يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تحريض دولة ISOELECTRIC الدماغ المعنية بالتحقيق في أثر الذاتية متشابك آخر على العصبية استثارة

7.6K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/53576

⸱

مارس 31, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Inserm U1127, 2CNRS UMR 7225, 3UPMC Univ Paris 06, UMR S 1127, Sorbonne Universités, 4Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM)

في هذه المقالة

ملخص

هذا الإجراء يؤدي طويلة الأمد في الجسم الحي تسجيلات داخل الخلايا من الخلايا العصبية واحدة خلال الدول الدماغية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية وبعد الإلغاء التام للأنشطة الكهربائية المستمرة، مما أدى إلى حالة الدماغ كهرساوي. تتم مراقبتها الثوابت الفسيولوجية للحيوان بعناية خلال الانتقال إلى حالة غيبوبة اصطناعية.

الملخص

تعتمد معالجة المعلومات بطريقة الخلايا العصبية على حد سواء على خصائص الغشاء الجوهرية وعلى ديناميات شبكة متشابك وارد. ولا سيما، نشاط الشبكة ولدت التطور الطبيعي، الذي يختلف بقوة بوصفها وظيفة من حالة اليقظة، ينظم بشكل كبير العصبية حساب. للتحقيق في مدى اختلاف تؤثر ديناميات الدماغية عفوية الخصائص التكاملية الخلايا العصبية واحدة "، وضعنا استراتيجية التجريبية الجديدة في الفئران التي تتكون في قمع المجراة عن النشاط الدماغي عن طريق الحقن النظامية من جرعة عالية من الصوديوم بنتوباربيتال. وتباطأ الأنشطة القشرية، المراقبة المستمرة من قبل مخطط كهربية قشر الدماغ جنبا إلى جنب (ECoG) والتسجيلات داخل الخلايا تدريجيا إلى أسفل، مما أدى إلى الملف الشخصي كهرساوي ثابت. هذه الدولة الدماغ المتطرفة، ووضع الفئران في غيبوبة عميقة، تم رصدها بعناية عن طريق قياس الثوابت الفسيولوجية للحيوان في جميع أنحاء التجارب. ص الخلايايسمح ecordings لنا لتوصيف ومقارنة خصائص متكاملة من نفس الخلايا العصبية جزءا لا يتجزأ في ديناميات القشرية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية، مثل تلك التي واجهتها في دورة النوم واليقظة، وعندما كان الدماغ صامت تماما.

المقدمة

في غياب أي محفزات البيئية أو المهام السلوكية، و "يستريح" الدماغ يولد تيار مستمر من النشاط الكهربائي التي يمكن تسجيلها من فروة الرأس، كما الكهربي (EEG) الأمواج. يتميز المضاهاة بين الخلايا من هذا النشاط الدماغي الذاتية بتقلبات غشاء خلفية الجهد (المعروف أيضا باسم "الضوضاء متشابك")، التي تتكون من مزيج من إمكانات متشابك مثير والمثبطة التي تعكس النشاط المستمر للشبكات وارد 1،2. يختلف هذا النشاط العفوي في التردد والسعة مع دول مختلفة من اليقظة. توضيح تأثير نشاط الشبكة على استثارة واستجابة الخلايا العصبية واحدة هي واحدة من التحديات الرئيسية في العلوم العصبية 3،4.

واستكشفت العديد من الدراسات التجريبية والحسابية تأثير وظيفي من النشاط متشابك المستمر على ممتلكاتهم التكامليالصورة من الخلايا العصبية. ومع ذلك، فإن دور المعلمات العصبية المختلفة التي تأثرت الضوضاء الخلفية متشابك لا يزال بعيد المنال. على سبيل المثال، تم العثور على مستوى متوسط ​​من الاستقطاب غشاء إيجابيا أو سلبيا 5،6 7-9 المترابطة مع القدرة المدخلات الحسية لتحريك إمكانات العمل. وعلاوة على ذلك، في حين تشير بعض التحقيقات التي تقلبات غشاء المحتملة الناتجة عن تيار متفاوتة بشكل مستمر من مدخلات متشابك وارد، تؤثر بقوة على استجابة الخلايا العصبية واحدة عن طريق تحوير كسب العلاقة بين المدخلات والمخرجات الخاصة 3،10-13، والبعض الآخر يشير إلى أن التغييرات في تصرف غشاء المدخلات بوساطة تحويلة تثبيط كافية لتعديل ربح العصبية بغض النظر عن حجم التقلبات غشاء 14،15. وأخيرا، أكدت دراسات حديثة أجريت على الحيوانات المستيقظة كيفية معالجة المعلومات الحسية في الخلايا العصبية واحدة يعتمد بشكل حاسم على حالة من اليقظة لالثانية السلوكي الحالي 16،17 الطلب.

