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Articles by Mariano Belluscio in JoVE
JoVE Neuroscience
A gran escala de grabación de las neuronas por medio de sondas de silicio móviles en comportarse roedores
1Center for Molecular and Behavioral Neuroscience, University of New Jersey, 2Center for Interdisciplinary Research in Biology, Collège de France, 3Janelia Farm Research Campus, Howards Hughes Medical Institute, 4Deptartment of Psychology, University of Wisconsin at Milwaukee
Se describen métodos para la gran escala de grabación de múltiples unidades individuales y potencial del campo local en comportando los roedores con sondas de silicio. Unidad de fabricación, el apego de la sonda a la unidad y los procesos de implantación de la sonda se ilustran con suficiente detalle para facilitar la réplica.
Other articles by Mariano Belluscio on PubMed
Núcleos En Ratas Con Lesiones Nigrostriatal Salida De Separarse De Ritmos Lentos Corticales a Los Ganglios Basales
Una alta proporción de neuronas en los ganglios basales muestran disparo explosión rítmica después de lesiones crónicas nigroestriatal. Por ejemplo, las explosiones periódicas exhibidas por ciertos estriado y las neuronas del núcleo subtalámico en ratas 6-hydroxydopamine-lesionadas parecen ser conducido por el ritmo de gran amplitud aproximadamente 1 Hz que prevalece en la corteza cerebral de los animales anestesiados. Porque el cuerpo estriado y núcleo subtalámico son las principales estructuras aferentes de la sustancia negra pars reticulata, examinamos la posibilidad de que las modulaciones de baja frecuencia (arranques periódicos) que son evidentes en aproximadamente 50% las pars reticulata neuronas en la condición de parkinsonianos también fueron juntadas a este ritmo lento cortical. Al grabar simultáneamente el potencial de campo de la corteza frontal con actividad unitaria en la sustancia negra pars reticulata de ratas anestesiadas, hemos podido comprobar la siguiente. () el despido de nigral la unidades de pars reticulata de ratas sham-lesionadas no está acoplado a la oscilación lenta de la corteza frontal aproximadamente 1 de Hz. (ii) aproximadamente 50% sustancia negra pars reticulata unidades de ratas 6-hydroxydopamine-lesionadas oscilan sincrónicamente con el ritmo cortical de aproximadamente 1 Hz, con la corteza conduciendo el nigra del substantia por aproximadamente 55 ms; el restante aproximadamente 50% nigral pars reticulata unidades se comportan como las unidades registradas de ratas sham-lesionadas. (iii) periódico estallando en nigral la unidades de pars reticulata de ratas 6-hydroxydopamine-lesionadas es interrumpida por episodios de desincronización de actividad potencial de campo cortical. Nuestros resultados apoyan fuertemente que nigrostriatal lesiones promoción la difusión de ritmos corticales de baja frecuencia a la sustancia negra pars reticulata y pueden ser de excepcional importancia para la comprensión de la fisiopatología de la enfermedad de Parkinson.
Disfunción Del Estriado Aumenta La Salida De Los Ganglios Basales Durante La Activación De La Corteza Motora En Ratas Parkinsonianas
Durante el movimiento, las neuronas inhibitorias en los ganglios basales salida núcleos muestran complejas modulaciones de leña, que presumiblemente son conducidas por corticoestriatal y corticosubthalamic de entrada. Reducciones en descarga deberían facilitar movimiento por disinhibiting talámico y núcleos del vástago de cerebro mientras que aumentos haría lo contrario. Una propuesta que degeneración de camino nigrostriatal dopamina altera equilibrio vías trans-estriado dando por resultado sostenida sobreactividad de neuronas de los núcleos de salida de los ganglios basales y signos clínicos de la enfermedad de Parkinson no es totalmente compatible con evidencia experimental, que en su lugar muestra actividad oscilatoria síncrona anormal en pacientes y modelos animales. Sin embargo, no se ha explorado la posibilidad de que la variación en la actividad de la corteza motora unidades hiperactividad transitoria en las neuronas de los núcleos de salida en el parkinsonismo. En ratas Sprague-Dawley con 6-hydroxydopamine (6-OHDA)-inducida por lesiones nigrostriatal, aproximadamente 50% del substantia nigra unidades pars reticulata (SNpr) Mostrar oscilaciones lentas conducidas cortical anormales de descarga. Además, estas unidades selectivamente Mostrar respuestas anormales a la estimulación de la corteza motora que consiste en las excitaciones aumentadas de una latencia impar, que traslapó de inhibitorias respuestas mediadas presumiblemente por la vía directa de trans-estriado en ratas control. Entrega a D1 o D2 agonistas de la dopamina en el estriado de parkinsonianos ratas por microdialysis inversa reducción estas excitaciones anormales pero no tuvieron efecto sobre las oscilaciones patológicas. El presente estudio se establece que la dopamina-deficiencia relacionados con cambios de función estriatal contribuyen a producir respuestas excitatorias anormalmente aumentadas al estímulo de la corteza motora en la SNpr. Si una hiperactividad transitoria similar de salida de los ganglios basales fueron conducida por la entrada de la corteza motora durante el movimiento, podría contribuir a impedir la iniciación del movimiento o la ejecución en la enfermedad de Parkinson.
