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Brain Slice Stimulation Using a Microfluidic Network and Standard Perfusion Chamber

We have demonstrated the fabrication of a two-level microfluidic device that can be easily integrated with existing electrophysiology setups. The ...

University of Illinois, Chicago

&#x611F;&#x89C9;&#x4FE1;&#x606F;&#x5230;&#x8FBE;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x7A81;&#x89E6;&#x76AE;&#x8D28; (TC) &#x65F6;&#x5728;&#x7B2C; 4 &#x5C42;&#x3002;&#x8C03;&#x89E3;&#x4FE1;&#x606F;&#x6D41;&#x5411;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x4E18;&#x8111;&#x4E2D;&#x7EE7;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7ECF;&#x8425;&#x4E24;&#x4E2A;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x8865;&#x54C1;&#x548C;&#x7206;&#x88C2;&#x5C04;&#x51FB;&#x3002;&#x7206;&#x88C2;&#x5C04;&#x51FB;&#x5377;&#x5165;&#x63D0;&#x9AD8;&#x53EF;&#x9760;&#x6027;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x4FE1;&#x606F;&#x6D41;&#x52A8;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5F88;&#x5C11;&#x4E86;&#x89E3;&#x5982;&#x4F55;&#x672C;&#x5730;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x53CD;&#x5E94;&#x5230; TC &#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x65F6;&#x7A7A;&#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7814;&#x7A76;&#x76AE;&#x5C42;&#x6D3B;&#x52A8;&#x6A21;&#x5F0F;&#x8BF1;&#x53D1;&#x523A;&#x6FC0; TC afferents &#x9891;&#x7387;&#x4E0D;&#x540C;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x7535;&#x751F;&#x7406;&#x7EC4;&#x5408;&#x548C;&#x9499;&#x6210;&#x50CF;&#x5728; TC &#x5207;&#x7247;&#x5141;&#x8BB8;&#x7684;&#x65F6;&#x7A7A;&#x6D3B;&#x6027;&#x4E0E;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x51B3;&#x8BAE;&#x7684;&#x91CD;&#x5EFA;&#x3002;TC &#x8F74;&#x7A81;&#x5728;&#x4F4E;&#x9891;&#x7387;&#x523A;&#x6FC0;&#x89E6;&#x53D1;&#x4E2D;&#x53EA;&#x6709;&#x5C11;&#x91CF;&#x7684; 4 &#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x52A8;&#x4F5C;&#x7535;&#x4F4D;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x7B80;&#x77ED;&#x7684;&#x9AD8;&#x9891;&#x523A;&#x6FC0;&#x706B;&#x8F66;&#x89E6;&#x53D1; 4 &#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x4EBA;&#x7FA4;&#x4E2D;&#x666E;&#x904D;&#x5B58;&#x5728;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6027;&#x6D3B;&#x52A8;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x8513;&#x5EF6;&#x5230;&#x76F8;&#x90BB;&#x7684;&#x56FE;&#x5C42; 2/3 &#x548C; 5&#x3002;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6D3B;&#x52A8;&#x6709;&#x660E;&#x786E;&#x7684;&#x9608;&#x503C;&#xFF0C;&#x901A;&#x5E38;&#x6301;&#x7EED;&#x4E86; 300 &#x6BEB;&#x79D2;&#xFF0C;&#x5E76;&#x53EF;&#x5728;&#x9891;&#x7387;&#x53CD;&#x590D;&#x8BF1;&#x53D1;&#x8FBE; 0.5 Hz&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x8303;&#x56F4;&#x662F;&#x7531; TC &#x6D3B;&#x52A8;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x63A7;&#x5236;&#x3002;&#x7B2C; 4 &#x5C42;&#x7684;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x4E92;&#x8FDE;&#x7F51;&#x7EDC;&#x5185;&#x89E6;&#x53D1;&#x7684;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6027;&#x6D3B;&#x52A8;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x91C7;&#x53D6;&#x884C;&#x52A8;&#xFF0C;&#x7B5B;&#x9009;&#x51FA;&#x4F4E;&#x9891;&#x7387;&#x7684;&#x6295;&#x5165;&#xFF0C;&#x548C;&#x6682;&#x65F6;&#x4FDD;&#x7559;&#x8FC7;&#x53BB;&#x7684;&#x611F;&#x5B98;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x8BB0;&#x5F55;&#x548C;&#x91CD;&#x65B0;&#x53D1;&#x5E03;&#x6682;&#x6001;&#x9AD8;&#x9891; TC &#x6295;&#x5165;&#x3001; &#x6709;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x5730;&#x653E;&#x5927;&#x3002;

&#x76AE;&#x8D28;&#x7206;&#x88C2;&#x89E6;&#x53D1;&#x76AE;&#x5C42;&#x7F51;&#x7EDC;&#x4E2D;&#x7684;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6027;&#x6D3B;&#x52A8;&#xFF1A; &#x7B2C; 4 &#x5C42;&#x4E3A;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x9891;&#x7387;&#x7684;&#x5165;&#x53E3;&#x3002;

Sensory information reaches the cortex via thalamocortical (TC) synapses in layer 4. Thalamic relay neurons that mediate information flow to cortex operate in two distinct modes, tonic and burst firing. Burst firing has been implicated in enhancing reliability of information flow between individual neurons. However, little is known about how local networks of neocortical neurons respond to different temporal patterns of TC activity. We studied cortical activity patterns evoked by stimulating TC afferents at different frequencies, using a combination of electrophysiology and calcium imaging in TC slices that allowed for the reconstruction of spatiotemporal activity with single-cell resolution. Stimulation of TC axons at low frequencies triggered action potentials in only a small number of layer 4 neurons. In contrast, brief high-frequency stimulus trains triggered widespread recurrent activity in populations of neurons in layer 4 and then spread into adjacent layers 2/3 and 5. Recurrent activity had a clear threshold, typically lasted 300 msec, and could be evoked repetitively at frequencies up to 0.5 Hz. Moreover, the spatial extent of recurrent activity was controlled by the TC pattern of activity. Recurrent activity triggered within the highly interconnected networks of layer 4 might act to selectively amplify and redistribute transient high-frequency TC inputs, filter out low-frequency inputs, and temporarily preserve a record of past sensory activity.

Thalamocortical bursts trigger recurrent activity in neocortical networks: layer 4 as a frequency-dependent gate.

L&#39;information sensorielle atteinte le cortex par l&#39;interm&eacute;diaire de synapses thalamocortical (TC) dans la couche 4. Neurones thalamiques relais qui assurent la circulation de l&#39;information au cortex m&eacute;dient fonctionnent en deux modes distincts, tonique et rafale feu. Tir rafale a &eacute;t&eacute; impliqu&eacute;e dans l&#39;am&eacute;lioration de la fiabilit&eacute; des flux d&#39;information entre les neurones individuels. Cependant, on conna&icirc;t comment locales r&eacute;seaux de neurones n&eacute;ocorticales r&eacute;pondent &agrave; diff&eacute;rentes tendances temporelles de l&#39;activit&eacute; de Transports Canada. Nous avons &eacute;tudi&eacute; les patrons de l&#39;activit&eacute; corticale &eacute;voqu&eacute;es par les aff&eacute;rences TC stimulants &agrave; des fr&eacute;quences diff&eacute;rentes, en utilisant une combinaison d&#39;&eacute;lectrophysiologie et imagerie calcique dans TC tranches qui ont permis pour la reconstruction de l&#39;activit&eacute; spatio-temporelle avec r&eacute;solution unicellulaire. La stimulation des axones de TC dans les basses fr&eacute;quences a d&eacute;clench&eacute; des potentiels d&#39;action dans seulement un petit nombre de neurones de la couche 4. En revanche, les trains de br&egrave;ve stimulation haute fr&eacute;quence a d&eacute;clench&eacute; une activit&eacute; r&eacute;currente &eacute;tendue dans les populations de neurones dans la couche 4 et ensuite propag&eacute;e dans les couches adjacentes 2/3 et 5. Activit&eacute; r&eacute;currente avait un seuil de clair, g&eacute;n&eacute;ralement dur&eacute; 300 msec et pourrait &ecirc;tre &eacute;voqu&eacute;e par r&eacute;p&eacute;titivement &agrave; des fr&eacute;quences jusqu&#39;&agrave; 0,5 Hz. En outre, l&#39;&eacute;tendue spatiale de l&#39;activit&eacute; r&eacute;currente &eacute;tait contr&ocirc;l&eacute;e par le patron de TC d&#39;activit&eacute;. Activit&eacute; r&eacute;currente d&eacute;clench&eacute;e au sein des r&eacute;seaux hautement interconnect&eacute;s de couche 4 pourrait agir pour amplifier s&eacute;lectivement et redistribuer des entr&eacute;es &agrave; TC transitoires haute-fr&eacute;quence, filtrer les entr&eacute;es de basse fr&eacute;quence et pr&eacute;server temporairement un compte rendu des derni&egrave;res activit&eacute;s sensorielles.

Rafales thalamocortical d&eacute;clenchent une activit&eacute; r&eacute;currente dans les r&eacute;seaux n&eacute;ocorticales : couche 4 comme une porte de fr&eacute;quence-d&eacute;pendante.

Thalamokortikale Bursts ausl&#xF6;sen wiederkehrende Aktivit&#xE4;t im Neokortex Netzwerke: Layer 4 als frequenzabh&#xE4;ngige Tor.

Informazioni sensoriali raggiunge la corteccia tramite sinapsi talamocorticale (TC) nel livello 4. I neuroni di relay del talamo che mediano il flusso di informazioni alla corteccia di operare in due modalit&agrave; distinte, tonico e burst firing. Burst firing &egrave; stato implicato nel migliorare l&#39;affidabilit&agrave; del flusso di informazioni tra i singoli neuroni. Tuttavia, poco si sa circa come locali reti di neuroni neocortical rispondono a diversi pattern temporale dell&#39;attivit&agrave; di TC. Abbiamo studiato modelli di attivit&agrave; corticale evocate da stimolante TC afferenze a diverse frequenze, utilizzando una combinazione di elettrofisiologia e imaging calcio in TC fette che ha permesso per la ricostruzione dell&#39;attivit&agrave; spatiotemporal con risoluzione a cella singola. Stimolazione degli assoni TC a basse frequenze innescato potenziali di azione in soltanto un piccolo numero di neuroni di livello 4. Al contrario, breve stimolo ad alta frequenza treni innescato diffusa attivit&agrave; ricorrenti nelle popolazioni di neuroni nello strato 4 e poi diffuso in strati adiacenti 2/3 e 5. Attivit&agrave; ricorrenti avevano una soglia chiara, in genere &egrave; durato 300 msec e potrebbe essere evocato ripetutamente a frequenze fino a 0,5 Hz. Inoltre, l&#39;estensione spaziale di attivit&agrave; ricorrenti era controllato dal pattern TC dell&#39;attivit&agrave;. Attivit&agrave; ricorrenti innescato all&#39;interno delle reti altamente interconnesse dello strato 4 potrebbe agire per amplificare selettivamente e ridistribuire ingressi di TC transienti ad alta frequenza, filtrare le basse frequenze ingressi e temporaneamente conservare un record di passate attivit&agrave; sensoriale.

Talamocorticale scoppi innescano attivit&agrave; ricorrente nelle reti corticali: livello 4 come un cancello di frequenza-dipendente.

&#x611F;&#x899A;&#x60C5;&#x5831;&#x306F;&#x76AE;&#x8CEA;&#x8996;&#x5E8A;&#x76AE;&#x8CEA; (TC) &#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5C64; 4 &#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x9054;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x91CE;&#x3078;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x3092;&#x4EF2;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;&#x8996;&#x5E8A;&#x4E2D;&#x7D99;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;2 &#x3064;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x3001;&#x5F37;&#x58EE;&#x5264;&#x3068;&#x30D0;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x767A;&#x706B;&#x52D5;&#x4F5C;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D0;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x767A;&#x706B;&#x306F;&#x3001;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x9593;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x306E;&#x4FE1;&#x983C;&#x6027;&#x306E;&#x5411;&#x4E0A;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306E; TC &#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x6642;&#x7A7A;&#x9593;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x306B;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30EB;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x96FB;&#x6C17;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E; TC &#x6C42;&#x5FC3;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x3067;&#x8A98;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x5B66;&#x3073;&#x3001;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0; &#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0; TC &#x3067;&#x5358;&#x4E00;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x306E;&#x6642;&#x7A7A;&#x9593;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x518D;&#x5EFA;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x8A31;&#x53EF;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4F4E;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x3067;&#x306E; TC &#x306E;&#x8EF8;&#x7D22;&#x306E;&#x523A;&#x6FC0;&#x96FB;&#x4F4D; 4 &#x5C64;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x6570;&#x304C;&#x5C11;&#x306A;&#x3044;&#x306B;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x7C21;&#x5358;&#x306A;&#x9AD8;&#x5468;&#x6CE2;&#x97F3;&#x523A;&#x6FC0;&#x5217;&#x8ECA; 4 &#x5C64;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x96C6;&#x56E3;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x5E83;&#x7BC4;&#x306A;&#x518D;&#x767A;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x304C;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x3057;&#x3001;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x30EC;&#x30A4;&#x30E4;&#x30FC;&#x306B; 2/3 &#x3068; 5 &#x3092;&#x5E83;&#x3081;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x518D;&#x767A;&#x6D3B;&#x52D5;&#x660E;&#x78BA;&#x306A;&#x3057;&#x304D;&#x3044;&#x5024;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3001;&#x901A;&#x5E38; 300 &#x7D9A;&#x3044;&#x305F; msec, &#x3068;&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3057;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x3067;&#x8A98;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x6700;&#x5927; 0.5 Hz&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x518D;&#x767A;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306F;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E; TC &#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30EC;&#x30A4;&#x30E4;&#x30FC; 4 &#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x76F8;&#x4E92;&#x63A5;&#x7D9A;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x5185;&#x306E;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x518D;&#x767A;&#x6D3B;&#x52D5;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x5897;&#x5E45;&#x3057;&#x904E;&#x6E21;&#x9AD8;&#x5468;&#x6CE2; TC &#x5165;&#x529B;&#x518D;&#x914D;&#x5E03;&#x3001;&#x4F4E;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x5165;&#x529B;&#x3092;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x30FC;&#x51E6;&#x7406;&#x3057;&#x3066;&#x4E00;&#x6642;&#x7684;&#x306B;&#x904E;&#x53BB;&#x306E;&#x611F;&#x899A;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x8A18;&#x9332;&#x3092;&#x4FDD;&#x6301;&#x3059;&#x308B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x8996;&#x5E8A;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30D0;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8; &#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x65B0;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x518D;&#x767A;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;: 4 &#x5C64;&#x306F;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3059;&#x308B;&#x30B2;&#x30FC;&#x30C8;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3002;