استراتيجية واضحة لإلقاء الضوء على الدور الوظيفي للعملية معينة في نظام مترابط للغاية في تحديد كيف غيابها يغير وجه التحديد أداء النظام. وقد استخدمت هذه الطريقة على نطاق واسع في الأبحاث علم الأعصاب، على سبيل المثال باستخدام الآفات التجريبية أو تعطيل للمناطق الدماغ المختلفة 18-21، أو الحصار الدوائي من القنوات الأيونية محددة 22،23. والجدير بالذكر، وقد تم تطبيقه في الجسم الحي لكشف النقاب عن الكيفية التي تؤثر بها وظيفية الاتصال وشبكة ديناميكية خلية واحدة حساب 24-27. ومع ذلك، لتاريخ التلاعب المحلية تهدف إلى منع إطلاق الخلايا العصبية و / أو التشويش على الخصائص الفيزيائية الحيوية الأساسية يمكن أن تكون فعالة جزئيا وتقتصر على كميات الدماغ صغيرة نسبيا (28).

للتغلب على هذه القيود، وضعنا الجديد في المنهج التجريبي المجراة فيالفئران على مقارنة الخصائص الكهربية للخلايا العصبية واحدة سجلت في حالة دماغية معينة، أي جزءا لا يتجزأ من شبكة معينة ديناميكية، لتلك التي حصلت بعد القضاء الكامل علي كامل الدماغ النشاط متشابك 29. في الظروف السيطرة، يمكن أن تتولد اثنين ديناميات القشرية متميزة. استميلت أنماط مثل النوم electrocorticographic (ECoG) عن طريق الحقن جرعات معتدلة من بنتوباربيتال الصوديوم. بدلا من ذلك، موجات ECoG سريعة من السعة صغيرة مقارنة بالنشاط القشرية الكامنة وراء حالة اليقظة (مثل الاستيقاظ نمط) يمكن أن تنتج عن طريق الحقن من الفنتانيل. وفي وقت لاحق، مع الحفاظ على نفس ECoG وتسجيل داخل الخلايا، تم الحصول على إسكات كاملة من الذاتية نشاط الدماغ الكهربائي عن طريق الحقن النظامية من جرعة عالية من الصوديوم بنتوباربيتال، وتتميز ECoG كهرساوي والأنشطة داخل الخلايا. لأن تحريض مثل هذه غيبوبة المتطرفة يحتمل أن يكون consequen قاتلةالمجال الاقتصادي الموحد على الوظائف البيولوجية، وكان الرصد الدقيق والمستمر من المتغيرات الفسيولوجية الأساسية. لذلك، تابعنا بدقة وتيرة ضربات القلب، وCO 2 تركيز نهاية المد والجزر (اتكو 2)، تشبع O 2 (مكتب التخطيط الاستراتيجي 2) ودرجة الحرارة الأساسية من الفئران في جميع أنحاء التجارب.

نحن تقييم خصائص الخلايا العصبية واحدة خلال هذه الدول مختلفة باستخدام الميكروية حادة، والتي هي مناسبة بشكل خاص للتسجيلات طويلة ومستقرة في الجسم الحي. الإجراء الموضح هنا، يمكن الجمع بين النهج الكهربية والتصوير الأخرى، ويمكن أن تمتد إلى النماذج الحيوانية الأخرى.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تم تنفيذ جميع الإجراءات وفقا للمبادئ التوجيهية للاتحاد الأوروبي (التوجيه 2010/63 / الاتحاد الأوروبي) والتي وافقت عليها اللجنة الأخلاقية تشارلز داروين في التجارب على الحيوانات. نحن هنا وصف الإجراء نستخدمها بشكل روتيني في مختبرنا، ولكن معظم الخطوات التي يمكن تكييفها لتتناسب مع الاحتياجات المحددة الجميع.

