à La Stimulation Vibrotactile En Singe écureuil&quot;

Journal of Neurophysiology. Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17215499

Profondeur Résolue Imagerie Optique Et La Microscopie Sur La Dynamique Du Compartiment Vasculaire Lors D&#39;une Stimulation Sensitive

NeuroImage. Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17222567

La réponse corticale hémodynamique à un stimulus somatosensoriel est étudiée au niveau de chaque compartiments vasculaires utilisant à la fois la profondeur réglée imagerie optique in vivo et microscopie à deux photons. Nous utilisons un système d&#39;imagerie nouvelle approche de l&#39;analyse spatio-temporelle et qui exploite les différentes dynamiques caractéristiques des artères, des artérioles, répondant capillaires et les veines d&#39;isoler leur tridimensionnelle étendue spatiale au sein du cortex. Cette délimitation spatiale est validée à l&#39;aide des moulages vasculaires. Délimitation temporelle est soutenu par in-vivo microscopie à deux photons de la dynamique temporelle et les mécanismes vasculaires de la artériolaire et réponses veineux. L&#39;utilisation de ces techniques que nous avons été en mesure de caractériser les rôles des différents compartiments vasculaires dans la génération et le contrôle de la réponse hémodynamique à un stimulus somatosensoriel. Nous constatons que des changements dans la concentration d&#39;hémoglobine totale artériolaire sont en bon accord avec la dynamique de dilatation artériolaire, qui correspondent à son tour en étroite collaboration avec des changements dans le flux sanguin veineux. Pour 4-s stimuli, nous ne voyons que de petits changements dans la concentration d&#39;hémoglobine veineuse, et ne pas détecter la dilatation mesurables ou en montgolfière dans les veines. Au lieu de cela, nous voyons des preuves significatives de l&#39;hyperémie capillaire. Nous comparons nos résultats aux observations historiques de la réponse hémodynamique composite à partir d&#39;autres modalités, y compris l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Les implications de nos résultats sont discutés par rapport à des modèles mathématiques de l&#39;hémodynamique corticales, et les théories actuelles sur les mécanismes sous-jacents couplage neurovasculaire. Nous concluons également que notre approche de l&#39;analyse spatio-temporelle est capable d&#39;isoler et de localiser les signaux du lit capillaire locale à l&#39;activation neuronale, et promet d&#39;améliorer la spécificité d&#39;autres modalités d&#39;imagerie hémodynamiques.

Supprimé L&#39;activité Neuronale Et Simultanée Vasoconstriction Artériolaire Peut Expliquer Négatif Oxygénation Du Sang Fonction Du Niveau Du Signal

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17442830

La transmission synaptique déclenche une cascade d&#39;événements de transduction du signal que l&#39;activité neuronale en couple à des changements locaux dans la circulation sanguine et l&#39;oxygénation. Bien qu&#39;un certain nombre de molécules vasoactives et les types de cellules spécifiques ont été mis en cause, la transformation de la relance induite par l&#39;activation des circuits neuronaux à des changements hémodynamiques n&#39;est pas encore clair. Nous utilisons la stimulation somatosensorielle et une suite d&#39;outils en imagerie in vivo pour étudier le couplage neurovasculaire dans le cortex somatosensoriel primaire chez le rat. Le stimulus évoqué une région centrale de la dépolarisation neuronale nette entouré par hyperpolarisation nette. Les mesures hémodynamiques ont révélé que la dépolarisation prédominante correspondait à une augmentation de l&#39;oxygénation, tandis que l&#39;hyperpolarisation prédominante correspondait à une diminution de l&#39;oxygénation. Sur le plan microscopique des artérioles de surface simples, la réponse a été composé d&#39;une combinaison de phases dilatoires et constrictive. Critique, la force relative de la vasoconstriction covariation avec la force relative de la diminution de l&#39;oxygénation et une hyperpolarisation neuronale. Ces résultats suggèrent que l&#39;inhibition neuronale et concurrente vasoconstriction artériolaire correspondent à une diminution de l&#39;oxygénation du sang, ce qui serait compatible avec une oxygénation du sang négative en fonction du niveau de signal fonctionnelle imagerie par résonance magnétique.