&#xAC10;&#xAC01; &#xC815;&#xBCF4; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; 4&#xC5D0;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; thalamocortical (TC) &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xB3C4;&#xB2EC;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD53C; &#xC9C8; &#xC815;&#xBCF4; &#xD750;&#xB984;&#xC744; &#xC911;&#xC7AC; thalamic &#xB9B4;&#xB808;&#xC774; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD1A0; &#xB2C9;&#xACFC; &#xBC84;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC1C;&#xC0AC; &#xB450; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC791;&#xB3D9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC84;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC1C;&#xC0AC; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC; &#xAC04;&#xC758; &#xC815;&#xBCF4; &#xD750;&#xB984;&#xC758; &#xC548;&#xC815;&#xC131;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xB8E8; &#xB418;&#xC5B4;&#xC788;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xC57D;&#xAC04; TC &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC801; &#xD328;&#xD134; neocortical &#xC2E0;&#xACBD; &#xBC18;&#xC751;&#xC758; &#xBC29;&#xBC95; &#xB85C;&#xCEEC; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC804;&#xAE30; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559;&#xC758; &#xC870;&#xD569;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC790;&#xADF9; TC afferents &#xC11C;&#xB85C; &#xB2E4;&#xB978; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xAC16;&#xB294; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8; &#xD65C;&#xB3D9; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xACF5;&#xBD80; &#xD558; &#xACE0; TC&#xC5D0;&#xC11C; &#xCE7C;&#xC298; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC870;&#xAC01; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC140; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; spatiotemporal &#xD65C;&#xB3D9; &#xC7AC;&#xAC74;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294;. &#xC800;&#xC8FC;&#xD30C; &#xC218;&#xC5D0;&#xC11C; TC axons&#xC758; &#xC790;&#xADF9; &#xC791;&#xC5C5; &#xD6C4;&#xBCF4; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; 4 &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xAC00; &#xC801;&#xC740;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70;&#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBA74;, &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C;-&#xACE0;&#xC8FC;&#xD30C; &#xC790;&#xADF9; &#xAE30;&#xCC28; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; 4&#xC5D0;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD558; &#xAC8C; &#xC7AC;&#xBC1C; &#xC131; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC720;&#xBC1C; &#xD558; &#xACE0; &#xC778;&#xC811; &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; 2/3&#xACFC; 5&#xC5D0; &#xD655;&#xC0B0;. &#xC7AC;&#xBC1C; &#xC131; &#xD65C;&#xB3D9;, &#xBA85;&#xD655;&#xD55C; &#xC784;&#xACC4;&#xAC12; &#xD588;&#xB2E4; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; 300 &#xBC00;&#xB9AC;&#xCD08;, &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC18;&#xBCF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBD88;&#xB7EC; &#xC77C;&#xC73C;&#xCF30;&#xB2E4; &#xC218; &#xBC0F; &#xCD5C;&#xB300; 0.5 Hz. &#xB610;&#xD55C;, &#xC7AC;&#xBC1C; &#xC131; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xBC94;&#xC704;&#xB294; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; TC &#xD328;&#xD134;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xACC4;&#xCE35; 4&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xC0C1;&#xD638; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB41C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xC7AC;&#xBC1C; &#xC131; &#xD65C;&#xB3D9; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC99D;&#xD3ED; &#xD558; &#xACE0; &#xC7AC;&#xBC30;&#xD3EC; &#xACFC;&#xB3C4; &#xB192;&#xC740; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; TC &#xC785;&#xB825;, &#xB0AE;&#xC740; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; &#xC785;&#xB825; &#xD544;&#xD130;&#xB9C1; &#xBC0F; &#xC77C;&#xC2DC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xACFC;&#xAC70; &#xAC10;&#xAC01; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xAE30;&#xB85D;&#xC744; &#xC720;&#xC9C0; &#xD589;&#xB3D9; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Thalamocortical &#xBC84;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70; neocortical &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC7AC;&#xBC1C; &#xC131; &#xD65C;&#xB3D9;: &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; &#xC885;&#xC18D; &#xAC8C;&#xC774;&#xD2B8;&#xB85C; 4 &#xB808;&#xC774;&#xC5B4;.

Informaci&oacute;n sensorial alcanza la corteza mediante sinapsis talamocorticales (TC) en la capa 4. Las neuronas tal&aacute;micas rel&eacute; que median el flujo de informaci&oacute;n a la corteza funcionan en dos modos distintos, t&oacute;nico y r&aacute;faga de disparo. R&aacute;faga de disparo se ha implicado en la mejora de la fiabilidad del flujo de informaci&oacute;n entre las neuronas individuales. Sin embargo, poco se sabe sobre c&oacute;mo locales redes de neuronas neocorticales responden a diferentes patrones temporales de la actividad de TC. Estudiamos los patrones de actividad cortical evocados por estimulantes aferentes de TC en diferentes frecuencias, utilizando una combinaci&oacute;n de Electrofisiolog&iacute;a y proyecci&oacute;n de imagen de calcio en TC rodajas que permiti&oacute; la reconstrucci&oacute;n de la actividad espacio-temporal con resoluci&oacute;n unicelular. Estimulaci&oacute;n de axones de TC a bajas frecuencias desencaden&oacute; los potenciales de acci&oacute;n en s&oacute;lo un peque&ntilde;o n&uacute;mero de neuronas de la capa 4. Por el contrario, breve est&iacute;mulo de alta frecuencia de trenes desencadenaron generalizada actividad recurrente en las poblaciones de neuronas en la capa 4 y luego se extensi&oacute;n en capas adyacentes 2/3 y 5. Actividad recurrente ten&iacute;an un umbral claro, duraron generalmente 300 milisegundos y podr&iacute;a ser evocado repetitivamente a frecuencias hasta 0,5 Hz. Por otra parte, la extensi&oacute;n espacial de la actividad recurrente fue controlada por el patr&oacute;n de TC de actividad. Recurrente actividad desencadenada dentro de las redes altamente interconectadas de capa 4 podr&iacute;a actuar para amplificar selectivamente y redistribuir transitorias entradas TC de alta frecuencia, filtrar entradas de baja frecuencia y temporalmente conservar un registro de la &uacute;ltima actividad sensorial.

Talamocorticales r&aacute;fagas desencadenan actividad recurrente en redes neocorticales: capa 4 como una puerta de dependiente de la frecuencia.

&#x4E2D;&#x722A;&#x87FE;&#x7684;&#x65BD;&#x80A5; Ca2 + &#x6CE2;&#x662F;&#x86CB;&#x7684;&#x5355;&#x4E00;&#x7684;&#x5927;&#x6CE2;&#x7684;&#x9AD8;&#x67B6;&#x514D;&#x8D39; Ca2 +&#xFF0C;&#x5728;&#x7CBE;&#x5375;&#x878D;&#x5408;&#x70B9;&#x542F;&#x52A8;&#xFF0C;&#x5E76;&#x904D;&#x5386;&#x6574;&#x4E2A;&#x5BBD;&#x5EA6;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E00;&#x6CE2; Ca2 + &#x6D89;&#x53CA;&#x589E;&#x52A0;&#x808C;&#x9187; 1,4,5 (IP3) &#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x7CBE;&#x5B50;&#x548C;&#x5375;&#x5B50;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x5185;&#x8D28;&#x7F51; Ca2 + &#x91CA;&#x653E;&#x673A;&#x68B0;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x7279;&#x5927;&#x7CBE;&#x5B50;&#x53D7;&#x4F53;&#x6D3B;&#x5316;&#x7684;&#x5C0F;&#x8868;&#x9762;&#x533A;&#x57DF;&#x4E0E;&#x6B64;&#x5355;&#x5143;&#x683C; &#xFF08;1.2 &#x6BEB;&#x7C73;&#x76F4;&#x5F84;&#xFF09; &#x7684;&#x5927;&#x5C0F;&#x4F7F;&#x8C03;&#x52A8;&#x673A;&#x68B0;&#x5BF9; IP3 &#x4F9D;&#x8D56; Ca2 + &#x7684;&#x7279;&#x522B;&#x9700;&#x6C42;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x7684;&#x65BD;&#x80A5; Ca2 + &#x6CE2;&#x975E;&#x6D32;&#x722A;&#x87FE;&#x5375;&#xFF0C;&#x8981;&#x6C42; IP3 &#x751F;&#x4EA7;&#x4F34;&#x968F;&#x6CE2;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;Ca2 + &#x6CE2;&#x7531;&#x7CBE;&#x5375;&#x878D;&#x5408;&#x7684;&#x5DE5;&#x5730;&#x9644;&#x8FD1;&#x7684; IP3 &#x589E;&#x52A0;&#x4E86;&#x672C;&#x5730;&#x5316;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6; Ca2 + &#x6CE2;&#x4F20;&#x64AD;&#x901A;&#x8FC7; IP3 &#x4E0E; Ca2 + &#x6CE2;&#x53EF;&#x80FD;&#x901A;&#x8FC7;&#x4ECB;&#x5BFC; Ca(2+) PLC &#x6FC0;&#x6D3B;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x751F;&#x4EA7;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x4ECB;&#x5BFC; Ca(2+) IP(3) &#x751F;&#x4EA7;&#x6CE2;&#x5DF2;&#x4E0D;&#x88AB;&#x8981;&#x6C42;&#x5148;&#x524D;&#x89E3;&#x91CA;&#x65BD;&#x80A5; Ca2 + &#x6CE2;&#x5728;&#x86CB; &#xFF1B;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x8FD9;&#x662F;&#x6709;&#x5FC5;&#x8981;&#x89E3;&#x91CA;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x7684; IP3 &#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x5728;&#x975E;&#x6D32;&#x722A;&#x87FE;&#x5375;&#x3002;&#x82E5;&#x8981;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5047;&#x8BBE;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x6D4B;&#x91CF;&#x4E86; IP3 &#x7EA7;&#x522B;&#x4ECE; 20 nl&quot;&#x53E3;&#x6C34;&quot;&#x86CB;&#x76AE;&#x8D28;&#x5728;&#x6CE2;&#x7684;&#x4F20;&#x64AD;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x65E0;&#x6CD5;&#x68C0;&#x6D4B; IP3 &#x6C34;&#x5E73;&#x4F4E;&#xFF0C;&#x5728;&#x672A;&#x53D7;&#x7CBE;&#x7684;&#x5375;&#xFF0C;&#x4F46;&#x662F;&#x53D7;&#x7CBE;&#x540E;&#xFF0C;[IP3] &#x5219;&#x4ECB;&#x4E4E; 175 &#x81F3; 430 nM &#x5728;&#x7CBE;&#x5B50;&#x7684;&#x5165;&#x53E3;&#x70B9;&#x548C;&#x4ECE; 120 &#x5230; 700 nM 90 &#x5EA6;&#x8D70;&#x4E00;&#x65E6; Ca2 + &#x6CE2;&#x4F20;&#x9012;&#x8BE5;&#x533A;&#x57DF;&#x7EA6; 2 &#x5206;&#x949F;&#x540E;&#x65BD;&#x80A5;&#x3002;Ca2 + &#x6CE2;&#x5230;&#x8FBE;&#x8BE5;&#x533A;&#x57DF; IP3 &#x7EA7;&#x522B;&#x4EE5;&#x524D;&#x65E0;&#x6CD5;&#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x91CD;&#x5927; IP3 &#x53EF;&#x80FD;&#x4E0D;&#x5206;&#x6563;&#x5230;&#x8FD9;&#x4E00;&#x533A;&#x57DF;&#x4ECE;&#x7CBE;&#x5B50;&#x5165;&#x53E3;&#x70B9;&#x5728; 2 &#x5206;&#x949F;&#x5185;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E00;&#x89C2;&#x5BDF;&#x662F;&#x7B26;&#x5408; IP3 &#x751F;&#x4EA7;&#x518D;&#x751F;&#x6CE2;&#x3002;

&#x4E00;&#x6CE2; IP3 &#x751F;&#x4EA7;&#x4F34;&#x968F;&#x4E2D;&#x7684;&#x9752;&#x86D9;&#xFF0C;&#x722A;&#x87FE;&#x5375;&#x7684;&#x53D7;&#x7CBE; Ca2 + &#x6CE2;&#xFF1A; &#x7406;&#x8BBA;&#x548C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7684;&#x652F;&#x6301;&#x3002;

The fertilization Ca2+ wave in Xenopus laevis is a single, large wave of elevated free Ca2+ that is initiated at the point of sperm-egg fusion and traverses the entire width of the egg. This Ca2+ wave involves an increase in inositol-1,4,5-trisphosphate (IP3) resulting from the interaction of the sperm and egg, which then results in the activation of the endoplasmic reticulum Ca2+ release machinery. The extraordinarily large size of this cell (1.2 mm diameter) together with the small surface region of sperm-receptor activation makes special demands on the IP3-dependent Ca2+ mobilizing machinery. We propose a detailed model of the fertilization Ca2+ wave in Xenopus eggs that requires an accompanying wave of IP3 production. While the Ca2+ wave is initiated by a localized increase of IP3 near the site of sperm-egg fusion, the Ca2+ wave propagates via IP3 production correlated with the Ca2+ wave-possibly via Ca(2+)-mediated PLC activation. Such a Ca(2+)-mediated IP(3) production wave has not been required previously to explain the fertilization Ca2+ wave in eggs; we argue this is necessary to explain the observed IP3 dynamics in Xenopus eggs. To test our hypothesis, we have measured the IP3 levels from 20 nl "sips" of the egg cortex during wave propagation. We were unable to detect the low IP3 levels in unfertilized eggs, but after fertilization, [IP3] ranged from 175 to 430 nM at the sperm entry point and from 120 to 700 nM 90 degrees away once the Ca2+ wave passed that region about 2 min after fertilization. Prior to the Ca2+ wave reaching that region the IP3 levels were undetectable. Since significant IP3 could not diffuse to this region from the sperm entry point within 2 min, this observation is consistent with a regenerative wave of IP3 production.