1. إعداد الجراحي

ملاحظة: جميع نقاط شق والضغط يجب أن تسلل مرارا مع مخدر موضعي (ليدوكائين أو بوبيفكين). الإجراء الحالي هو محطة، إذا كان مطلوبا لإعداد العقيم وينبغي تنفيذ العديد من التعديلات.

  1. تخدير الفئران مع بنتوباربيتال الصوديوم (40 ملغ / كلغ) والكيتامين (50 ملغ / كلغ) في اثنين داخل الصفاق فصل محليا الحقن (IP).
  2. السماح للحيوان يذهب تحت التخدير العام وبشكل متكرر تحقق من أن طائرة من التخدير الجراحي يتم تحقيق (أي رد فعل حتى أخمص القدمين معسر). وضع فأر على الحديدedback التدفئة بطانية وإدراج التحقيق المستقيم للحفاظ على درجة الحرارة الأساسية حول 37 درجة مئوية.
  3. وضع القسطرة في التجويف البريتوني لتسهيل الحقن لاحق وكلاء مخدر وتجنب تثقيب الأجهزة التي كتبها ثقوب الإبر المتكررة 30.
    1. مقطع الشعر على مدى صغيرة (~ 2-3 ملم) منطقة فوق المنطقة التي تقع داخل المربع السفلي الأيمن أو الأيسر من المعدة.
      ملاحظة: يمكن أيضا كريم مزيل الشعر يمكن استخدامها.
    2. جعل 2 - ملم شق 3 على الجلد مع مقص حاد أو مشرط. عن طريق تشريح حادة، وإزالة طبقات الدهون والعضلات حتى لوحظ التجويف البريتوني.
    3. إدراج حول 1-2 سم من قسطرة صغيرة في تجويف وإغلاق الجرح مع الغراء الجراحية.
      (. على سبيل المثال، 2 الفرنسية - الموافق 0.043 مم داخل القطر): ملاحظة قطر ويبلغ طول القسطرة يجب أن يكون الحد الأدنى للحد من كميات الميتة. أنابيب البولي يوريثين هي الأكثر ملاءمة.
    4. جعل حلقة وخياطة رانه القسطرة لالجلد لضمان الحصول عليها في المكان.
  4. تثبيت أنبوب القصبة الهوائية للسيطرة على التهوية أثناء التنفس الاصطناعي.
    1. أما بالنسبة للخطوة السابقة، وإعداد مجال الاهتمام (1-2 سم خلال القصبة الهوائية الحق فوق المقبض)، وإزالة الشعر وشق الجلد.
    2. بلانت تشريح الطبقات الأولى من الدهون والعضلات، ثم نقل الغدة اللعابية جانبا وفضح القصبة الهوائية عن طريق تشريح بلطف الطبقة الأخيرة من العضلات.
    3. بعناية إزالة الأنسجة على القصبة الهوائية، وحرك الخيط أدناه باستخدام ملقط صغير. جعل عقدة الجراح مع موضوع ولكن لا ضيق حتى الآن.
    4. شق القصبة الهوائية عرضيا بين حلقتين الغضروفية. الدم مسحة في القصبة الهوائية إن وجدت.
    5. ادخال انبوب في القصبة الهوائية مع القطر المناسب وتشديد عقدة الخيط لتأمين أنبوب ثابت. للاستقرار إضافية للموضوع يمكن كذلك تعلق في أعلى نقطة من أنبوب القصبة الهوائية.
    6. Suturه الجرح قريب أو استخدام الدبابيس الجراحية. تجنب الغراء الجراحية هنا إذا كان الغرض من أنبوب القصبة الهوائية لإعادة استخدامها.
  5. تثبيت الحيوان في إطار التجسيمي وترصد بدقة المتغيرات الفسيولوجية التالية: ECoG، مكتب التخطيط الاستراتيجي 2، اتكو 2، معدل ضربات القلب (عن طريق رسم القلب، تخطيط القلب) ودرجة الحرارة الداخلية. مراقبة وضبط هذه المتغيرات للحفاظ على عمق مناسب من التخدير والحالة الفسيولوجية. على وجه التحديد، تكملة التخدير بجرعة صغيرة (10 ملغ / كلغ) من الصوديوم بنتوباربيتال إذا لزم الأمر.
  6. تطبيق مرهم العين في كلتا العينين لتجنب جفاف. مقطع الشعر على فروة الرأس، وجعل شق طولي (~ 2 سم) وبتر الأنسجة الضامة التي تغمر الجمجمة باستخدام مشرط أو مجرفة.
  7. جعل صغيرة (~ مم 1.5) حج القحف على المنطقة في المصالح مع حفر الأسنان.
    ملاحظة: هنا، مجال برميل من القشرة الحسية الجسدية الأولية يستهدف (7-8 ملم الأمامي إلى خط interaural، 4.5- 5.5 مم الوحشي على خط الوسط 31). شطف مرارا وتكرارا لتبديد الحرارة.
  8. استخدام ملقط خارج غرامة لجعل بلطف ثقب صغير في الجافية. حجز المنطقة ~ 0.5 مم في كسر الجمجمة لوضع القطب ECoG (راجع الخطوة التالية). تبقى بشكل دائم القشرة رطبة مع 0.9٪ محلول كلوريد الصوديوم (أو الاصطناعي السائل الدماغي الشوكي).
  9. وضع مقاومة منخفضة (~ 60 أوم) الفضة القطب (القطب ECoG) على الجافية، وتجنب المنطقة القشرية وليس من قبل السحايا تغطيتها، ووضع القطب إشارة على عضلة فروة الرأس على الجانب الآخر من الرأس.
  10. في هذه المرحلة (30 دقيقة بعد حقن بنتوباربيتال الصوديوم الماضي)، والحفاظ على التخدير عن طريق الحقن المتكرر للبنتوباربيتال الصوديوم (10-15 ملغ / كغ / ساعة) أو الفنتانيل (3-6 ميكروغرام / كغ / ساعة) عن طريق القسطرة IP. السابق سوف يؤدي إلى بطء متذبذبة،، نمط ECoG مثل النوم في حين أن هذا الأخير سوف يؤدي إلى غير متزامن، والاستيقاظ مثل، لمحة القشرية.
  11. ضبط الخامس الاصطناعينظام entilation ذلك أن وتيرة التنفس والحجم هي مماثلة لتلك التي من الفئران في التنفس التلقائي (المعدل الطبيعي 70-115 التنفس / دقيقة 32). ثم، ربط التهوية الميكانيكية إلى أنبوب القصبة الهوائية والتحقق من التضخم القفص الصدري الصحيح (على الجانبين). إن لم يكن، وضبط الموقف من أنابيب التهوية في محور القصبة الهوائية. إذا لزم الأمر، تمتص إفراز الحالي في القصبة الهوائية مع قسطرة متصلة حقنة أو مضخة فراغ.
  12. وإذا كان كل المتغيرات الفسيولوجية 32-35 وECoG 29،36 أنماط تعكس طائرة الجراحية مستقرة التخدير، لا الحقن العضلي من triethiodide غالامين في كل ساق على شل الفئران، 40 مغ / كغ للالحقنة الأولى ثم 20 ملغ / كغ ، كل 2HR 19،29،36،50.