Un Modèle Anatomique Vasculaire Réseau De La Réponse Spatio-temporelle De L&#39;activation Du Cerveau

NeuroImage. Apr, 2008  |  Pubmed ID: 18289880

Neuronaux activité induites par les modifications du tonus vasculaire et la consommation d&#39;oxygène dans le résultat d&#39;une évolution dynamique de la circulation sanguine, le volume, et l&#39;oxygénation. Techniques de neuroimagerie fonctionnelle, comme l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, l&#39;imagerie optique, et le PET, fournissent des mesures indirectes de la dynamique neuronale induites par vasculaires conduite des paramètres sanguins. Modèles reliant les modifications du tonus vasculaire et la consommation d&#39;oxygène aux changements observés dans les paramètres sanguins sont nécessaires pour guider plus quantitative interprétation physiologique de ces modalités de neuroimagerie fonctionnelle. À compter ballon vasculaire localisée-paramètre et modèles Windkessel ont été développés pour cet usage, mais l&#39;amalgame du réseau vasculaire complexe en une série d&#39;artérioles, capillaires, veinules et ne permet l&#39;interprétation qualitative. Nous avons donc développé un réseau parallèle vasculaire anatomique (VAN) modèle basé sur les propriétés microscopiques mesurables pour améliorer l&#39;interprétation quantitative de la réponse vasculaire. Le modèle, dérivé de propriétés physiques mesurées, prédit la pression artérielle de référence et les distributions de saturation en oxygène et les réponses dynamiques cohérentes avec la littérature. En outre, le modèle VAN permet l&#39;étude des caractéristiques spatiales de la dynamique et la réponse vasculaire d&#39;oxygène à l&#39;activité neuronale. Nous constatons qu&#39;une passive entourent négative la réponse vasculaire («négatif BOLD&quot;) est prévue, mais qu&#39;elle sous-estime a récemment observé la négativité Surround ce qui suggère que la vasoconstriction Surround actif supplémentaire est nécessaire pour expliquer les données expérimentales.

Advection D&#39;oxygène Et De La Diffusion Dans Un Réseau Tridimensionnel Anatomique Vasculaire

Optics Express. Oct, 2008  |  Pubmed ID: 18958033

Il ya un besoin croissant de modèles quantitatifs et de calcul à prix abordable pour analyser le métabolisme des tissus et de l&#39;hémodynamique dans les réseaux microvasculaires. Dans ce travail, nous développons un modèle hybride à résoudre pour le variant dans le temps l&#39;oxygène d&#39;advection-diffusion équation dans les vaisseaux et les tissus. Pour obtenir une évolution en trois dimensions temporelles de la concentration en oxygène des tissus pour les réseaux de vaisseaux complexes réalistes, nous avons utilisé un modèle d&#39;advection à base de graphe associé à un modèle par éléments finis basée sur la diffusion et une implicite temps avancer régime. Nous avons validé cet algorithme dans des conditions à la fois statiques et dynamiques. Nous l&#39;avons également appliquée à un réseau vasculaire complexe obtenu à partir d&#39;un cortex somatosensoriel rongeurs. Un accord qualitatif a été trouvé avec des expériences in vivo.

De Stimulation Induits Par Les Changements De Débit Sanguin Et Le 2-désoxyglucose Absorption Dissocier Dans Le Cortex Somatosensoriel Ipsilatérale

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Dec, 2008  |  Pubmed ID: 19118167