A wave of IP3 production accompanies the fertilization Ca2+ wave in the egg of the frog, Xenopus laevis: theoretical and experimental support.

La fertilisation Ca2 + vague chez Xenopus laevis est une vague unique et large de libre Ca2 + &eacute;lev&eacute; qui est initi&eacute;e au moment de la fusion du spermatozo&iuml;de-ovule et traverse toute la largeur de l&#39;oeuf. Cette vague de Ca2 + entra&icirc;ne une augmentation de l&#39;inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) r&eacute;sultant de l&#39;interaction des spermatozo&iuml;des et ovules, ce qui entra&icirc;ne l&#39;activation du m&eacute;canisme de lib&eacute;ration de Ca2 + du r&eacute;ticulum endoplasmique, ensuite. L&#39;extraordinairement grande taille de cette cellule (1,2 mm de diam&egrave;tre) ainsi que de la petite r&eacute;gion de surface de l&#39;activation des r&eacute;cepteurs de sperme fait des demandes sp&eacute;ciales sur le Ca2 + d&eacute;pendant de l&#39;IP3 mobilisant des machines. Nous proposons un mod&egrave;le d&eacute;taill&eacute; de la fertilisation Ca2 + vague dans les oeufs de Xenopus n&eacute;cessitant une accompagnement vague de production d&#39;IP3. Alors que la vague de Ca2 + est initi&eacute;e par une augmentation localis&eacute;e de IP3 pr&egrave;s du site de la fusion du spermatozo&iuml;de-ovule, le Ca2 + onde se propage via la production d&#39;IP3 en corr&eacute;lation avec le Ca2 + wave-peut-&ecirc;tre via l&#39;activation de la m&eacute;diation Ca(2+) PLC. Une telle vague de production de IP(3) par Ca(2+) pas doit auparavant pour expliquer la f&eacute;condation Ca2 + vague dans les oeufs ; Nous croyons que cela est n&eacute;cessaire pour expliquer la dynamique de IP3 observ&eacute;e dans les oeufs de Xenopus. Pour tester notre hypoth&egrave;se, nous avons mesur&eacute; les concentrations de IP3 entre 20 nl &laquo; SIP &raquo; du cortex oeufs au cours de la propagation de l&#39;onde. Nous avons &eacute;t&eacute; incapables de d&eacute;tecter les faibles niveaux de IP3 dans les &oelig;ufs non f&eacute;cond&eacute;s, mais apr&egrave;s la f&eacute;condation, [IP3] variait entre 175 et 430 nM du point d&#39;entr&eacute;e de sperme et de 120 &agrave; 700 degr&eacute;s nM 90 loin une fois que la vague de Ca2 + pass&eacute;e cette r&eacute;gion environ 2 min apr&egrave;s la f&eacute;condation. Avant le Ca2 + wave atteindre cette r&eacute;gion les rangs de l&#39;IP3 &eacute;tait ind&eacute;tectable. Puisque l&#39;IP3 significative ne pourrait pas diss&eacute;min&eacute;s dans cette r&eacute;gion depuis le point d&#39;entr&eacute;e de sperme dans les 2 min, cette observation est compatible avec une onde r&eacute;g&eacute;n&eacute;ratrice de la production d&#39;IP3.

Une vague d&#39;IP3 production accompagne la vague de la fertilisation Ca2 + dans les &oelig;ufs de la grenouille Xenopus laevis : appui th&eacute;orique et exp&eacute;rimental.

Eine Welle von IP3 Produktion begleitet die Befruchtung Ca2 +-Welle im Ei des Frosches Xenopus laevis: theoretische und experimentelle Unterst&#xFC;tzung.

La fertilizzazione Ca2 + onda in Xenopus laevis &egrave; un&#39;unica, grande ondata di elevati free Ca2 + che &egrave; avviata al punto di fusione spermatozoo-uovo e attraversa l&#39;intera larghezza dell&#39;uovo. Questa ondata di Ca2 + comporta un aumento in inositolo-1.4.5-trifosfato (IP3) risultante dall&#39;interazione dei spermatozoi e uova, che poi provoca l&#39;attivazione del reticolo endoplasmatico Ca2 + release macchinario. La straordinariamente grandi dimensioni di questo cellulare (1,2 mm di diametro) insieme con la piccola regione superficiale dell&#39;attivazione dello sperma-recettore rendono speciali richieste sul IP3-dipendenti Ca2 + mobilitando macchinari. Vi proponiamo un modello dettagliato della fecondazione Ca2 + onda in uova di Xenopus che richiede un&#39;accompagnamento ondata di produzione di IP3. Mentre l&#39;onda di Ca2 + &egrave; iniziata da un aumento localizzato della IP3 vicino al sito di fusione spermatozoo-uovo, il Ca2 + onda si propaga tramite produzione di IP3 correlato con il Ca2 + onda-possibilmente tramite attivazione PLC Ca(2+)-mediata. Tale un&#39;ondata di produzione IP(3) Ca(2+)-mediata non &egrave; stato chiesto in precedenza per spiegare la fecondazione Ca2 + onda in uova; ci sostengono che ci&ograve; &egrave; necessario per spiegare le dinamiche di IP3 osservate nelle uova di Xenopus. Per testare la nostra ipotesi, noi abbiamo misurato i livelli di IP3 da 20 nl &quot;sorsi&quot; di corteccia uovo durante la propagazione dell&#39;onda. Siamo stati in grado di rilevare i bassi livelli di IP3 di uova non fecondate, ma dopo la fecondazione, [IP3] variava da 175 a 430 nM presso il punto di ingresso di spermatozoi e da 120 a 700 gradi nM 90 via una volta che l&#39;onda di Ca2 + passato quella regione circa 2 min dopo la fecondazione. Prima il Ca2 + onda raggiungendo quella regione i livelli di IP3 erano rilevabile. Poich&eacute; IP3 significativo potrebbe non diffusa in questa regione dal punto di entrata dello sperma all&#39;interno di 2 min, questa osservazione &egrave; coerenza con un&#39;onda rigeneratrice della produzione di IP3.

Un&#39;ondata di produzione di IP3 accompagna l&#39;onda di fertilizzazione Ca2 + nell&#39;uovo della rana, Xenopus laevis: supporto teorico e sperimentale.

&#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x6CE2;&#x306E;&#x9AD8;&#x67B6;&#x7121;&#x6599; ca 2 &#x7CBE;&#x5B50;&#x5375;&#x878D;&#x5408;&#x306E;&#x6642;&#x70B9;&#x3067;&#x958B;&#x59CB;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x5375;&#x306E;&#x5E45;&#x5168;&#x4F53;&#x3092;&#x6A2A;&#x65AD;&#x3059;&#x308B; + &#x306E; 1 &#x3064;&#x3001;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x6CE2;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E; ca 2 + &#x6CE2;&#x7CBE;&#x5B50;&#x3068;&#x5375;&#x306F;&#x3001;&#x5C0F;&#x80DE;&#x4F53; ca 2 + &#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x6A5F;&#x68B0;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3092;&#x7D50;&#x679C;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x304B;&#x3089;&#x751F;&#x3058;&#x308B;&#x30A4;&#x30CE;&#x30B7;&#x30C8;&#x30FC;&#x30EB; 1,4,5 &#x4E09;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178; (IP3) &#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x4F34;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7CBE;&#x5B50;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x306E;&#x5C0F;&#x3055;&#x306A;&#x30B5;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30B9;&#x9818;&#x57DF;&#x3068;&#x5171;&#x306B;&#x3053;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB; (&#x76F4;&#x5F84; 1.2 mm) &#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x304C;&#x5927;&#x304D;&#x3044;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x6A5F;&#x68B0;&#x3092;&#x52D5;&#x54E1;&#x306E;&#x7279;&#x5225;&#x306A;&#x8981;&#x6C42;&#x306B; IP3 &#x4F9D;&#x5B58;&#x6027; ca 2 + &#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x4F34;&#x3046;&#x6CE2; IP3 &#x751F;&#x7523;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x6CE2;&#x306E;&#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x5375;&#x306E;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;.Ca 2 + &#x6CE2; IP3 &#x306E;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30E9;&#x30A4;&#x30BA;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5897;&#x52A0;&#x7CBE;&#x5B50;&#x5375;&#x306E;&#x878D;&#x5408;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x8FD1;&#x304F;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x958B;&#x59CB;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;ca 2 + &#x6CE2;&#x3068; ca 2 + Ca(2+) &#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F; PLC &#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x6CE2;&#x304A;&#x305D;&#x3089;&#x304F;&#x76F8;&#x95A2; IP3 &#x751F;&#x7523;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x4F1D;&#x9054;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A; Ca(2+) &#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F; IP(3) &#x751F;&#x7523;&#x6CE2;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x5375;&#x306E;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x6CE2;&#x3092;&#x8AAC;&#x660E;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306F;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;;&#x6211;&#x3005; &#x3053;&#x308C; IP3 &#x30C0;&#x30A4;&#x30CA; &#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x5375;&#x3092;&#x8AAC;&#x660E;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3068;&#x4E3B;&#x5F35;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x4EEE;&#x8AAC;&#x3092;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x6CE2;&#x52D5;&#x4F1D;&#x64AD;&#x4E2D;&#x306E; 20 nl&#x300C;sips&#x300D;&#x5375;&#x76AE;&#x8CEA;&#x304B;&#x3089; IP3 &#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; &#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x672A;&#x53D7;&#x7CBE;&#x5375;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x53D7;&#x7CBE;&#x5F8C;&#x4F4E; IP3 &#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3001;[IP3] &#x3067;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x304B;&#x3089; 175 &#x306B; 430 nM &#x306F;&#x7CBE;&#x5B50;&#x306E;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C8;&#x30EA; &#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x3068;&#x305D;&#x306E;&#x5730;&#x57DF;&#x306E;&#x7D04; 2 &#x5206;&#x53D7;&#x7CBE;&#x5F8C; ca 2 + &#x6CE2;&#x304C;&#x4EA1;&#x304F;&#x306A;&#x3063;&#x305F;&#x5F8C;&#x306E; 700 nM 90 &#x5EA6;&#x306B; 120 &#x304B;&#x3089;&#x3002;Ca 2 + &#x306E;&#x524D;&#x306B;&#x305D;&#x306E;&#x5730;&#x57DF; IP3 &#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306B;&#x9054;&#x3059;&#x308B;&#x6CE2;&#x306F;&#x691C;&#x51FA;&#x3055;&#x308C;&#x306A;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x89B3;&#x6E2C; IP3 &#x751F;&#x7523;&#x306E;&#x56DE;&#x751F;&#x6CE2;&#x3067;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A; IP3 2 &#x5206;&#x5185;&#x7CBE;&#x5B50;&#x306E;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C8;&#x30EA; &#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x304B;&#x3089;&#x304C;&#x3053;&#x306E;&#x5730;&#x57DF;&#x306B;&#x62E1;&#x6563;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x306E;&#x3067;&#x3002;

&#x30AB;&#x30A8;&#x30EB;&#x3001;&#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x306E;&#x5375;&#x306E;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x6CE2; IP3 &#x751F;&#x7523;&#x306E;&#x6CE2;&#x306B;&#x4F34;&#x3046;: &#x7406;&#x8AD6;&#x3068;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306E;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3002;

Xenopus laevis&#xC758; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xBB34;&#xB8CC; Ca2 + &#xC815;&#xC790;-&#xB09C; &#xC790; &#xD4E8;&#xC804;&#xC758; &#xC2DC;&#xC810;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xC791; &#xB418; &#xACE0; &#xACC4;&#xB780;&#xC758; &#xC804;&#xCCB4; &#xB108;&#xBE44;&#xB97C; &#xD1B5;&#xACFC; &#xD558;&#xB294; &#xB2E8;&#xC77C;, &#xD070; &#xBB3C;&#xACB0;&#xC774;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC815;&#xC790; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xC74C; endoplasmic &#xADF8;&#xBB3C; Ca2 + &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4; &#xAE30;&#xACC4;&#xC758; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418;&#xB294; &#xACC4;&#xB780;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC73C;&#xB85C; &#xC778; &#xC774;&#xB178; &#xC2DC; &#xD1A8;-1,4,5-trisphosphate (IP3)&#xC5D0; &#xC99D;&#xAC00; &#xD3EC;&#xD568; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC815;&#xC790;-&#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC758; &#xC791;&#xC740; &#xD45C;&#xBA74; &#xC601;&#xC5ED; &#xD568;&#xAED8;&#xC774; &#xC140; (&#xC9C1;&#xACBD; 1.2 m m)&#xC758; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xD070; &#xD06C;&#xAE30; &#xAE30;&#xACC4;&#xB97C; &#xB3D9;&#xC6D0;&#xD574; IP3 &#xC885;&#xC18D; Ca2 +&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD2B9;&#xBCC4; &#xD55C; &#xC694;&#xAD6C;&#xB97C; &#xB9CC;&#xB4E0;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xD30C;&#xB3C4; Xenopus &#xACC4;&#xB780;&#xC5D0; IP3 &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC758; &#xB3D9;&#xBC18; &#xBB3C;&#xACB0; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xC138;&#xBD80; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC815;&#xC790;-&#xB09C; &#xC790; &#xD4E8;&#xC804; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8; &#xADFC;&#xCC98; i p 3&#xC758; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654; &#xB41C; &#xC99D;&#xAC00; &#xC758;&#xD574; &#xC2DC;&#xC791; &#xB418;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; IP3 &#xC0DD;&#xC0B0; &#xC5F0;&#xAD00; Ca2 + Ca(2+) &#xC911;&#xC7AC; PLC &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xAC00;&#xB2A5; &#xD558; &#xAC8C; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC804;&#xD30C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; IP(3) Ca(2+) &#xC911;&#xC7AC; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C;&#xB294; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xD544;&#xC694;&#xAC00; &#xC5C6;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xC124;&#xBA85; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xACC4;&#xB780;; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC774;&#xAC83;&#xC774; Xenopus &#xACC4;&#xB780;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD00;&#xCC30; &#xB41C; IP3 &#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xC8FC;&#xC7A5; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xAC00;&#xC124;&#xC744; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC804;&#xD30C; &#xC911; 20 nl &quot;&#xBAA8;&#xAE08;&quot; &#xACC4;&#xB780; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; i p 3 &#xB808;&#xBCA8; &#xCE21;&#xC815;. &#xC6B0;&#xB9AC; unfertilized &#xACC4;&#xB780; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC218;&#xC815; &#xD6C4; &#xC800;&#xAE09; i p 3&#xB97C; &#xAC80;&#xC0C9; &#xD558;&#xC9C0; &#xBABB;&#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;, [i p 3] 430 175&#xC5D0;&#xC11C; ranged &#xC815;&#xC790; &#xC9C4;&#xC785;&#xC810; &#xBC0F; 700 nM 90&#xB3C4; &#xBA40;&#xB9AC; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC218;&#xC815; &#xD6C4; &#xC57D; 2 &#xBD84; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xD1B5;&#xACFC; &#xB418; &#xBA74; 120 nM. &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; Ca2 + &#xADF8; &#xC9C0;&#xC5ED; IP3 &#xC218;&#xC900;&#xC5D0; &#xB3C4;&#xB2EC; &#xD558;&#xB294; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xAC10;&#xC9C0; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xD6C4; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; i p 3 &#xD558;&#xC9C0; 2 &#xBD84; &#xC774;&#xB0B4; &#xC815;&#xC790; &#xC9C4;&#xC785;&#xC810;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC774; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xD655;&#xC0B0; &#xC218;,&#xC774; &#xAD00;&#xCE21;&#xC740; IP3 &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC758; &#xC7AC;&#xC0DD; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC77C;&#xCE58; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