2. بين الخلايا تسجيلات

  1. سحب micropipette الزجاج (مسرى مكروي حاد) مع ~ 0.2 ميكرومتر غيض مثل مقاومته تتراوح بين هذا وذاكن 50 و 80 MΩ شغل مرة واحدة مع 2 M خلات البوتاسيوم (شركة الخطوط الجوية الكويتية).
  2. وضع ماصة في حامل خاص مع الفضة / الفضة كلوريد (حج / أجكل) سلك ربط الحل ماصة للمكبر للصوت داخل الخلايا (عن طريق مرحلة الرأس). يجب أن يرفق صاحب لmicromanipulator. وضع القطب المرجعية حج / أجكل على عضلات الرقبة وفأر.
  3. إدراج ببطء ماصة في الدماغ وصولا الى المنطقة من اهتمام والتحقق من المقاومة عن طريق مراقبة الجهد قطرات ردا على الخطوات الحالية. استخدام الطنانة (أو انطلق) زر مكبر للصوت لمسح ماصة إذا لزم الأمر.
  4. استخدام قطعة قطن أو مثلثات امتصاص الاصطناعية لتجف حج القحف (الحرص على عدم لمس ECoG أو الأقطاب داخل الخلايا) قبل تغطي مع المطاط الصناعي السيليكون أو 4٪ الاغاروز للحد من تحركات الدماغ.
  5. انخفاض ماصة في 1-2 ميكرون الخطوات حتى زيادة مقاومته عندما تقترب من الخلية. ثم استخدم وظيفة شرب حتى الثمالة من مكبر للصوت لpenetraالشركة المصرية للاتصالات في الخلايا العصبية.