La présente étude traite de la relation entre le débit sanguin et la consommation de glucose chez le rat cortex somatosensoriel primaire (SI) in vivo. Nous avons examiné bilatéraux changements neuronaux et hémodynamiques et 2-désoxyglucose (2DG) absorption, telle que mesurée par autoradiographie, en réponse à une stimulation unilatérale patte. En contraste à la zone patte controlatérale, où l&#39;activité neuronale, le sang d&#39;oxygénation / débit et 2DG absorption accrue à l&#39;unisson, nous avons observé, dans le SI ipsilatérale, un sang d&#39;oxygénation / débit baisse et une vasoconstriction artériolaire, en présence de l&#39;absorption 2DG accrue. Laminaire enregistrements électrophysiologiques ont révélé une augmentation de dopage ipsilatéral compatible avec l&#39;augmentation observée dans l&#39;absorption 2DG. La vasoconstriction et la diminution du flux sanguin dans la présence d&#39;une augmentation de l&#39;absorption dans le 2DG ipsilatéral contredisent l&#39;hypothèse métabolique SI de premier plan en ce qui concerne la régulation du débit sanguin cérébral, qui postule que l&#39;état de la consommation d&#39;énergie neurogliale détermine le débit sanguin régional dans le production de métabolites vasoactifs. Nous proposons que d&#39;autres facteurs, tels que des neurones (cellules gliales et) la libération de molécules messagères, pourraient jouer un rôle prépondérant dans la régulation du flux sanguin in vivo en réponse à un stimulus physiologique.

Tomographie Par Cohérence Optique (OCT) Révèle Profondeur Résolues En Dynamique Lors De L&#39;activation Fonctionnelle Du Cerveau

Journal of Neuroscience Methods. Mar, 2009  |  Pubmed ID: 19121336

Optique du signal intrinsèque d&#39;imagerie (Oisi) fournit deux dimensions, les cartes d&#39;activation profondeur intégrés de l&#39;activité du cerveau. Tomographie par cohérence optique (OCT) fournit approfondies résolus, des images en coupe de l&#39;activation fonctionnelle du cerveau. Co-social des PTOM et Oisi imagerie a été réalisée simultanément sur le cortex somatosensoriel chez le rat par le biais d&#39;un crâne éclaircie au cours patte stimulation électrique. Fractions des mesures de changement de signal faites par OCT ont révélé un signal fonctionnel qui est bien corrélée avec celle des signaux intrinsèques hémodynamiques et fournit approfondies résolus, couche-spécifiques dynamique dans les modèles d&#39;activation fonctionnels indiquant la dilatation des vaisseaux rétrograde. L&#39;OCT est une approche prometteuse d&#39;une nouvelle technologie qui fournit des informations complémentaires à Oisi pour la neuroimagerie fonctionnelle.

Estimation De Thalamocortical Et Des Modèles Intracortical Réseau Mixtes Thalamiques Single-électrode Et Corticales Laminaire-électrode Enregistrements Dans Le Système De Canon De Rat

PLoS Computational Biology. Mar, 2009  |  Pubmed ID: 19325875

Est présente une nouvelle méthode d'extraction des modèles de mise à feu-taux population thalamocortical et transfert de signal intracortical issu des données évoquée par la stimulation simultanée single-électrode thalamique et corticaux enregistrements à l'aide de multielectrodes (laminaires) linéaires dans le système de Canon de rat. Dépendant du temps de tir démographique pour granulaire (couche 4), supragranular (couche 2/3) et infragranular (couche 5) populations dans une colonne de baril et la population thalamique dans le barreloid homologue est extraites de la partie haute fréquence (activité multipartite ; MUA) des signaux extracellulaires enregistrés. Ces extraits de tir taux sont à leur tour utilisés pour identifier les modèles de mise à feu-taux de population élaborées sous forme d'équations intégrales avec exponentiellement en décomposition des noyaux de couplage, permettant une transformation simple à la formulation de taux d'allumage plus commune en termes d'équations différentielles. Structures modèles optimaux et les paramètres du modèle sont identifiés en réduisant l'écart entre les taux de mise à feu de modèle et de la population expérimentalement extraite taux de combustion. Pour le transfert de thalamocortical, les données expérimentales favorisent un modèle avec excitation rapide anticipatif du thalamus à la population de laminaire couche-4 combinée avec un processus inhibitrice plus lentement en raison de proaction et/ou les connexions récurrentes et les fonctions de l'activation linéaire-parabolique mixtes. Les taux de tir extraites des différentes populations laminaires corticales se trouvent présentent de fortes corrélations temporelles pour le présent paradigme expérimental et modèles de tir-taux de population feedforward simple associé à linéaire ou fonction activation linéaire-parabolique mixtes se trouvent d'excellents s'adapte aux données. Le thalamocortical identifié et modèles de réseaux intracortical sont trouvent donc qualitativement très différentes. Alors que le circuit thalamocortical est mieux stimulé par des changements rapides dans le taux de décharge thalamiques, les circuits intracorticales sont passe-bas et réagissent plus fortement aux entrées lentement variables de la population de 4-couche corticale.