IP3 &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC758; &#xBB3C;&#xACB0;&#xC744; &#xD568;&#xAED8; Xenopus laevis &#xAC1C;&#xAD6C;&#xB9AC;&#xC758; &#xB09C; &#xC790;&#xC5D0; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C;: &#xC774;&#xB860;&#xC801;&#xC774; &#xACE0; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801;&#xC778; &#xC9C0;&#xC6D0;.

La fertilizaci&oacute;n Ca2 + onda en Xenopus laevis es una &uacute;nica y gran ola de elevada libre Ca2 + que se inicia en el punto de fusi&oacute;n de esperma-huevo y atraviesa toda la anchura del huevo. Esta ola de Ca2 + implica un aumento en inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) resultante de la interacci&oacute;n de la esperma y el huevo, que luego da lugar a la activaci&oacute;n de los mecanismos de liberaci&oacute;n de ret&iacute;culo endopl&aacute;smico Ca2 +. El extraordinario de gran tama&ntilde;o de esta c&eacute;lula (1,2 mm de di&aacute;metro) junto con la peque&ntilde;a regi&oacute;n superficial de la activaci&oacute;n del esperma-receptor hace demandas especiales en el IP3-dependiente de Ca2 + movilizaci&oacute;n de maquinaria. Proponemos un modelo detallado de la fertilizaci&oacute;n Ca2 + onda en huevos de Xenopus que requiere una ola que lo acompa&ntilde;a de IP3 producci&oacute;n. Mientras que la ola de Ca2 + se inicia por un incremento localizado de IP3 cerca del sitio de la fusi&oacute;n del esperma y el huevo, la ola de Ca2 + se propaga v&iacute;a IP3 producci&oacute;n correlacionado con el Ca2 + onda-posiblemente a trav&eacute;s de la activaci&oacute;n mediada por Ca(2+) PLC. Tal una ola IP(3) mediada por Ca(2+) de producci&oacute;n no ha sido requerida previamente para explicar la fertilizaci&oacute;n Ca2 + onda en huevos; Sostenemos que esto es necesario para explicar la din&aacute;mica de IP3 observada en huevos de Xenopus. Para probar nuestra hip&oacute;tesis, se han medido los niveles de IP3 de 20 nl &quot;sorbos&quot; de la corteza del huevo durante la propagaci&oacute;n de la onda. Hemos podido detectar los bajos niveles de IP3 en &oacute;vulos no fecundados, pero despu&eacute;s de la fertilizaci&oacute;n, [IP3] van desde 175 hasta 430 nM en el punto de entrada de la esperma y de 120 a 700 nM 90 grados lejos una vez que la ola de Ca2 + pasado esa regi&oacute;n unos 2 minutos despu&eacute;s de la fertilizaci&oacute;n. Antes el Ca2 + onda llegar a esa regi&oacute;n los niveles de IP3 era imperceptible. Puesto que el IP3 significativo no podr&iacute;a difundir a esta regi&oacute;n desde el punto de entrada de la esperma dentro de 2 minutos, esta observaci&oacute;n es consistente con una ola regenerativa de IP3 producci&oacute;n.

Una ola de IP3 producci&oacute;n acompa&ntilde;a la ola de fertilizaci&oacute;n Ca2 + en el huevo de la rana, Xenopus laevis: apoyo te&oacute;rico y experimental.

&#x4E2D;&#x722A;&#x87FE;&#x7684;&#x65BD;&#x80A5; Ca2 + &#x6CE2;&#x662F;&#x86CB;&#x7684;&#x514D;&#x8D39;&#x80DE;&#x6D46; Ca2 + &#x6D53;&#x5EA6;&#x5347;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x6E90;&#x4E8E;&#x7CBE;&#x5375;&#x878D;&#x5408;&#x7684;&#x70B9;&#x548C;&#x904D;&#x5386;&#x6574;&#x4E2A;&#x76F4;&#x5F84;&#x5355;&#x3001; &#x5927;&#x6CE2;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x73B0;&#x8C61;&#x4F3C;&#x4E4E;&#x6D89;&#x53CA;&#x589E;&#x52A0;&#x808C;&#x9187; 1,4,5 (IP3) &#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x7CBE;&#x5B50;&#x548C;&#x5375;&#x5B50;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x5185;&#x8D28;&#x7F51; Ca2 + &#x91CA;&#x653E;&#x673A;&#x68B0;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x6A21;&#x578B;&#x57FA;&#x4E8E; IP3&#xFF0C;&#x63D0;&#x5347;&#x9759;&#x6001;&#x5206;&#x914D;&#x548C;&#x52A8;&#x6001; [IP3]&#xFF0C;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6A21;&#x578B;&#x5DF2;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x65BD;&#x80A5;&#x6CE2;&#x86CB;&#x7684;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x7A7F;&#x8FC7;&#x3002;&#x8865;&#x5145;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x65E9;&#x671F;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x65BD;&#x80A5; Ca2 + &#x6CE2;&#x5728;&#x975E;&#x6D32;&#x722A;&#x87FE;&#x5375;&#xFF0C;&#x63A2;&#x8BA8; IP3 &#x5236;&#x4F5C;&#x4EC5;&#x5904;&#x4E8E;&#x6216;&#x63A5;&#x8FD1;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x819C;&#x7684;&#x5047;&#x8BF4;&#x4E2D;&#x7684;&#x66F4;&#x4E3A;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x79CD;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x6CE2;&#x4F20;&#x64AD;&#x4E3B;&#x8981;&#x901A;&#x8FC7;&#x7684;&#x9E21;&#x86CB;&#xFF0C;&#x548C;&#x90A3; Ca2 + &#x76AE;&#x8D28;-IP3 &#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x819C;&#x7684;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7684;&#x751F;&#x4EA7;&#x5141;&#x8BB8; IP3 &#x524D;&#x6CE2;&#x4F20;&#x64AD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x5305;&#x62EC; Ca2 +-IP3 &#x7EC6;&#x80DE;&#x819C;&#x548C; IP3 &#x9000;&#x5316;&#x7684;&#x4F9D;&#x8D56;&#x751F;&#x4EA7;&#x3002;1 &#x4E2A;&#x7EF4;&#x5EA6;&#x548C;&#x8F74;&#x5BF9;&#x79F0; 3 &#x4E2A;&#x7EF4;&#x5EA6;&#x4E2D;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#x6F14;&#x793A;&#x6CE2;&#x7684;&#x57FA;&#x672C;&#x7279;&#x5F81;&#x3002;

Cortically &#x9650;&#x5236;&#x7684;&#x751F;&#x4EA7;&#x7684; IP3 &#x5BFC;&#x81F4;&#x6CBF;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x5728;&#x6A21;&#x578B;&#x4E2D;&#x7684;&#x975E;&#x6D32;&#x722A;&#x87FE;&#x5375;&#x53D7;&#x7CBE; Ca2 + &#x6CE2;&#x7684;&#x4F20;&#x64AD;&#x3002;

The fertilization Ca2+ wave in Xenopus laevis is a single, large wave of elevated free cytosolic Ca2+ concentration that emanates from the point of sperm-egg fusion and traverses the entire diameter of the egg. This phenomenon appears to involve an increase in inositol-1,4,5-trisphosphate (IP3) resulting from interaction of the sperm and egg, which then results in the activation of the endoplasmic reticulum Ca2+ release machinery. We have proposed models based on a static elevated distribution of IP3, and dynamic [IP3], however, these models have suggested that the fertilization wave passes through the center of the egg. Complementing these earlier models, we propose a more detailed model of the fertilization Ca2+ wave in Xenopus eggs to explore the hypothesis that IP3 is produced only at or near the plasma membrane. In this case, we find that the wave propagates primarily through the cortex of the egg, and that Ca2+ -induced production of IP3 at the plasma membrane allows IP3 to propagate in advance of the wave. Our model includes Ca2+ -dependent production of IP3 at the plasma membrane and IP3 degradation. Simulations in 1 dimension and axi-symmetric 3 dimensions illustrate the basic features of the wave.

Cortically restricted production of IP3 leads to propagation of the fertilization Ca2+ wave along the cell surface in a model of the Xenopus egg.

La fertilisation Ca2 + vague chez Xenopus laevis est une vague unique, grande d&#39;&eacute;l&eacute;vation libre Ca2 + cytosolique qui &eacute;mane du point de fusion spermatozo&iuml;de-ovule et parcourt le diam&egrave;tre entier de le &oelig;uf. Ce ph&eacute;nom&egrave;ne semble entra&icirc;ner un accroissement de l&#39;inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) r&eacute;sultant de l&#39;interaction entre les spermatozo&iuml;des et ovules, ce qui entra&icirc;ne l&#39;activation du m&eacute;canisme de lib&eacute;ration de Ca2 + du r&eacute;ticulum endoplasmique, puis. Nous avons propos&eacute; des mod&egrave;les bas&eacute;es sur une distribution statique &eacute;lev&eacute;e d&#39;IP3 et dynamiques [IP3], cependant, ces mod&egrave;les ont sugg&eacute;r&eacute; que la vague de la fertilisation passe par le centre de le &oelig;uf. En compl&eacute;ment de ces mod&egrave;les plus anciens, nous proposons un mod&egrave;le plus d&eacute;taill&eacute; de la vague de la fertilisation Ca2 + dans les oeufs de Xenopus d&#39;explorer l&#39;hypoth&egrave;se que l&#39;IP3 est produite uniquement &agrave; ou pr&egrave;s de la membrane plasmique. Dans ce cas, nous trouvons que l&#39;onde se propage principalement par le cortex de le &oelig;uf et que le Ca2 +-induite la production d&#39;IP3 &agrave; la membrane plasmique permet IP3 se propager avant la vague. Notre mod&egrave;le comprend Ca2 +-d&eacute;pendante production d&#39;IP3 &agrave; la membrane plasmique et de la d&eacute;gradation de l&#39;IP3. Simulations en 1 dimension axisym&eacute;trique 3 dimensions et illustrent les fonctionnalit&eacute;s de base de la vague.

Corticale restreinte la production d&#39;IP3 conduit &agrave; la propagation de la fertilisation Ca2 + vague le long de la surface des cellules dans un mod&egrave;le de l&#39;oeuf de Xenopus.

&#xC4;u&#xDF;erlich beschr&#xE4;nkt Produktion von IP3 f&#xFC;hrt zur Ausbreitung der Befruchtung Ca2 +-Welle entlang der Zelloberfl&#xE4;che in einem Modell des Xenopus-Ei.

La fertilizzazione Ca2 + onda in Xenopus laevis &egrave; un&#39;unica, grande ondata di elevata gratis citosolico Ca2 + concentrazione che emana dal punto di fusione spermatozoo-uovo e attraversa l&#39;intero diametro dell&#39;uovo. Questo fenomeno sembra coinvolgere un aumento in inositolo-1.4.5-trifosfato (IP3) risultante dall&#39;interazione dei spermatozoi e uova, che poi provoca l&#39;attivazione del reticolo endoplasmatico Ca2 + release macchinario. Abbiamo proposto di modelli basati su una distribuzione statica elevata di IP3 e dinamici [IP3], tuttavia, questi modelli hanno suggerito che l&#39;onda di fertilizzazione passa attraverso il centro dell&#39;uovo. A complemento di questi modelli precedenti, vi proponiamo un modello pi&ugrave; dettagliato dell&#39;onda in uova di Xenopus per esplorare l&#39;ipotesi che IP3 &egrave; prodotto solo in prossimit&agrave; della membrana plasmatica o fertilizzazione Ca2 +. In questo caso, troviamo che l&#39;onda si propaga principalmente attraverso la corteccia e l&#39;uovo che Ca2 +-produzione indotta di IP3 alla membrana del plasma consente di IP3 propagare in anticipo l&#39;onda. Il nostro modello include Ca2 +-dipendente dalla produzione di IP3 alla membrana del plasma e degradazione IP3. Simulazioni in 1 dimensione e axi-simmetriche 3 dimensioni illustrano le caratteristiche di base dell&#39;onda.

Nella corteccia limitata produzione di IP3 conduce alla propagazione dell&#39;onda Ca2 + fecondazione lungo la superficie della cellula in un modello dell&#39;uovo di Xenopus.