NMDA Receptor Control Del Flujo De Información a Través Del Estriado En Vivo
Se reconoce una función de los receptores NMDA en la plasticidad sináptica de corticoestriatal. Sin embargo, las condiciones que permiten la activación del receptor NMDA en el cuerpo estriado en vivo siguen siendo obscuras. Aquí mostramos que los receptores NMDA contribuyen a mantener el potencial de membrana de las neuronas de proyección Espinosa medio estriada cerca umbral durante el espontáneo Estados in vivo. Por otra parte, encontramos que el bloqueo de los receptores NMDA estriada reduce notablemente la leña espontánea de conjuntos de neuronas espinosas medianas durante las ondas lentas en ratas uretano-anestesiados. Especulamos que la recurrente activación de los receptores NMDA durante Estados permite flujo de información off-line a través de la consolidación de nivel estriado y sistema durante la formación de hábito.
Estimulación Eléctrica Transcraneal Arrastra a Poblaciones Neuronales Corticales En Ratas
Campos eléctricos de baja intensidad se han sugerido para afectar la continua actividad neuronal in vitro y en estudios en seres humanos. Sin embargo, el mecanismo fisiológico de cuán débiles campos eléctricos afectan e interactuar con el cerebro intacto actividad no se entiende bien. Realizamos grabaciones en vivo de intracelulares y extracelulares de la neocorteza y el hipocampo de ratas anestesiadas y grabaciones extracelulares en el comportamiento de las ratas. Campos eléctricos fueron generados por los patrones de la sinusoide con frecuencia lenta (0,8, 1.25 ó 1.7 Hz) a través de electrodos colocados en la superficie del cráneo o la dura. Estimulación eléctrica transcraneal (TES) había arrastrado confiablemente las neuronas en áreas corticales generalizadas, incluyendo el hipocampo. El porcentaje de neuronas de fase de TES aumentó con la intensidad del estímulo y dependía del estado del comportamiento del animal. Gradiente de tensión inducida por TES, tan bajo como 1 mV/mm en los lugares de grabación, fue suficiente para clavar neuronal de la diferencia de fase. Grabaciones intracelulares demostraron que clavaba tanto subliminal la actividad estaban bajo la influencia combinada de TES campos y actividad de la red. Sugerimos que TES en preparaciones crónicas pueden utilizarse para el control experimental y terapéutico de la actividad cerebral.
Estriado Que Bloquean a Través De Los Estados Y Las Oscilaciones En Los Ganglios Basales: Implicaciones Para La Enfermedad De Parkinson
Estados son un sello de Fisiología estriado. Actividad espontánea en la red talamocortical unidades despolarizaciones meseta robusta en las neuronas de proyección Espinosa media del cuerpo estriado. Disparo de neuronas espinosas medianas sólo es posible durante Estados y muy estrechamente regulada por la dopamina y los receptores NMDA. En un modelo de rata de la enfermedad de Parkinson las neuronas espinosas medianas proyectando para el globus pallidus (camino indirecto) muestran más depolarized a los Estados y aumentaron la leña. Esto se traduce en patrones anormales de la sincronización entre el globus pallidus y la corteza frontal, que se cree que subyacen a los síntomas de la enfermedad de Parkinson. Aquí revisamos nuestro trabajo en el campo y proponer un mecanismo mediante el cual la falta de estimulación de receptores D2 en el estriado permite el establecimiento de rutas fijas de flujo de información en la red cortico-striato-pallidal.
Cruz-frecuencia Fase-fase De Acoplamiento Entre Theta Y Gamma Oscilaciones En El Hipocampo
Oscilaciones neuronales permiten la segmentación temporal de espigas neuronales. Osciladores interdependientes pueden integrar varias capas de información. Examinamos el acoplador de fases de osciladores theta y gamma en la región CA1 del hipocampo de rata durante el sueño de exploración y movimientos oculares rápidos de laberinto. Hippocampal ondas theta fueron asimétricas, y estimación de la posición espacial del animal fue mejorada mediante la identificación de la fase basada en la forma de onda de clavar, en comparación con métodos tradicionales de estimación de fase. Usando la fase basada en la forma de onda theta, se identificaron tres bandas distintas gamma: lento rápido gamma(F) (gamma(F); banda 90-150 Hz o epsilon), acentúa gamma(M) (gamma(M); 50-90 Hz) y gamma (S) (gamma (S), 30-50 Hz). La amplitud de cada sub-banda fue modulada por la fase de theta. Además, hemos encontrado confiable fase-fase acoplamiento entre theta y tanto gamma (S) y gamma(M) pero no gamma(F) osciladores. Sugerimos que el acoplador de fase Cruz-frecuencia puede soportar control múltiple de la escala de tiempo de espigas neuronales dentro y a través de estructuras.