Sensibilité De Neural-hémodynamique Couplage De Modifications Du Débit Sanguin Cérébral Pendant L&#39;hypercapnie

Journal of Biomedical Optics. Jul-Aug, 2009  |  Pubmed ID: 19725749

La relation entre les mesures de l&#39;oxygénation du sang cérébral et l&#39;activité neuronale est très complexe et dépend à la fois neurovasculaire et neurométabolique couplage biologique. Bien que les mesures des changements oxygénation du sang via des techniques optiques et de l&#39;IRM ont été développés pour cartographier l&#39;activité fonctionnelle du cerveau, il est évident que les caractéristiques spécifiques de ces signaux sont sensibles à la physiologie vasculaire sous-jacente et la structure du cerveau. Depuis le flux sanguin de base et la saturation en oxygène peut varier entre les sessions et à travers des sujets, des modifications fonctionnelles oxygénation du sang peut être un indicateur moins fiable de l&#39;activité du cerveau par rapport au flux sanguin et des changements métaboliques. Dans ce travail, nous utilisons un modèle biomécanique d&#39;examiner les relations entre les réponses neuronales, vasculaires, métaboliques et hémodynamiques à la stimulation moustaches paramétrique dans des conditions normales et hypercapnique dans un modèle de rat. Nous constatons que la relation entre l&#39;activité neuronale et les changements oxy-et la désoxyhémoglobine est sensible à l&#39;hypercapnie induites par des changements dans la circulation sanguine cérébrale de base. En revanche, les relations qui sous-tendent entre l&#39;activité neuronale évoquée, le flux sanguin, et le modèle-estimés changements métabolisme de l&#39;oxygène sont inchangés par le défi hypercapnique. Nous concluons que les changements évoqués dans le flux sanguin et métabolisme de l&#39;oxygène cérébral sont plus étroitement associés aux sous-jacente évoqués réponses neuronales.

Le Rôle Possible Des émissions De CO (2) à Produire Un CBF Post-stimulus Et BOLD DÉBORDEMENT

Frontiers in Neuroenergetics. 2009  |  Pubmed ID: 20027233

Comprendre les mécanismes sous-jacents de couplage neurovasculaire est important pour la compréhension de la pathogenèse des maladies neurodégénératives liées à découplage. En outre, il met en lumière la relation de causalité entre la signalisation neuronale et les réponses hémodynamiques mesurées avec différentes modalités d&#39;imagerie telles que l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Il ya principalement deux hypothèses concernant ce mécanisme: une hypothèse métabolique et une hypothèse neurogène. Nous avons modifié les modèles récents de couplage neurovasculaire en ajoutant les effets de NO (oxyde nitrique) cinétique, qui est un vasodilatateur bien connu neurogène et de CO (2) la cinétique comme un vasodilatateur métabolique. Nous avons également ajouté les équations de Hodgkin-Huxley relatives les potentiels de membrane à l&#39;afflux de sodium à travers la membrane. Nos résultats montrent que le facteur dominant dans la réponse hémodynamique est NO, cependant CO (2) est important dans la production d&#39;un bref post-stimulus insuffisance dans la réponse du flux sanguin qui à son tour modifie la oxygénation du sang IRMf en fonction du niveau post-stimulus undershoot. Nos résultats suggèrent que l&#39;augmentation du débit sanguin cérébral pendant la stimulation provoque CO (2) de lavage, qui se traduit alors par un effet post-stimulus induit hypocapnie vasoconstricteur.