&#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x6CE2;&#x7CBE;&#x5B50;&#x5375;&#x306E;&#x878D;&#x5408;&#x306E;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x5375;&#x306E;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x76F4;&#x5F84;&#x3092;&#x901A;&#x904E;&#x3059;&#x308B;&#x7121;&#x6599;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185; ca 2 + &#x6FC3;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x6607;&#x306E; 1 &#x3064;&#x3001;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x6CE2;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x73FE;&#x8C61;&#x306F;&#x3001;&#x7CBE;&#x5B50;&#x3068;&#x5375;&#x5B50;&#x306F;&#x3001;&#x5C0F;&#x80DE;&#x4F53; ca 2 + &#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x6A5F;&#x68B0;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3092;&#x7D50;&#x679C;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x304B;&#x3089;&#x751F;&#x3058;&#x308B;&#x30A4;&#x30CE;&#x30B7;&#x30C8;&#x30FC;&#x30EB; 1,4,5 &#x4E09;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178; (IP3) &#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x304C;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3068;&#x52D5;&#x7684; IP3 &#x306E;&#x9759;&#x7684;&#x306E;&#x9AD8;&#x67B6;&#x306E;&#x5206;&#x5E03;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066; [IP3] &#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306F;&#x53D7;&#x7CBE;&#x6CE2;&#x5375;&#x306E;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x3092;&#x901A;&#x308B;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x88DC;&#x5B8C;&#x3059;&#x308B;&#x3001;IP3 &#x3067;&#x306E;&#x307F;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x539F;&#x5F62;&#x8CEA;&#x819C;&#x8FD1;&#x304F;&#x751F;&#x7523;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x4EEE;&#x8AAC;&#x3092;&#x63A2;&#x308B;&#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x5375;&#x306E;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x6CE2;&#x306E;&#x3088;&#x308A;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3001;&#x6CE2;&#x3001;&#x5375;&#x3068; ca 2 + &#x306E;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x3092;&#x4E3B;&#x306B;&#x4F1D;&#x642C;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x308B;-&#x30D7;&#x30E9;&#x30BA;&#x30DE;&#x819C;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B; IP3 &#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x751F;&#x7523;&#x306B;&#x5148;&#x7ACB;&#x3063;&#x3066;&#x6CE2;&#x4F1D;&#x64AD; IP3 &#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x306F; ca 2 + &#x304C;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;-&#x30D7;&#x30E9;&#x30BA;&#x30DE;&#x819C;&#x3001;IP3 &#x52A3;&#x5316; IP3 &#x306E;&#x4F9D;&#x5B58;&#x751F;&#x7523;&#x3002;1 &#x6B21;&#x5143;&#x3068;&#x8EF8;&#x5BFE;&#x79F0; 3 &#x6B21;&#x5143;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x6CE2;&#x306E;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

IP3 &#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x5236;&#x9650;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x751F;&#x7523;&#x306F;&#x30A2;&#x30D5;&#x30EA;&#x30AB;&#x30C4;&#x30E1;&#x30AC;&#x30A8;&#x30EB;&#x5375;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x8868;&#x9762;&#x306B;&#x6CBF;&#x3063;&#x3066;&#x53D7;&#x7CBE; ca 2 + &#x6CE2;&#x306E;&#x4F1D;&#x642C;&#x306B; &#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Xenopus laevis&#xC758; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC0C1;&#xC2B9; &#xB41C; &#xBB34;&#xB8CC; cytosolic Ca2 + &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xC815;&#xC790;&#xC5D0; &#xADF8; &#xC735;&#xD569;&#xC758; &#xC9C0;&#xC810;&#xC5D0;&#xC11C; emanates &#xD558; &#xACE0; &#xACC4;&#xB780;&#xC758; &#xC804;&#xCCB4; &#xC9C1;&#xACBD;&#xC744; &#xD1B5;&#xACFC; &#xD558;&#xB294; &#xB2E8;&#xC77C;, &#xD070; &#xBB3C;&#xACB0;&#xC774;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD604;&#xC0C1;&#xC740; &#xC815;&#xC790; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xC74C; endoplasmic &#xADF8;&#xBB3C; Ca2 + &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4; &#xAE30;&#xACC4;&#xC758; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418;&#xB294; &#xACC4;&#xB780;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC720;&#xB798;&#xD55C; inositol-1,4,5-trisphosphate (IP3)&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xD3EC;&#xD568; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0A9;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378; IP3, &#xC815;&#xC801; &#xC0C1;&#xC2B9;&#xB41C; &#xBD84;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB3D9;&#xC801; i p [3]&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD588;&#xB2E4;,, &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBAA8;&#xB378; &#xC218;&#xC815; &#xD30C; &#xACC4;&#xB780;&#xC758; &#xC13C;&#xD130;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC804;&#xB2EC; &#xD558;&#xB294; &#xC81C;&#xC548; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC774;&#xC804; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xBCF4;&#xC644;, &#xD0D0;&#xD5D8;&#xC5D0; &#xB610;&#xB294; &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xADFC;&#xCC98; IP3 &#xC0DD;&#xC0B0; &#xAC00;&#xC124; Xenopus &#xACC4;&#xB780;&#xC5D0; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C;&#xC758; &#xB354; &#xC0C1;&#xC138;&#xD55C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC774; &#xACBD;&#xC6B0; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C;&#xB294; &#xACC4;&#xB780;&#xACFC; Ca2 +&#xC758; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC8FC;&#xB85C; &#xC804;&#xD30C; &#xCC3E;&#xC744;-i p 3&#xC758; &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xC720;&#xBC1C;&#xB41C; IP3 &#xBB3C;&#xACB0;&#xC5D0; &#xC55E;&#xC11C; &#xC804;&#xD30C;&#xB97C; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; Ca2 +-&#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778;&#xC640; IP3 &#xC800;&#xD558;&#xC5D0; i p 3&#xC758; &#xC885;&#xC18D; &#xC0DD;&#xC0B0;. 1 &#xCC28;&#xC6D0; &#xBC0F; &#xB300;&#xCE6D; &#xC2DC;&#xCF1C; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xD30C;&#xB3C4;&#xC758; &#xAE30;&#xBCF8; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

I p 3&#xC758; cortically &#xC81C;&#xD55C; &#xB41C; &#xC0DD;&#xC0B0; Xenopus &#xB2EC;&#xAC40;&#xC758; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xD3EC; &#xD45C;&#xBA74; &#xB530;&#xB77C; &#xC218;&#xC815; Ca2 + &#xD30C;&#xC758; &#xC804;&#xD30C;&#xB97C; &#xB9AC;&#xB4DC;.

La fertilizaci&oacute;n Ca2 + onda en Xenopus laevis es una &uacute;nica y gran ola de libre citos&oacute;lico Ca2 + concentraci&oacute;n elevada que emana desde el punto de fusi&oacute;n de esperma-huevo y atraviesa el di&aacute;metro total del huevo. Este fen&oacute;meno parece implicar un aumento en inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) resultante de la interacci&oacute;n de la esperma y el huevo, que luego da lugar a la activaci&oacute;n de los mecanismos de liberaci&oacute;n de ret&iacute;culo endopl&aacute;smico Ca2 +. Hemos propuesto modelos basados en una distribuci&oacute;n est&aacute;tica elevada de IP3 y din&aacute;micos [IP3], sin embargo, estos modelos han sugerido que la ola de fertilizaci&oacute;n pasa por el centro del huevo. Complementando estos modelos anteriores, proponemos un modelo m&aacute;s detallado de la onda de fertilizaci&oacute;n Ca2 + en huevos de Xenopus para explorar la hip&oacute;tesis que el IP3 se produce s&oacute;lo en o cerca de la membrana plasm&aacute;tica. En este caso, encontramos que la onda se propaga principalmente a trav&eacute;s de la corteza del huevo y eso Ca2 +-producci&oacute;n inducida de IP3 en la membrana plasm&aacute;tica permite IP3 propagar antes de la ola. Nuestro modelo incluye Ca2 +-producci&oacute;n dependiente de IP3 en la membrana plasm&aacute;tica y la degradaci&oacute;n de IP3. Simulaciones en 1 dimensi&oacute;n y axi-sim&eacute;tricos 3 dimensiones ilustran las caracter&iacute;sticas b&aacute;sicas de la onda.

Producci&oacute;n cortical restringido de IP3 conduce a la propagaci&oacute;n de la onda de fertilizaci&oacute;n Ca2 + a lo largo de la superficie de la c&eacute;lula en un modelo de los huevos de Xenopus.

&#x5DE5;&#x4F5C;&#x8BB0;&#x5FC6;&#x6A21;&#x578B;&#x4E2D;&#x77AC;&#x6001;&#x523A;&#x6FC0;&#x7F16;&#x7801;&#x6309;&#x529F;&#x80FD;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x6301;&#x4E45;&#x6027;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x7F51;&#x7EDC;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x4E5F;&#x9690;&#x5F0F;&#x53CC;&#x7A33;&#x3002;&#x5728;&#x77ED;&#x6682;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x6CA1;&#x6709;&#xFF0C;&#x662F;&#x770B;&#x5230;&#x53EA;&#x6709;&#x81EA;&#x53D1;&#x3001; &#x4F4E;&#x7EA7;&#xFF0C;&#x548C;&#x5927;&#x6982;&#x662F; nonpatterned &#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x5728;&#x8BB8;&#x591A;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x6A21;&#x578B;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5F53;&#x5730;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6FC0;&#x52B1;&#x7ED3;&#x5408;&#x957F;&#x671F;&#x6291;&#x5236; (&#x58A8;&#x897F;&#x54E5;&#x5E3D;&#x5B50;&#x8026;&#x5408;&#xFF09; &#x4F1A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x7F51;&#x7EDC;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x3001; &#x7A7A;&#x95F4;&#x672C;&#x5730;&#x5316;&#x7684;&#x6301;&#x7EED;&#x6027;&#x6D3B;&#x52A8;&#x6216;&#x51F9;&#x51F8;&#x7684;&#x56FD;&#x5BB6;&quot;&quot;&#x5171;&#x5B58;&#x4E0E;&#x7A33;&#x5B9A;&#x7684;&#x7EDF;&#x4E00;&#x56FD;&#x5BB6;&#x3002;&#x6709;&#x73B0;&#x5728;&#x91CD;&#x65B0;&#x4EA7;&#x751F;&#x4E86;&#x5174;&#x8DA3;&#x5355;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x4E00;&#x4E9B;&#x56FA;&#x6709;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x7EF4;&#x6301;&#x4E0D;&#x590D;&#x53D1;&#x6027;&#x7F51;&#x7EDC;&#x4EA4;&#x4E92;&#x7684;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#x7684;&#x6301;&#x7EED;&#x6027;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x6982;&#x5FF5;&#x3002;&#x6700;&#x8FD1;&#x89C6;&#x89C9;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x8BB0;&#x5FC6;&#x6A21;&#x578B; &#xFF08;Camperi &#x548C;&#x738B; 1998&#x5E74;&#xFF09; &#x5305;&#x542B;&#x4E86;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x5185;&#x5728;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5185;&#x5C04;&#x51FB;&#x901F;&#x7387;&#x7F51;&#x7EDC;&#x6A21;&#x578B;&#x548C;&#x5355;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x4EBA;&#x53E3;&#x4E0E;&#x4FA7;&#x6291;&#x5236;&#x8026;&#x5408;&#x73AF;&#x4E0A;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x63A2;&#x8BA8;&#x4E86;&#x6B64;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x66F4;&#x591A;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x4FE1;&#x606F;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6709;&#x7279;&#x70B9;&#x4E0E;&#x80CC;&#x666F;&#x7A81;&#x89E6;&#x8F93;&#x5165; I(o) &#x548C;&#x523A;&#x6FC0;&#x5BBD;&#x5EA6;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x54CD;&#x5E94;&#x7279;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x53EA;&#x6709;&#x5C0F;&#x8303;&#x56F4;&#x7684; I(o) &#x6536;&#x76CA;&#x7387;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x6837;&#x5171;&#x5B58;&#x7684;&#x51F9;&#x51F8;&#x548C;&#x5747;&#x5300;&#x7684;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#xFF0C;&#x90FD;&#x662F;&#x7A33;&#x5B9A;&#x3002;&#x6709;&#x76F8;&#x5F53;&#x5927;&#x7684;&#x8303;&#x56F4;&#xFF0C;&#x90A3;&#x91CC;&#x53EA;&#x6709;&#x51F9;&#x51F8;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x662F;&#x7A33;&#x5B9A;&#xFF0C;&#x76F8;&#x53CD;&#x53EF;&#x80FD;&#x5BF9;&#x5E94;&#x529F;&#x80FD;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x7684;&#x957F;&#x671F;&#x8BB0;&#x5FC6;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x7F51;&#x7EDC;&#x56E0;&#x6B64;&#x8981;&#x6C42;&#x4ED4;&#x7EC6;&#x7684;&#x8C03;&#x6574;&#xFF0C;&#x5C55;&#x793A;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x6837;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x6709;&#x8DA3;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x5728;&#x98A0;&#x7C38;&#x548C;&#x7EDF;&#x4E00;&#x7A33;&#x5B9A;&#x72B6;&#x6001;&#x5171;&#x5B58;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x627E;&#x5230;&#x7A33;&#x5B9A;&#x98A0;&#x7C38;&#x8868;&#x793A;&#x523A;&#x6FC0;&#x5BBD;&#x5EA6;&#x8FDE;&#x7EED;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x5728;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x8BB0;&#x5FC6;&#x4E0E;&#x5BF9;&#x5E94;&#x7684;&#x53C2;&#x6570;&#x8303;&#x56F4;&#x5185;&#xFF0C;&#x8BE5;&#x6A21;&#x578B;&#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x6355;&#x83B7;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x529F;&#x80FD;&#x5305;&#x62EC;&#x65B9;&#x5411;&#x548C;&#x5BBD;&#x5EA6;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x53C2;&#x6570;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x3002;

&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x80CC;&#x666F;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7EB3;&#x5165;&#x4E86;&#x8702;&#x7A9D;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x7F51;&#x7EDC;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x5C5E;&#x6027;&#x3002;

In models of working memory, transient stimuli are encoded by feature-selective persistent neural activity. Network models of working memory are also implicitly bistable. In the absence of a brief stimulus, only spontaneous, low-level, and presumably nonpatterned neural activity is seen. In many working-memory models, local recurrent excitation combined with long-range inhibition (Mexican hat coupling) can result in a network-induced, spatially localized persistent activity or "bump state" that coexists with a stable uniform state. There is now renewed interest in the concept that individual neurons might have some intrinsic ability to sustain persistent activity without recurrent network interactions. A recent visuospatial working-memory model (Camperi and Wang 1998) incorporates both intrinsic bistability of individual neurons within a firing rate network model and a single population of neurons on a ring with lateral inhibitory coupling. We have explored this model in more detail and have characterized the response properties with changes in background synaptic input I(o) and stimulus width. We find that only a small range of I(o) yields a working-memory-like coexistence of bump and uniform solutions that are both stable. There is a rather larger range where only the bump solution is stable that might correspond instead to a feature-selective long-term memory. Such a network therefore requires careful tuning to exhibit working-memory-like function. Interestingly, where bumps and uniform stable states coexist, we find a continuous family of stable bumps representing stimulus width. Thus, in the range of parameters corresponding to working memory, the model is capable of capturing a two-parameter family of stimulus features including both orientation and width.