3. الحث على الدولة ISOELECTRIC

  1. أداء بروتوكول تجريبي المناسب (على سبيل المثال، والتيارات اطلاق الردود على حقن داخل الخلية، والعلاقات الجهد الحالي، والاستجابات المحفزات الحسية) في هذه المرحلة في وقت واحد في حين رصد إمكانات غشاء العصبون، وECoG والمتغيرات الفسيولوجية.
  2. تأكد من أن القطب داخل الخلايا مستقرة في الخلية من خلال تحليل ثبات كل من غشاء المحتملة والعمل الخصائص المحتملة في جميع أنحاء تسجيل الدورة. إن لم يكن، لا تذهب إلى الخطوة التالية وانتظر حتى يصبح تسجيل مستقرة مرة أخرى أو البحث عن الخلايا العصبية آخر.
  3. حقن جرعة عالية ولكن الأشعة تحت قاتلة من بنتوباربيتال الصوديوم (~ 90 مغ / كغ، يمكن أن تكون منخفضة مثل 35 مغ / كغ من الشرط الأولي بنتوباربيتال وتصل إلى 155 ملغ / كغ من الشرط الأولي الفنتانيل) عبر خط IP.
    ملاحظة: في غضون 15-20 دقيقة من داخل وECoG وايجب veforms تبطئ مع الصمت الكهربائية المتقطعة للوصول عابر ما يسمى ب "انفجار-قمع" ملف 37،38، الذي ينهار تدريجيا إلى حالة تساوي الكهربية كاملة. ومن المتوقع أن معدل ضربات القلب تبطئ بشكل كبير (من قبل ~ 10-20٪) ولكن مكتب التخطيط الاستراتيجي (2) واتكو 2 يجب أن تبقى ثابتة نسبيا.
  4. إذا لم يتم التوصل إلى حالة تساوي الكهربية، حقن كمية صغيرة من الصوديوم بنتوباربيتال (~ 10٪ من الجرعة خطوة 3.1). انتظر 15 دقيقة قبل أن يضيف المزيد من مخدر إذا كان لا يزال لم تحقق الدولة كهرساوي.
  5. كرر بروتوكول تجريبي لمقارنة تأثير ديناميات الشبكة على الخصائص التكاملية الخلايا العصبية المسجلة في.
    ملاحظة: بعد وقف حقن التخدير، يجب على نشاط الدماغ الكهربائي يتعافى تماما في غضون 3 إلى 4 ساعات.
  6. في نهاية التجربة، وضخ جرعة قاتلة من بنتوباربيتال الصوديوم (200 ملغ / كغ، IP) إلى الموت ببطء الفئران.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

حمل والحفاظ على حالة الدماغ كهرساوي هو حساسة في الجسم الحي إجراء التجارب. وقد ثبت أن تكون أداة قوية لدراسة مباشرة لتأثير نشاط الشبكة القشرية على استثارة الخلايا العصبية وظيفة نقل 29 الشكل 1 يدل على مراقبة متعددة المعلمة، بما في ذلك ECoG والثوابت الحيوية، من الحالة الفسيولوجية للحيوان قبل (الشكل 1A ) وبعد (الشكل 1B) تحريض الدولة كهرساوي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