À Deux Photons à Haute Résolution De Mesure De La Pression Partielle D&#39;oxygène Dans Le Système Vasculaire Cérébral Et De Tissus

Nature Methods. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20693997

Les mesures de la pression partielle d&#39;oxygène (pO (2)) avec une résolution temporelle et spatiale en trois dimensions est cruciale pour la compréhension de l&#39;apport d&#39;oxygène et la consommation dans le cerveau normal et pathologique. Parmi les méthodes existantes de mesure pO (2), trempe la phosphorescence est parfaitement adapté à la tâche. Cependant, les tentatives précédentes de la phosphorescence deux avec la microscopie à balayage laser à deux photons ont été confrontés à des difficultés importantes en raison de très faibles absorption à deux photons des sections de sondes classiques phosphorescents. Ici, nous rapportons à notre connaissance la première fois en pratique in vivo à deux photons à haute résolution pO (2) des mesures dans les petits rongeurs des microvaisseaux corticaux et le tissu, rendue possible en combinant un système d&#39;imagerie optimisé avec une nano-sonde à deux photons-enhanced phosphorescente. Procédé comporte une profondeur de mesure jusqu&#39;à 250 micromètre, inférieur à la seconde résolution temporelle et nécessite concentration de la sonde basse. Les propriétés de la sonde a permis de directe à haute résolution de mesure de extravasculaire corticale (tissus) pO (2), l&#39;ouverture de nombreuses possibilités pour des études fonctionnelles du cerveau métaboliques.

Corticales Profondeur Spécifiques Microvasculaires Différences De Dilatation Laminaire Sous-tend L&#39;oxygénation Du Sang Fonction Du Niveau Du Signal IRM Fonctionnelle

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Aug, 2010  |  Pubmed ID: 20696904

Les changements dans l&#39;activité neuronale sont accompagnés par la libération de médiateurs vaso-actifs qui provoquent la dilatation et la constriction microscopique de la microvascularisation cérébrale et se manifestent dans macroscopiques de sang oxygénation niveau (BOLD) IRM fonctionnelle (IRMf) des signaux. Nous avons utilisé la microscopie à deux photons pour mesurer les diamètres des artérioles et des capillaires simples à différentes profondeurs dans le cortex somatosensoriel primaire chez le rat. Ces mesures ont été comparées avec les corticales profondeur résolus changements de signaux IRMf. Nos résultats démontrent microscopiques un gradient spatial de l&#39;apparition de dilatation et les périodes de pointe compatibles avec les «amont» de propagation de la vasodilatation vers la surface corticale le long des artérioles de plongée et &quot;aval&quot; de propagation en locaux lits capillaires. La réponse observée BOLD exposé le plus rapide apparition dans les couches profondes, et la &quot;baisse initiale&quot; a été plus prononcée dans la couche I. Les résultats actuels indiquent que le début de la réponse BOLD et la baisse initiale dépend de la profondeur corticale et peut être expliqué, au moins en partie, par le gradient spatial de retards dans la dilatation microvasculaire, une réponse rapide étant dans les couches profondes et la réponse la plus retardée dans le lit de la couche capillaire I.

Simulation De Monte Carlo De La Sensibilité Spatiale Résolution Et La Profondeur De Deux Dimensions D&#39;imagerie Optique Du Cerveau

Journal of Biomedical Optics. Jan-Feb, 2011  |  Pubmed ID: 21280912

Absorption ou à base de fluorescence à deux dimensions (2-D) d&#39;imagerie optique est largement utilisé dans l&#39;imagerie cérébrale fonctionnelle. L&#39;image est une somme pondérée du signal réel à partir du tissu à des profondeurs différentes. Cette fonction de pondération est définie comme «sensibilité en profondeur.&quot; Caractériser la sensibilité de profondeur et la résolution spatiale est important de mieux interpréter les données d&#39;imagerie fonctionnelle. Toutefois, en raison de diffusion de la lumière et l&#39;absorption dans les tissus biologiques, notre connaissance de ceux-ci est incomplète. Nous utilisons des simulations de Monte Carlo pour effectuer une étude systématique de la résolution spatiale et la sensibilité de profondeur pour le 2-D méthodes d&#39;imagerie optique avec des configurations habituellement rencontrées dans l&#39;imagerie cérébrale fonctionnelle. Nous avons trouvé ce qui suit: (i) la résolution spatiale est inférieure à 200 um pour NA ≤ 0,2 ou de la profondeur du plan focal ≤ 300 um. (Ii) Plus de 97% du signal provient des 500 meilleurs um du tissu. (Iii) Pour les colonnes activées avec la taille latérale plus grande que la résolution spatiale, en changeant aperature numérique (NA) et la profondeur du plan focal n&#39;affecte pas la sensibilité de profondeur. (Iv) Pour les petits ou les colonnes soit de grandes colonnes couvertes par les navires de surface, l&#39;augmentation de NA et / ou la profondeur du plan focal peut améliorer la sensibilité à la profondeur des couches plus profondes. Nos résultats fournissent des indications précieuses pour l&#39;optimisation des systèmes d&#39;imagerie optique et l&#39;interprétation des données.