Background-activity-dependent properties of a network model for working memory that incorporates cellular bistability.

Dans les mod&egrave;les de m&eacute;moire de travail, des stimuli transitoires sont cod&eacute;es par fonction s&eacute;lective activit&eacute; neurale persistante. Les mod&egrave;les de r&eacute;seau de m&eacute;moire de travail sont &eacute;galement implicitement bistable. En l&#39;absence d&#39;un bref stimulus, activit&eacute; neuronale spontan&eacute;e seulement, bas niveau et sans doute enduite est vu. Dans beaucoup de mod&egrave;les m&eacute;moire de travail, locale excitation r&eacute;currente, combin&eacute;e avec une inhibition &agrave; longue distance (couplage chapeau mexicain) peut entra&icirc;ner une activit&eacute; persistante induite par le r&eacute;seau, localis&eacute;e dans l&#39;espace ou &laquo; bosse &Eacute;tat &raquo; qui cohabite avec un &eacute;tat stable d&#39;uniform. Il y a maintenant un nouvel int&eacute;r&ecirc;t dans le concept que les neurones individuels pourraient avoir une capacit&eacute; intrins&egrave;que &agrave; maintenir une activit&eacute; persistante sans interactions r&eacute;seau r&eacute;current. Un mod&egrave;le r&eacute;cent de travail-m&eacute;moire visuospatiales (Camperi et Wang 1998) int&egrave;gre les deux bistabilit&eacute; intrins&egrave;que de neurones individuels au sein d&#39;un tir en &eacute;valuer un mod&egrave;le de r&eacute;seau et d&#39;une seule population de neurones sur un anneau avec couplage inhibiteur lat&eacute;ral. Nous ont explor&eacute; ce mod&egrave;le plus en d&eacute;tail et ont caract&eacute;ris&eacute; les propri&eacute;t&eacute;s de r&eacute;ponse aux changements de fond synaptique d&#39;entr&eacute;e I(o) et stimulus largeur. Nous constatons que seulement une petite gamme de I(o) donne une coexistence de type travail-m&eacute;moire de bosse et uniforme des solutions qui sont &agrave; la fois stable. Il y a une gamme assez grande o&ugrave; seule la solution de la bosse est stable qui correspondrait plut&ocirc;t &agrave; une fonction s&eacute;lective m&eacute;moire &agrave; long terme. Un tel r&eacute;seau n&eacute;cessite donc prudent tuning pour exposer le travail-m&eacute;moire comme fonction. Fait int&eacute;ressant, o&ugrave; coexistent de bosses et uniformes des &Eacute;tats stables, nous trouvons une famille continue de bosses stables, ce qui repr&eacute;sente la largeur d&#39;impulsion. Ainsi, dans la gamme des param&egrave;tres correspondant &agrave; la m&eacute;moire de travail, le mod&egrave;le est capable de capturer une famille de deux param&egrave;tres de fonctions de stimulation dont l&#39;orientation et la largeur.

Propri&eacute;t&eacute;s de fond-activit&eacute;-d&eacute;pendant d&#39;un mod&egrave;le de r&eacute;seau pour la m&eacute;moire de travail qui int&egrave;gre la bistabilit&eacute; cellulaire.

Hintergrund-Aktivit&#xE4;ts-abh&#xE4;ngigen Eigenschaften einer Netzwerk-Modell f&#xFC;r das Arbeitsged&#xE4;chtnis, die zellul&#xE4;re Bistabilit&#xE4;t enth&#xE4;lt.

Nei modelli di memoria di lavoro, stimoli transitori sono codificati dalla caratteristica selettivo persistente attivit&agrave; neurale. Modelli di rete della memoria di lavoro sono anche implicitamente bistabile. In assenza di uno stimolo breve, &egrave; visto solo spontaneo, a basso livello e presumibilmente nonpatterned attivit&agrave; neurale. In molti modelli di memoria di lavoro, locali ricorrenti eccitazione combinata con inibizione a lungo raggio (accoppiamento cappello messicano) pu&ograve; provocare un&#39;attivit&agrave; persistente indotta da rete, spazialmente localizzate o &quot;bump stato&quot; che convive con uno stato stabile e uniforme. C&#39;&egrave; ora rinnovato interesse per il concetto che singoli neuroni potrebbero avere alcune capacit&agrave; intrinseca di sostenere attivit&agrave; persistente senza interazioni ricorrenti rete. Un modello recente di memoria di lavoro visuospaziali (Camperi e Wang 1998) incorpora sia bistability intrinseca dei singoli neuroni all&#39;interno di una cottura tasso di un modello di rete e una singola popolazione di neuroni su un anello con aggancio laterale inibitorio. Ci hanno esplorato questo modello in modo pi&ugrave; dettagliato e hanno caratterizzato le propriet&agrave; di risposta con modifiche sinaptiche larghezza ingresso sfondo I(o)-stimolo. Troviamo che solo una piccola gamma di I(o) produce una lavoro-memoria-come coesistenza di soluzioni bump e uniforme che sono sia stabile. C&#39;&egrave; una gamma piuttosto grande dove solo la soluzione urto &egrave; stabile che potrebbe corrisponde invece a una funzione selettiva memoria a lungo termine. Tale rete richiede pertanto attenta ottimizzazione per esibire lavoro-memoria-come funzione. &Egrave; interessante notare che, dove coesistono dossi e uniformi di stati stabili, troviamo una famiglia continua di urti stabile che rappresenta la larghezza di stimolo. Cos&igrave;, nella gamma di parametri relativi alla memoria di lavoro, il modello &egrave; in grado di catturare una famiglia di due parametri di funzioni stimolo inclusa l&#39;orientamento e la larghezza.

Propriet&agrave; sfondo-attivit&agrave;-dipendente di un modello di rete per la memoria di lavoro che incorpora bistability cellulare.

&#x30EF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0; &#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x904E;&#x6E21;&#x523A;&#x6FC0;&#x6A5F;&#x80FD;&#x9078;&#x629E;&#x306E;&#x6C38;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x795E;&#x7D4C;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4F5C;&#x696D;&#x8A18;&#x61B6;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x304C;&#x6697;&#x9ED9;&#x7684;&#x306B;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x306B;&#x3082;&#x3002;&#x7C21;&#x5358;&#x306A;&#x523A;&#x6FC0;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x5834;&#x5408;&#x306F;&#x3001;&#x306E;&#x307F;&#x81EA;&#x767A;&#x7684;&#x306A;&#x4F4E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x304A;&#x305D;&#x3089;&#x304F; nonpatterned &#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x6D3B;&#x52D5;&#x304C;&#x898B;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0; &#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x30FC; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x9577;&#x8DDD;&#x96E2;&#x306E;&#x6291;&#x5236; &#xFF08;&#x30E1;&#x30AD;&#x30B7;&#x30AB;&#x30F3; &#x30CF;&#x30C3;&#x30C8;&#x7D50;&#x5408;&#xFF09; &#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x308B;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30EB; 30p-yl-6 &#x518D;&#x5E30;&#x52B1;&#x8D77;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x5B64;&#x7ACB;&#x6C38;&#x7D9A;&#x7684;&#x6D3B;&#x52D5;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x300C;&#x5171;&#x5B58;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7;&#x72B6;&#x614B;&#x300D;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x5747;&#x4E00;&#x306A;&#x72B6;&#x614B;&#x3067;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x3053;&#x306B;&#x306F;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3; &#x30EA;&#x30AB;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C8;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E9;&#x30EB; &#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x306A;&#x3044;&#x6C38;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x6D3B;&#x52D5;&#x3092;&#x7DAD;&#x6301;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x672C;&#x8CEA;&#x7684;&#x306A;&#x80FD;&#x529B;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x6982;&#x5FF5;&#x306B;&#x95A2;&#x5FC3;&#x3092;&#x30EA;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30A2;&#x30EB;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6700;&#x8FD1;&#x8996;&#x7A7A;&#x9593;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0; &#x30E1;&#x30E2;&#x30EA; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB; &#xFF08;Camperi &#x30FB; &#x30EF;&#x30F3; 1998&#x5E74;&#xFF09; &#x304C;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x4E21;&#x65B9;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306F;&#x767A;&#x5C04;&#x5185;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x307F;&#x306E;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x8A55;&#x4FA1;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3068;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x4EBA;&#x53E3;&#x6A2A;&#x65B9;&#x5411;&#x6291;&#x5236;&#x7D50;&#x5408;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x74B0;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3053;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x8A73;&#x7D30;&#x304C;&#x691C;&#x8A0E;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3057;&#x3001;&#x80CC;&#x666F;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5165;&#x529B; I(o) &#x3068;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x5E45;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x3068;&#x5FDC;&#x7B54;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3060;&#x3051;&#x3001;&#x5C0F;&#x3055;&#x306A;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E; I(o) &#x3069;&#x3061;&#x3089;&#x3082;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7;&#x3068;&#x5236;&#x670D;&#x306E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x4F5C;&#x696D;-&#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x5171;&#x5B58;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3069;&#x3053;&#x306F;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7; &#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x304C;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3060;&#x3051;&#x4EE3;&#x308F;&#x308A;&#x306B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x9577;&#x671F;&#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x306B;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x3059;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3080;&#x3057;&#x308D;&#x5927;&#x304D;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0; &#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x5C55;&#x793A;&#x3059;&#x308B;&#x614E;&#x91CD;&#x306A;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x8208;&#x5473;&#x6DF1;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3001;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7;&#x3068;&#x5747;&#x4E00;&#x306A;&#x5B89;&#x5B9A;&#x72B6;&#x614B;&#x304C;&#x5171;&#x5B58;&#x3059;&#x308B;&#x5834;&#x6240;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x5BB6;&#x65CF;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x5E45;&#x3092;&#x8868;&#x3059;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7;&#x306E;&#x9023;&#x7D9A;&#x3092;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x4F5C;&#x696D;&#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x306B;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x3059;&#x308B;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3067;&#x3001;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306F; 2 &#x3064;&#x306E;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x5BB6;&#x65CF;&#x5411;&#x304D;&#x3068;&#x5E45;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x523A;&#x6FC0;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x304C;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3059;&#x3002;

&#x30BB;&#x30EB;&#x30E9;&#x30FC;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x3093;&#x3060;&#x4F5C;&#x696D;&#x8A18;&#x61B6;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x80CC;&#x666F;&#x6D3B;&#x52D5;&#x4F9D;&#x5B58;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30C6;&#x30A3;&#x3002;