نحن هنا وصف طريقة جديدة لقمع المجراة عفوية النشاط الكهربائي الدماغي في كل شبكة ومستويات الخلايا. هذا الإجراء يؤدي إلى حالة الدماغ المتطرفة، والمعروفة باسم غيبوبة كهرساوي 41. من جهة نظر سريرية، مثل هذا الخمول electrocerebral هو شذوذ الأكثر الشديد الذي يمكن أن ينظر إليه على EEG. ويرتبط في الغالب مع غيبوبة لا رجعة فيها، مع جميع المرضى إما الموت أو الاستمرار في حالة غيبوبة مستمرة 42، ولكن يمكن عكسه جزئيا على الأقل عندما الناجم عن التسمم بالأدوية نظام اكت...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من مؤسسة فرنسا، والمعهد الوطني للسانتيه إت للبحوث ميديكال، وجامعة بيير وماري كوري وبرنامج "INVESTISSEMENTS دي AVENIR" وكالة الاستخبارات الوطنية-10-IAIHU-06.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
الصوديوم PentobarbitalCentravetPentobarbital
Ketamine 500MerialImalg & egrave ؛ ne 500
Fentanyl Janssen-CilagFentanyl
XylocaineCentravetXylovet
Gallamine triethiodideSigmaG8134
ECoG مكبر للصوتأنظمة AMمضخم التيار المتردد ، نموذج 1700
مضخم داخل الخلاياالأجهزة الجزيئيةAxoclamp 900A
واجهة الحصول على البياناتكامبريدج للتصميم الإلكترونيقوة CED 1401-3  
برنامج تحليل البياناتكامبريدج للتصميم الإلكترونيSpike2 الإصدار 7
مناور دقيقScientificaIVM-3000
مجتذب الشعيرات الدمويةNarishigePE-2
الشعيرات الدموية الزجاجية البورسليكاتجهاز هارفاردGC150F-10
سلك فضي 0.125 مم (تسجيل داخل الخلايا)WPI AGT0525
مرجع Ag-AgClPhymepE242
سلك فضي 0.25 مم (تسجيل ECoG)WPIAGT1025
نظام التنفس الاصطناعيMinerveAlpha Lab
المعلمات الفسيولوجية التي تراقبDigicareLifeWindow Lite
بطانية التدفئةهارفارد507215
مقص مجهر مجهرلايكاM80
FST15005-08
ملقط دومون # 5FST11295-10
ملقط دومون #5SFFST11252-00
قسطرة بولي يوريثين IP - 0.43x0.69 مم   ؛  InstechBTPU-027
مطاط السيليكون المطاطالصناعي WPIKWIK-CAST
مثقاب الأسنانNSKY1001151 و P496
الغراء الجراحي3Mvetbond