&quot;Dépassement&quot; De O ₂ Est Nécessaire Pour Maintenir L&#39;oxygénation Des Tissus De Base Au Emplacements Distales Des Vaisseaux Sanguins

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21940458

L&#39;imagerie in vivo de l&#39;oxygénation tissulaire cérébrale est important dans la définition de la physiologie saine et départs pathologiques associés à la maladie cérébrale. Nous avons utilisé une méthode de microscopie récemment mis au point à deux photons, basé sur un roman de nano-sonde phosphorescente, à l&#39;oxygénation des tissus chez le rat l&#39;image cortex sensoriel primaire en réponse à la stimulation sensorielle. Nos mesures ont montré qu&#39;un stimulus-évoqué augmentation dans les tissus pO ₂ dépendait du niveau de base pO ₂. En particulier, pendant la stimulation soutenue, l&#39;état d&#39;équilibre pO ₂ à faible base endroits restés à la ligne de base, malgré l&#39;ampleur pO ₂ augmente ailleurs. Contrairement à l&#39;état stationnaire, où pO ₂ jamais diminué en dessous de la ligne de base, une diminution transitoire a eu lieu au cours de la &quot;baisse initiale» et «undershoot poststimulus.&quot; Ces résultats suggèrent que l&#39;augmentation de l&#39;oxygénation du sang au cours de la réponse hémodynamique, qui a été perçu comme un paradoxe, peut servir à empêcher une baisse de l&#39;oxygénation des tissus soutenue à des endroits qui sont éloignés des sources d&#39;alimentation vasculaires.

Microscopie à Deux Photons De La Corticale NADH Changements D&#39;intensité De Fluorescence: Correction Contamination De La Réponse Hémodynamique

Journal of Biomedical Optics. Oct, 2011  |  Pubmed ID: 22029350

Quantification des nicotinamide adénine dinucléotide (NADH) des changements lors de l&#39;activation fonctionnelle du cerveau et les conditions pathologiques offre un regard critique dans le métabolisme du cerveau. Parmi les différentes modalités d&#39;imagerie, microscopie à deux photons à balayage laser (TPLSM) devient un outil important pour les mesures cellulaire résolution de changements NADH associés à des changements métaboliques cellulaires. Toutefois, le NADH émission de fluorescence est fortement absorbée par l&#39;hémoglobine. En conséquence, des mesures in vivo sont sensiblement affectés par les paramètres hémodynamiques associés à des manipulations physiologiques et physiopathologiques. Nous modélisons NADH excitation et d&#39;émission de fluorescence en imagerie TPLSM basée sur des cartes précises de microvascularisation cérébrale. Les effets de l&#39;absorption optique et l&#39;hémoglobine de diffusion optique des globules rouges, les changements du volume sanguin et la saturation oxygène de l&#39;hémoglobine, la taille des navires, et l&#39;emplacement par rapport à l&#39;emplacement d&#39;imagerie sont explorées. Une technique simple pour corriger les changements mesurés d&#39;intensité de fluorescence de NADH est fourni, avec l&#39;utilisation d&#39;une mesure en parallèle d&#39;un fluorophore physiologiquement inerte. Le modèle est appliqué à des mesures de NADH TPLSM changements d&#39;intensité de fluorescence dans le cortex somatosensoriel chez le rat pendant une légère hypoxie et hyperoxie. L&#39;approche générale de l&#39;algorithme de correction peut être étendue à d&#39;autres mesures TPLSM, où les changements dans les propriétés optiques du tissu confondent mesures physiologiques, tels que la détection de la dynamique de calcium.