&#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC77C;&#xC2DC;&#xC801;&#xC778; &#xC790;&#xADF9; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC601;&#xAD6C;&#xC801;&#xC778; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC778;&#xCF54;&#xB529;&#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC;&#xC758; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC740; &#xC554;&#xC2DC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC30D;&#xB3C4;. &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xC790;&#xADF9; &#xC5C6;&#xC744; &#xACBD;&#xC6B0;&#xC5D0;&#xB9CC; &#xC790;&#xBC1C;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, &#xD558;&#xC704; &#xC218;&#xC900;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC544;&#xB9C8;&#xB3C4; nonpatterned &#xC2E0;&#xACBD; &#xD65C;&#xB3D9; &#xBCFC; &#xC218; &#xC788;&#xB2E4;. &#xB9CE;&#xC740; &#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB85C;&#xCEEC; &#xC7AC;&#xBC1C; &#xC5EC;&#xAE30; &#xAE34;-&#xBC94;&#xC704; &#xC5B5;&#xC81C; (&#xBA55;&#xC2DC;&#xCF54; &#xBAA8;&#xC790; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1;)&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xC720;&#xB3C4;, &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654; &#xB41C; &#xC601;&#xAD6C; &#xD65C;&#xB3D9; &#xB610;&#xB294; &quot;&#xBC94;&#xD504;&quot;&#xB294; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xB07C;&#xB9AC; &#xC548;&#xC815;&#xC801;&#xC778; &#xADE0;&#xC77C; &#xD55C; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xB85C; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xC81C; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xB274;&#xB7F0; &#xC7AC;&#xBC1C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xC5C6;&#xC774; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC720;&#xC9C0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xBA87; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBCF8;&#xC9C8;&#xC801;&#xC778; &#xB2A5;&#xB825; &#xC788;&#xB294; &#xAC1C;&#xB150;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC744; &#xAC31;&#xC2E0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCD5C;&#xADFC; visuospatial &#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xB378; (Camperi &#xBC0F; &#xC655; 1998) &#xD1B5;&#xD569; &#xB41C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xB0B4;&#xC758; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xBCF8;&#xC9C8;&#xC801;&#xC778; bistability &#xB450; &#xCE21;&#xBA74; &#xAE08;&#xC9C0; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xBC18;&#xC9C0; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xBAA8;&#xB378; &#xBC0F; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC778;&#xAD6C; &#xBE44;&#xC728;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00;&#xC774; &#xBAA8;&#xB378; &#xC790;&#xC138;&#xD788; &#xD0D0;&#xD5D8; &#xD558; &#xACE0; &#xBC30;&#xACBD; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xC785;&#xB825;&#xB41C; I(o) &#xBC0F; &#xC790;&#xADF9; &#xD3ED;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xC751;&#xB2F5; &#xC18D;&#xC131; &#xD2B9;&#xC9D5; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC548;&#xC815;&#xB9CC; &#xD55C; &#xC791;&#xC740; &#xBC94;&#xC704;&#xC758; I(o) &#xC218;&#xC775;&#xB960; &#xBAA8;&#xB450; &#xBC94;&#xD504; &#xBC0F; &#xC720;&#xB2C8;&#xD3FC; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; &#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC; &#xAC19;&#xC740; &#xACF5;&#xC874;&#xC744; &#xCC3E;&#xC73C;&#xC2ED;&#xC2DC;&#xC624;. &#xC5B4;&#xB514; &#xC720;&#xC77C;&#xD55C; &#xBC94;&#xD504; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC740; &#xC548;&#xC815;&#xC801;&#xC778; &#xC218;&#xC5D0; &#xD574;&#xB2F9; &#xD558;&#xB294; &#xB300;&#xC2E0; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC120;&#xD0DD; &#xC7A5;&#xAE30; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC;&#xB294; &#xC624;&#xD788;&#xB824; &#xB354; &#xD070; &#xBC94;&#xC704;&#xAC00;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xB294; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xC8FC;&#xC758; &#xD29C;&#xB2DD; &#xC804;&#xC2DC; &#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC; &#xAC19;&#xC740; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD765;&#xBBF8;&#xB86D;&#xAC8C;&#xB3C4;, &#xBC94;&#xD504; &#xBC0F; &#xADE0;&#xC77C; &#xD55C; &#xC548;&#xC815; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xACF5;&#xC874;, &#xC5B4;&#xB514; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC790;&#xADF9; &#xD3ED;&#xC744; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0B4;&#xB294; &#xC548;&#xC815;&#xC801;&#xC778; &#xBC94;&#xD504;&#xC758; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xAC00;&#xC871;&#xC744; &#xCC3E;&#xC744;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xC791;&#xC5C5; &#xC911;&#xC778; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xD574;&#xB2F9; &#xD558;&#xB294; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xBC94;&#xC704; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xBC29;&#xD5A5; &#xBC0F; &#xB108;&#xBE44;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xC790;&#xADF9; &#xAE30;&#xB2A5; 2-&#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xAC00;&#xC871;&#xC744; &#xCEA1;&#xCC98; &#xAC00;&#xB2A5; &#xD558;&#xB2E4;.

&#xC140;&#xB8F0;&#xB7EC; bistability &#xD1B5;&#xD569; &#xC791;&#xC5C5; &#xC911;&#xC778; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xBC30;&#xACBD; &#xD65C;&#xB3D9; &#xC885;&#xC18D; &#xC18D;&#xC131;.

En los modelos de memoria de trabajo, est&iacute;mulos transitorios se codifican por actividad neurol&oacute;gica persistente caracter&iacute;stica selectiva. Modelos de redes de memoria de trabajo son tambi&eacute;n impl&iacute;citamente biestable. En la ausencia de un est&iacute;mulo breve, se ve s&oacute;lo espont&aacute;nea, bajo nivel y probablemente nonpatterned actividad de los nervios. En muchos modelos de memoria de trabajo, excitaci&oacute;n recurrente local combinada con la inhibici&oacute;n de largo alcance (acoplamiento de Mexican hat) puede resultar en una actividad persistente inducida por red, espacialmente localizada o &quot;golpe estado&quot; que convive con un estado estable del uniforme. Hay ahora renovado inter&eacute;s por el concepto que las neuronas individuales podr&iacute;an tener cierta capacidad intr&iacute;nseca para sostener la actividad persistente sin interacciones recurrentes de la red. Un modelo reciente de trabajo memoria visuoespacial (Camperi y Wang 1998) incorpora ambos biestable intr&iacute;nseca de las neuronas individuales dentro de un disparo la tarifa de un modelo de red y una sola poblaci&oacute;n de neuronas en un anillo con acoplamiento lateral de inhibitoria. Hemos explorado este modelo m&aacute;s detalladamente y se han caracterizado las propiedades de la respuesta con cambios de fondo sin&aacute;ptica entrada I(o) y est&iacute;mulo ancho. Encontramos que s&oacute;lo una peque&ntilde;a gama de I(o) produce una coexistencia de trabajo-memoria-como de soluciones topet&oacute;n y uniforme que son estables. Hay una gama algo m&aacute;s grande donde s&oacute;lo la soluci&oacute;n de la protuberancia es estable que pudiera corresponderle en su lugar una caracter&iacute;stica selectiva memoria a largo plazo. Por lo tanto, dicha red requiere ajuste cuidadoso para exponer la funci&oacute;n de trabajo-memoria-como. Curiosamente, donde conviven golpes y uniformes Estados estables, encontramos una familia continua de protuberancias estables que representa el ancho del est&iacute;mulo. As&iacute;, en la gama de los par&aacute;metros correspondientes a la memoria de trabajo, el modelo es capaz de capturar a una familia de dos par&aacute;metros de funciones de est&iacute;mulo incluyendo la orientaci&oacute;n y el ancho.

Propiedades de fondo-dependientes de la actividad de un modelo de red para la memoria de trabajo que incorpora celular biestable.

&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x53D1;&#x4E86;&#x5C04;&#x51FB;&#x901F;&#x7387;&#x7F51;&#x7EDC;&#x6A21;&#x578B;&#x7ED3;&#x5408;&#x4E86;&#x58A8;&#x897F;&#x54E5;-&#x5E3D;&#x5B50;&#x6837;&#x7A81;&#x89E6;&#x4E0E;&#x6709;&#x6761;&#x4EF6;&#x5730;&#x662F;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x7684;&#x5185;&#x5728;&#x6216;&#x7EC6;&#x80DE;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x8026;&#x5408;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x505A;&#x6CD5;&#x662F;&#x5728; Camperi &#x548C;&#x738B; (1998 &#x5E74;) &#x6211;&#x4EEC;&#x5305;&#x62EC;&#x8702;&#x7A9D;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x5177;&#x4F53;&#x548C;&#x53EF;&#x4FE1;&#x673A;&#x5236;&#x7684;&#x7CBE;&#x795E;&#x3002;&#x4F17;&#x6240;&#x5468;&#x77E5;&#xFF0C;&#x8C03;&#x8282;&#x795E;&#x7ECF;&#x9012;&#x8D28;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x4FE1;&#x4F7F;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x548C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x5305;&#x62EC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x7ECF;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x4FE1;&#x4F7F; 1,4,5 &#x808C;&#x9187; (IP3) &#x6C34;&#x5E73;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x5176;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x5B50;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x6B64;&#x7ECF;&#x5B50;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8D4B;&#x4E88; IP3 &#x8303;&#x56F4;&#x4E3A;&#x6761;&#x4EF6;&#x5185;&#x5728;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x7684;&#x4E2A;&#x522B;&#x5355;&#x4F4D;&#x3002;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&quot;&#x6DF7;&#x5408;&quot;&#x7F51;&#x7EDC;&#x652F;&#x6491;&#x7740;&#x7B80;&#x77ED;&#x7684;&#x77AC;&#x6001;&#x523A;&#x6FC0;&#x54CD;&#x5E94; IP3 &#x4F9D;&#x8D56;&#x6301;&#x4E45;&#x6027;&#x7684; &#xFF08;&quot;bump&quot;) &#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x5728;&#x6211;&#x4EEC;&#x6DF7;&#x5408;&#x6A21;&#x578B;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x6837;&#x7684; Camperi-&#x738B;&#xFF0C;&#x51F9;&#x51F8;&#x54CD;&#x5E94;&#x662F;&#x6297;&#x566A;&#x97F3; &mdash; &mdash; &#x5B83;&#x7684;&#x7ACB;&#x573A;&#x4E0D;&#x968F;&#x6CE2;&#x9010;&#x6D41;&#x7684;&#x65F6;&#x95F4;&#x3002;

&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684; Ca2 + &#x7F51;&#x7EDC;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5185;&#x5B58;&#x4E2D;&#x7684;&#x5185;&#x5728;&#x6761;&#x4EF6;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x53EF;&#x4FE1;&#x6765;&#x6E90;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5B50;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;

We have developed a firing rate network model for working memory that combines Mexican-hat-like synaptic coupling with intrinsic or cellular dynamics that are conditionally bistable. While our approach is in the spirit of Camperi and Wang (1998) we include a specific and plausible mechanism for the cellular bistability. Modulatory neurotransmitters are known to activate second messenger signaling systems, and our model includes an intracellular Ca(2+) handling subsystem whose dynamics depend upon the level of the second messenger inositol 1,4,5 trisphosphate (IP3). This Ca(2+) subsystem endows individual units with conditional intrinsic bistability for a range of IP3. The full "hybrid" network sustains IP3-dependent persistent ("bump") activity in response to a brief transient stimulus. The bump response in our hybrid model, like that of Camperi-Wang, is resistant to noise-- its position does not drift with time.

An intracellular Ca2+ subsystem as a biologically plausible source of intrinsic conditional bistability in a network model of working memory.

Nous avons d&eacute;velopp&eacute; un tir en mod&egrave;le de r&eacute;seau de taux pour la m&eacute;moire de travail qui combine le mexicain-chapeau-comme synaptique de couplage avec la dynamique intrins&egrave;que ou cellulaire qui sont conditionnellement bistable. Alors que notre approche est dans l&#39;esprit de Camperi et Wang (1998), nous incluons un m&eacute;canisme pr&eacute;cis et plausible pour la bistabilit&eacute; cellulaire. Modulatrices neurotransmetteurs sont connus pour activer le second messager, syst&egrave;mes de signalisation, et notre mod&egrave;le comprend une Ca(2+) intracellulaire manipulation sous-syst&egrave;me dont les dynamiques d&eacute;pendent du niveau de la deuxi&egrave;me messager inositol 1,4,5 trisphosphate (IP3). Ce sous-syst&egrave;me Ca(2+) dote les unit&eacute;s individuelles avec conditionnelle bistabilit&eacute; intrins&egrave;que pour une gamme d&#39;IP3. Le r&eacute;seau complet &laquo; hybride &raquo; maintient activit&eacute; persistante (&quot;bosse&quot;) IP3-d&eacute;pendante en r&eacute;ponse &agrave; un stimulus transitoire br&egrave;ve. La r&eacute;ponse de bosse dans notre mod&egrave;le hybride, comme celui de Camperi-Wang, est r&eacute;sistante au bruit--sa position ne pas d&eacute;river avec le temps.

Un intracellulaire Ca2 + sous-syst&egrave;me comme source biologiquement plausible d&#39;intrins&egrave;que bistabilit&eacute; conditionnelle dans un mod&egrave;le de r&eacute;seau de m&eacute;moire de travail.

Wir haben eine Ausl&ouml;sung entwickelt Tarif Netzwerkmodell f&uuml;r Arbeitsspeicher, die Mexikaner-Hut-wie synaptischen Kopplung mit systeminternen oder Zellul&auml;re Dynamik, die bedingt bistabil sind kombiniert. Unser Ansatz ist im Geiste der Camperi und Wang (1998) wir einen spezifischen und plausiblen Mechanismus f&uuml;r die zellul&auml;re BISTABILIT&Auml;T enthalten. Modulierende Neurotransmitter sind bekannterma&szlig;en second Messenger signalisieren Systeme zu aktivieren und unser Modell umfasst eine intrazellul&auml;re Ca(2+) behandelnden Subsystem, deren Dynamik von der Stufe des zweiten Messenger Inosit 1,4,5-Trisphosphate (IP3) abh&auml;ngen. Dieses Ca(2+)-Subsystem stattet Einzelger&auml;te mit bedingten systeminterne BISTABILIT&Auml;T f&uuml;r eine Reihe von IP3. Das vollst&auml;ndige &quot;Hybrid&quot;-Netzwerk tr&auml;gt IP3-abh&auml;ngige persistent (&quot;Bump&quot;) Aktivit&auml;t als Reaktion auf einen kurzen Transienten Reiz. Die Reaktion die Beule in unserem Hybrid-Modell, wie die von Camperi-Wang, ist best&auml;ndig gegen L&auml;rm--, die seine Position nicht mit der Zeit treiben.

Einem intrazellul&auml;ren Ca2 +-Subsystem als biologisch plausible Quelle der systeminternen bedingte BISTABILIT&Auml;T in einem Netzwerkmodell Arbeitsspeicher.

Abbiamo sviluppato un infornamento modello rete tasso per la memoria di lavoro che unisce messicano-cappello-come synaptic accoppiamento con dinamica intrinseca o cellulari che &egrave; condizionalmente bistabile. Mentre il nostro approccio &egrave; nello spirito del Camperi e Wang (1998) che includono un meccanismo specifico e plausibile per il cellulare bistability. Modulatrice neurotrasmettitori sono conosciuti per attivare messenger secondo sistemi di segnalazione, e il nostro modello include un Ca(2+) intracellulare movimentazione sottosistema cui dinamica dipende dal livello del secondo messaggero inositolo 1.4.5 trifosfato (IP3). Questo sottosistema Ca(2+) dota unit&agrave; individuali con bistability intrinseca condizionale per un intervallo di IP3. La rete piena &quot;ibrido&quot; sostiene attivit&agrave; persistente (&quot;bump&quot;) IP3-dipendente in risposta ad uno stimolo transitorio breve. La risposta di urto nel nostro modello ibrido, come quello di Camperi-Wang, &egrave; resistente al rumore-posizione non deriva con il tempo.

Un sottosistema intracellulare di Ca2 + come biologicamente plausibile fonte di intrinseca bistability condizionale in un modello di rete della memoria di lavoro.