المراجع

  1. Fatt, P., Katz, B. Some observations on biological noise. Nature. 166 (4223), 597-598 (1950).
  2. Brock, L. G., Coombs, J. S., Eccles, J. C. The recording of potentials from motoneurones with an intracellular electrode. J. Physiol. 117 (4), 431-460 (1952).
  3. Destexhe, A., Rudolph, M., Fellous, J. M., Sejnowski, T. J. Fluctuating synaptic conductances recreate in vivo-like activity in neocortical neurons. Neuroscience. 107 (1), 13-24 (2001).
  4. Silver, R. A. Neuronal arithmetic. Nat. Rev. Neurosci. 11 (7), 474-489 (2010).
  5. Azouz, R., Gray, C. M. Cellular mechanisms contributing to response variability of cortical neurons in vivo. J. Neurosci. 19 (6), 2209-2223 (1999).
  6. Sanchez-Vives, M. V., Nowak, L. G., McCormick, D. A. Membrane Mechanisms Underlying Contrast Adaptation in Cat Area 17 In Vivo. J. Neurosci. 222 (11), 4267-4285 (2000).
  7. Petersen, C. C. H., Hahn, T. T. G., Mehta, M., Grinvald, A., Sakmann, B. Interaction of sensory responses with spontaneous depolarization in layer 2/3 barrel cortex. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (23), 13638-13643 (2003).
  8. Sachdev, R. N. S., Ebner, F. F., Wilson, C. J. Effect of Subthreshold Up and Down States on the Whisker-Evoked Response in Somatosensory Cortex. J. Neurophysiol. 92 (6), 3511-3521 (2004).
  9. Hasenstaub, A., Sachdev, R. N. S., McCormick, D. A. State Changes Rapidly Modulate Cortical Neuronal Responsiveness. J. Neurosci. 27 (36), 9607-9622 (2007).
  10. Chance, F. S., Abbott, L. F., Reyes, A. D. Gain modulation from background synaptic input. Neuron. 35 (4), 773-782 (2002).
  11. Shu, Y., Hasenstaub, A., Badoual, M., Bal, T., McCormick, D. A. Barrages of synaptic activity control the gain and sensitivity of cortical neurons. J. Neurosci. 23 (32), 10388-10401 (2003).
  12. Mitchell, S. J., Silver, R. A. Shunting inhibition modulates neuronal gain during synaptic excitation. Neuron. 38 (3), 433-445 (2003).
  13. Prescott, S. A., De Koninck, Y. Gain control of firing rate by shunting inhibition: roles of synaptic noise and dendritic saturation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (4), 2076-2081 (2003).
  14. Graham, L. J., Schramm, A. In Vivo Dynamic-Clamp Manipulation of Extrinsic and Intrinsic Conductances: Functional Roles of Shunting Inhibition and IBK in Rat and Cat Cortex. Dynamic-clamp: From principles to applications. , (2009).
  15. Fernandez, F. R., White, J. A. Gain control in CA1 pyramidal cells using changes in somatic conductance. J. Neurosci. 30 (1), 230-241 (2010).
  16. Polack, P. O., Friedman, J., Golshani, P. Cellular mechanisms of brain state-dependent gain modulation in visual cortex. Nat. Neurosci. 16 (9), 1331-1339 (2013).
  17. Zhou, M., Liang, F., et al. Scaling down of balanced excitation and inhibition by active behavioral states in auditory cortex. Nat. Neurosci. 17 (6), 841-850 (2014).
  18. Contreras, D., Destexhe, A., Sejnowski, T. J., Steriade, M. Spatiotemporal Patterns of Spindle Oscillations in Cortex and Thalamus. J. Neurosci. 17 (3), 1179-1196 (1997).
  19. Charpier, S., Mahon, S., Deniau, J. M. In vivo induction of striatal long-term potentiation by low-frequency stimulation of the cerebral cortex. Neuroscience. 91 (4), 1209-1222 (1999).
  20. Constantinople, C. M., Bruno, R. M. Effects and Mechanisms of Wakefulness on Local Cortical Networks. Neuron. 69 (6), 1061-1068 (2011).
  21. Poulet, J. F. A., Fernandez, L. M. J., Crochet, S., Petersen, C. C. H. Thalamic control of cortical states. Nat. Neurosci. 15 (3), 370-372 (2012).
  22. Hille, B. Ion Channels of Excitable Membranes, Third Edition. , Sinauer Associates. Sunderland, Mass. (2001).
  23. Sakmann, B., Neher, E. Single-Channel Recording. , Springer. (2009).
  24. Ferster, D., Chung, S., Wheat, H. Orientation selectivity of thalamic input to simple cells of cat visual cortex. Nature. 380 (6571), 249-252 (1996).
  25. Paré, D., Shink, E., Gaudreau, H., Destexhe, A., Lang, E. J. Impact of spontaneous synaptic activity on the resting properties of cat neocortical pyramidal neurons In vivo. J. Neurophysiol. 79 (3), 1450-1460 (1998).
  26. Destexhe, A., Paré, D. Impact of network activity on the integrative properties of neocortical pyramidal neurons in vivo. J. Neurophysiol. 81 (4), 1531-1547 (1999).