Sur L'estimation De La Population Spécifique Des Courants Synaptiques Des Enregistrements Multiélectrodes Laminaires

Frontiers in Neuroinformatics. 2011  |  Pubmed ID: 22203801

Enregistrements multiélectrodes tableau des potentiels extracellulaire de champ électrique le long de l'axe de la profondeur du cortex cérébral gagnent en popularité comme une approche pour étudier l'activité des circuits de neurones corticaux. La bande de basse fréquence de potentiel extracellulaire, c'est-à-dire le potentiel de champ local (LFP), est censée pour refléter l'activité synaptique et peut être utilisée pour extraire le profil de densité (CSD) source de courant laminaire. Cependant, interprétation physiologique du profil CSD est incertaine car il ne pas lever l'ambiguïté sur les entrées synaptiques des courants de retour passives et n'identifie pas les contributions des populations spécifiques au signal. Ces limites empêchent l'interprétation de la CDD en ce qui concerne la connectivité fonctionnelle synaptique dans le microcircuit colonnaire. Nous présentons un nouveau modèle anatomiquement éclairé pour décomposer le signal de la LFP en contributions de populations spécifiques et pour estimer que le correspondant activé les projections synaptiques. Il s'agit d'un modèle linéaire, qui prédit la LFP laminaire de populations spécifiques en réponse aux entrées synaptiques appliqué à différentes positions le long de chaque population et un modèle linéaire inverse, qui reconstitue les profils laminaires des entrées synaptiques de laminaires données LFP basées sur le modèle vers l'avant. En supposant que dans l'espace lisses entrées synaptiques au sein des populations, le modèle décompose la LFP colonnaire en contributions de populations spécifiques et estime les profils correspondants laminaires des entrées synaptiques en fonction du temps. Il est à noter que des courants synaptiques constantes dans toutes les positions le long d'une population neuronale ne peuvent pas être reconstruites, que cela n'aboutisse pas à un changement de potentiel extracellulaire. Cependant, contraignant la solution à l'aide d'une connaissance a priori de la distribution spatiale de la connectivité synaptique offre l'avantage d'évaluer la résistance des projections de synaptiques actives du profil LFP colonnaire donc spécifier intégralement les entrées synaptiques.

Frontières De L&#39;imagerie Optique Du Débit Sanguin Cérébral Et Du Métabolisme

Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 22252238

Dans l&#39;imagerie optique in vivo du débit sanguin cérébral (CBF) et le métabolisme n&#39;existait pas il ya 50 ans. Si le point de fluorescence optique et des mesures d&#39;absorption du métabolisme cellulaire et le taux d&#39;hémoglobine avait déjà été introduite d&#39;ici là, des mesures ponctuelles de la circulation sanguine est apparu seulement 40 ans. L&#39;avènement des appareils photo numériques a progressé de manière significative à deux dimensions d&#39;imagerie optique du neuronaux, métaboliques, vasculaires signaux, et hémodynamiques. Plus récemment, des sources laser de pointe ont permis à une variété de nouvelles en trois dimensions des approches d&#39;imagerie à haute résolution spatiale. Ensemble, comme nous le verrons ici, ces méthodes sont d&#39;une enquête permettant de multiples facettes de la réglementation locale de la CBF et le métabolisme avec une résolution spatiale et temporelle sans précédent. Grâce à la combinaison multimodale de ces techniques optiques avec des méthodes génétiques codant pour des protéines journaliste optique et d&#39;actionneurs, l&#39;avenir est prometteur pour résoudre les mystères de couplage neurovasculaire et neurométaboliques et de les traduire en utility.Journal clinique du débit sanguin cérébral et la publication anticipée du métabolisme en ligne, 18 janvier 2012; doi: 10.1038/jcbfm.2011.195.

Imagerie Neurovasculaire

Frontiers in Neuroenergetics. 2012  |  Pubmed ID: 22279435