  27. Kara, P., Pezaris, J. S., Yurgenson, S., Reid, R. C. The spatial receptive field of thalamic inputs to single cortical simple cells revealed by the interaction of visual and electrical stimulation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (25), 16261-16266 (2002).
  28. Lomber, S. G. The advantages and limitations of permanent or reversible deactivation techniques in the assessment of neural function. J. Neurosci. Meth. 86 (2), 109-117 (1999).
  29. Altwegg-Boussac, T., Chavez, M., Mahon, S., Charpier, S. Excitability and responsiveness of rat barrel cortex neurons in the presence and absence of spontaneous synaptic activity in vivo. J. Physiol. 592 (16), 3577-3595 (2014).
  30. Miner, N. A., Koehler, J., Greenaway, L. Intraperitoneal injection of mice. Appl. Microbiol. 17 (2), 250-251 (1969).
  31. Paxinos, G., Watson, C. The rat brain in stereotaxic coordinates (2nd edn). , Academic Press. (1986).
  32. Wolfensohn, S. Handbook of Laboratory Animal Management and Welfare. , Wiley-Blackwell. (2013).
  33. Bester, H., Chapman, V., Besson, J. M., Bernard, J. F. Physiological Properties of the Lamina I Spinoparabrachial Neurons in the Rat. J. Neurophysiol. 83 (4), 2239-2259 (2000).
  34. Greene, S. A. Veterinary Anesthesia and Pain Management Secrets. , Elsevier Health Sciences. (2002).
  35. Morgan, B. J., Adrian, R., Bates, M. L., Dopp, J. M., Dempsey, J. A. Quantifying hypoxia-induced chemoreceptor sensitivity in the awake rodent. J. Appl. Physiol. 117 (7), 816-824 (2014).
  36. Mahon, S., Deniau, J. M., Charpier, S. Relationship between EEG potentials and intracellular activity of striatal and cortico-striatal neurons: an in vivo study under different anesthetics. Cereb. Cortex. 11 (4), 360-373 (2001).
  37. Ganes, T., Lundar, T. The effect of thiopentone on somatosensory evoked responses and EEGs in comatose patients. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 46 (6), 509-514 (1983).
  38. Schmid-Elsaesser, R., Schröder, M., Zausinger, S., Hungerhuber, E., Baethmann, A., Reulen, H. J. EEG burst suppression is not necessary for maximum barbiturate protection in transient focal cerebral ischemia in the rat. J. Neurol. Sci. 162 (1), 14-19 (1999).
  39. Cummins, T. R., Jiang, C., Haddad, G. G. Human neocortical excitability is decreased during anoxia via sodium channel modulation. J Clin Invest. 91 (2), 608-615 (1993).
  40. Gu, X. Q., Kanaan, A., Yao, H., Haddad, G. G. Chronic High-Inspired CO2 Decreases Excitability of Mouse Hippocampal Neurons. J. Neurophysiol. 97 (2), 1833-1838 (2007).
  41. Lehembre, R., Gosseries, O., et al. Electrophysiological investigations of brain function in coma, vegetative and minimally conscious patients. Arch Ital Biol. 150 (2/3), 122-139 (2012).
  42. Husain, A. M. Electroencephalographic assessment of coma. J Clin Neurophysiol. 23 (3), 208-220 (2006).
  43. Fink, E. L., Alexander, H., et al. An Experimental Model of Pediatric Asphyxial Cardiopulmonary Arrest in Rats. Pediatr Crit Care Med. 5 (2), 139-144 (2004).
  44. Lukatch, H. S., McIver, M. B. Synaptic mechanisms of thiopental-induced alterations insynchronized cortical activity. Anesthesiology. 84, 1425-1434 (1996).
  45. Kroeger, D., Amzica, F. Hypersensitivity of the anesthesia-induced comatose brain. J Neurosci. 27, 10597-10607 (2007).
  46. Kroeger, D., Florea, B., Amzica, F. Human brain activity patterns beyond the isoelectric line of extreme deep coma. PLoS ONE. 8 (9), e75257(2013).
  47. Margrie, T. W., Brecht, M., Sakmann, B. In vivo, low-resistance, whole-cell recordings from neurons in the anaesthetized and awake mammalian brain. Pflugers Arch. 444 (4), 491-498 (2002).
  48. DeWeese, M. Whole-Cell Recording In Vivo. Current Protocols in Neuroscience. , (2007).
  49. Schramm, A. E., Marinazzo, D., Gener, T., Graham, L. J. The Touch and Zap Method for In Vivo Whole-Cell Patch Recording of Intrinsic and Visual Responses of Cortical Neurons and Glial Cells. PLoS ONE. 9 (5), e97310(2014).
  50. Mahon, S., Charpier, S. Bidirectional Plasticity of Intrinsic Excitability Controls Sensory Inputs Efficiency in Layer 5 Barrel Cortex Neurons in Vivo. J. Neurosci. 32 (33), 11377-11389 (2012).
  51. Destexhe, A., Rudolph, M., Paré, D. The high-conductance state of neocortical neurons in vivo. Nat. Rev. Neurosci. 4 (9), 739-751 (2003).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تحريض دولة ISOELECTRIC الدماغ المعنية بالتحقيق في أثر الذاتية متشابك آخر على العصبية استثارة
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.