&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3001;&#x713C;&#x6210;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30E1;&#x30AD;&#x30B7;&#x30B3;&#x306E;&#x5E3D;&#x5B50;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x7D50;&#x5408;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3092;&#x6761;&#x4EF6;&#x4ED8;&#x304D;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x307F;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x305F;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0; &#x30E1;&#x30E2;&#x30EA;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8; &#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1; Camperi &#x3068;&#x738B;&#x306E;&#x7CBE;&#x795E;&#x3067;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x306E; (1998) &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x3067;&#x3082;&#x3063;&#x3068;&#x3082;&#x3089;&#x3057;&#x3044;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x542B;&#x3081;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4FE1;&#x53F7;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3001;2 &#x756A;&#x76EE;&#x306E;&#x30E1;&#x30C3;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B8;&#x30E3;&#x30FC;&#x3092;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x97F3;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x4F1D;&#x9054;&#x7269;&#x8CEA;&#x304C;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3057;&#x3001;&#x5F53;&#x793E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x306F;&#x51E6;&#x7406;&#x305D;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x304C; 2 &#x756A;&#x76EE;&#x306E;&#x30E1;&#x30C3;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B8;&#x30E3;&#x30FC; 1,4,5 &#x30A4;&#x30CE;&#x30B7;&#x30C8;&#x30FC;&#x30EB;&#x4E09;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178; (IP3) &#x306E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3059;&#x308B;&#x30B5;&#x30D6;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x304C;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0; &#x30B5;&#x30D6;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306F; IP3 &#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x6761;&#x4EF6;&#x4ED8;&#x304D;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D5;&#x30EB;&#x300C;&#x30CF;&#x30A4;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C9;&#x300D;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x7C21;&#x5358;&#x306A;&#x904E;&#x6E21;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3057;&#x3066; IP3 &#x4F9D;&#x5B58;&#x578B;&#x6C38;&#x7D9A;&#x7684; (&#x300C;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7;&#x300D;&#xFF09; &#x6D3B;&#x52D5;&#x3092;&#x652F;&#x3048;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5F53;&#x793E;&#x30CF;&#x30A4;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C9; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x306F;&#x3001;Camperi &#x738B;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30D0;&#x30F3;&#x30D7;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306B;&#x30CE;&#x30A4;&#x30BA;--&#x305D;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3068;&#x6642;&#x9593;&#x3092;&#x30C9;&#x30EA;&#x30D5;&#x30C8;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x8010;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x7D30;&#x80DE;&#x5185; ca 2 + &#x30B5;&#x30D6;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x304C;&#x4F5C;&#x696D;&#x8A18;&#x61B6;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF; &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x6761;&#x4EF6;&#x4ED8;&#x304D;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x3082;&#x3063;&#x3068;&#x3082;&#x3089;&#x3057;&#x3044;&#x6E90;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3002;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xBC1C;&#xC0AC;&#xB97C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBA55;&#xC2DC;&#xCF54;-&#xBAA8;&#xC790;-&#xCC98;&#xB7FC; &#xC30D;&#xC740; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB0B4;&#xC7A5; &#xB610;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC; &#xC5ED;&#xD559;&#xACFC; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xACB0;&#xD569; &#xD558; &#xC5EC; &#xC791;&#xC5C5; &#xC911;&#xC778; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xBAA8;&#xB378;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBC29;&#xBC95;&#xC740; Camperi &#xC815;&#xC2E0; &#xC655; (1998 &#xB144;) &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC140;&#xB8F0;&#xB7EC; bistability&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD6C;&#xCCB4;&#xC801;&#xC774; &#xACE0; &#xADF8;&#xB7F4; &#xB4EF; &#xD558; &#xAC8C; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBAA8;&#xB378; &#xD3EC;&#xD568; &#xB204;&#xAD6C;&#xC758; &#xC5ED;&#xD559; &#xB450; &#xBC88;&#xC9F8; &#xBA54;&#xC2E0;&#xC800; inositol 1,4,5 trisphosphate (IP3)&#xC758; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD558;&#xB294; &#xD558;&#xC704; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xCC98;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC;&#xB0B4; Ca(2+) &#xBC0F; modulatory &#xC2E0;&#xACBD; &#xC804;&#xB2EC; &#xBB3C;&#xC9C8; &#xC2E0;&#xD638; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;, &#xB450; &#xBC88;&#xC9F8; &#xBA54;&#xC2E0;&#xC800; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xB97C; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; Ca(2+) &#xD558;&#xC704; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; ip3&#xC758; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC870;&#xAC74;&#xBD80; &#xB0B4;&#xC7A5; bistability &#xAC1C;&#xBCC4; &#xB2E8;&#xC704; endows. &quot;&#xC804;&#xCCB4;&quot;&#xD558;&#xC774;&#xBE0C;&#xB9AC;&#xB4DC; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xC9E7;&#xC740; &#xC77C;&#xC2DC;&#xC801;&#xC778; &#xC790;&#xADF9;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC751;&#xB2F5;&#xC5D0;&#xC11C; i p 3 &#xC885;&#xC18D; &#xC601;&#xAD6C; (&quot;&#xBC24;&quot;) &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xACA9;&#xB824; &#xD558;. &#xBC94;&#xD504; &#xC751;&#xB2F5; Camperi &#xC655; &#xCC98;&#xB7FC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xD558;&#xC774;&#xBE0C;&#xB9AC;&#xB4DC; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xB294; &#xC18C;&#xC74C;-&#xC704;&#xCE58; &#xC2DC;&#xAC04; &#xD45C;&#xB958; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;&#xC5D0; &#xAC15;&#xD558;&#xB2E4;.

&#xC138;&#xD3EC;&#xB0B4; Ca2 + &#xB0B4;&#xC7A5; &#xC870;&#xAC74;&#xBD80; bistability &#xC791;&#xC5C5; &#xBA54;&#xBAA8;&#xB9AC;&#xC758; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xADF8;&#xB7F4; &#xB4EF; &#xD558; &#xAC8C; &#xC18C;&#xC2A4;&#xB85C; &#xD558;&#xC704;.

Hemos desarrollado una le&ntilde;a modelo de red de la tasa para la memoria de trabajo que combina mexicano-sombrero-como sin&aacute;ptica con din&aacute;mica intr&iacute;nseca o celular que es condicional biestable. Si bien nuestro enfoque est&aacute; en el esp&iacute;ritu de Camperi y Wang (1998) se incluye un mecanismo espec&iacute;fico y plausible para el celular biestable. Neurotransmisores moduladores son conocidos para activar el segundo mensajero, se&ntilde;alizaci&oacute;n, y nuestro modelo incluye una CA intracelular manejo subsistema cuya din&aacute;mica depende del nivel de la segundo mensajero inositol 1,4,5 trifosfato (IP3). Este subsistema CA dota unidades individuales con biestable intr&iacute;nseca condicional para un rango de IP3. La red de &quot;h&iacute;brido&quot; completo sostiene actividad persistente (&quot;golpe&quot;) de IP3-dependiente en respuesta a un breve est&iacute;mulo transitorio. La respuesta del topet&oacute;n en nuestro modelo h&iacute;brido, como la de Camperi-Wang, es resistente al ruido, que su posici&oacute;n no deriva con el tiempo.

Un subsistema intracelular de Ca2 + como fuente biol&oacute;gicamente plausible de biestable condicional intr&iacute;nseca en un modelo de red de la memoria de trabajo.

&#x5FEB;&#x901F;&#x6210;&#x578B; (RP) &#x662F;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x548C;&#x5236;&#x9020;&#x5404;&#x79CD;&#x5404;&#x6837;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x7528;&#x4E8E;&#x795E;&#x7ECF;&#x79D1;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x6709;&#x76CA;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x62A5;&#x544A;&#x8BC1;&#x5B9E;&#x4E86;&#x8BE5;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x7194;&#x878D;&#x7684;&#x6C89;&#x79EF;&#xFF0C;&#x7279;&#x5B9A;&#x5F62;&#x5F0F;&#x7684; RP&#xFF0C;&#x4EE5;&#x4EA7;&#x751F;&#x4E09;&#x4E2A;&#x5E38;&#x7528;&#x7684;&#x57FA;&#x672C;&#x79D1;&#x5B66;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x3002;&#x51C6;&#x786E;&#x6027;&#x548C;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x7684; RP &#x65B9;&#x6CD5;&#x800C;&#x5F02;&#x7684;&#x7C7B;&#x578B;&#x548C;&#x8D28;&#x91CF;&#x7684;&#x6253;&#x5370;&#x673A;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x70ED;&#x5851;&#x6027;&#x5851;&#x6599;&#x886C;&#x5E95;&#x3002;&#x6253;&#x5370;&#x673A;&#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x521B;&#x5EFA;&#x8BBE;&#x5907;&#x6E20;&#x9053;&#x6700;&#x5C0F;&#x76F4;&#x5F84;&#x4E3A; 0.4 &#x6216;&#x6839;&#x636E;&#x5236;&#x4F5C;&#x65B9;&#x5411; 0.6 m m&#x3002;RP &#x542F;&#x7528;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x673A;&#x8F85;&#x52A9;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x548C;&#x5236;&#x4F5C;&#x7684;&#x4E09;&#x4E2A;&#x81EA;&#x5B9A;&#x4E49;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x76AE;&#x8D28;&#x5F55;&#x5236;/&#x63CF;&#x8FB9;&#x611F;&#x5E94;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x80FD;&#x591F;&#x5728;&#x7F3A;&#x8840;&#x6027;&#x6311;&#x6218;&#x671F;&#x95F4;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7535;&#x751F;&#x7406;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x9664;&#x4E86;&#x8BB0;&#x5F55;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x4E24;&#x4E2A;&#x704C;&#x6CE8;&#x5206;&#x5EAD;&#x548C;&#x9885;&#x9AA8;&#x7A97;&#x53E3;&#x8BBE;&#x5907;&#x88AB;&#x590D;&#x5236;&#x4E0E;&#x4E9A;&#x6BEB;&#x7C73;&#x7EA7;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x3002;&#x53CD;&#x590D;&#x4FEE;&#x6539;&#x8BBE;&#x8BA1;&#xFF0C;&#x6700;&#x5C0F;&#x7684;&#x52AA;&#x529B;&#x4E0E;&#x4F4E;&#x5468;&#x8F6C;&#x65F6;&#x95F4;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x662F;&#x5E2E;&#x52A9;&#x7ECF;&#x5E38;&#x4E0D;&#x53EF;&#x9884;&#x77E5;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x4ECE;&#x4F7F;&#x7528;&#x76AE;&#x8D28;&#x5F55;&#x97F3;&#x5E73;&#x53F0;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x7814;&#x7A76;&#x53D6;&#x5F97;&#x7684;&#x6210;&#x679C;&#x548C;&#x704C;&#x6CE8;&#x5206;&#x5EAD;&#x4E0A;&#x6CA1;&#x6709;&#x5DEE;&#x5F02;&#x4ECE;&#x4EE5;&#x524D;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x4F20;&#x7EDF;&#x624B;&#x634F;&#x9020;&#x6216;&#x5546;&#x4E1A;&#x4E0A;&#x53EF;&#x7528;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x3002;&#x5FEB;&#x901F;&#x539F;&#x578B;&#x6280;&#x672F;&#x4E0E;&#x8BA1;&#x7B97;&#x673A;&#x8F85;&#x52A9;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#xFF0C;&#x662F;&#x4F18;&#x79C0;&#x7684;&#x5907;&#x9009;&#x65B9;&#x6848;&#x7684;&#x5F00;&#x53D1;&#x548C;&#x5236;&#x9020;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x79D1;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x81EA;&#x5B9A;&#x4E49;&#x8BBE;&#x5907;&#x3002;

&#x795E;&#x7ECF;&#x79D1;&#x5B66;&#x548C;&#x795E;&#x7ECF;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x6210;&#x578B;&#x3002;

Rapid prototyping (RP) is a useful method for designing and fabricating a wide variety of devices used for neuroscience research. The present study confirms the utility of using fused deposition modeling, a specific form of RP, to produce three devices commonly used for basic science experimentation. The accuracy and precision of the RP method varies according to the type and quality of the printer as well as the thermoplastic substrate. The printer was capable of creating device channels with a minimum diameter of 0.4 or 0.6mm depending on the orientation of fabrication. RP enabled the computer-aided design and fabrication of three custom devices including a cortical recording/stroke induction platform capable of monitoring electrophysiological function during ischemic challenge. In addition to the recording platform, two perfusion chambers and a cranial window device were replicated with sub-millimeter precision. The ability to repeatedly modify the design of each device with minimal effort and low turn-around time is helpful for oft-unpredictable experimental conditions. Results obtained from validation studies using both the cortical recording platform and perfusion chamber did not vary from previous results using traditional hand-fabricated or commercially available devices. Combined with computer-aided design, rapid prototyping is an excellent alternative for developing and fabricating custom devices for neuroscience research.

Rapid prototyping for neuroscience and neural engineering.

Le prototypage rapide (RP) est une m&#xE9;thode utile pour la conception et la fabrication d&#x26;#39;une grande vari&#xE9;t&#xE9; de dispositifs utilis&#xE9;s pour la recherche en neurosciences. La pr&#xE9;sente &#xE9;tude confirme l&#x26;#39;utilit&#xE9; d&#x26;#39;utiliser la mod&#xE9;lisation par d&#xE9;p&#xF4;t en fusion, une forme sp&#xE9;cifique de RP, pour produire trois appareils couramment utilis&#xE9;s pour l&#x26;#39;exp&#xE9;rimentation scientifique de base. L&#x26;#39;exactitude et la pr&#xE9;cision de la m&#xE9;thode RP varie selon le type et la qualit&#xE9; de l&#x26;#39;imprimante ainsi que le substrat thermoplastique. L&#x26;#39;imprimante est capable de cr&#xE9;er des canaux de p&#xE9;riph&#xE9;riques avec un diam&#xE8;tre minimum de 0,4 ou 0,6 mm en fonction de l&#x26;#39;orientation de la fabrication. RP a permis &#xE0; la conception assist&#xE9;e par ordinateur et la fabrication de trois dispositifs personnalis&#xE9;s, y compris un enregistrement / plate-forme corticale induction course capable de surveiller la fonction &#xE9;lectrophysiologique au cours d&#xE9;fi isch&#xE9;mique. En plus de la plate-forme d&#x26;#39;enregistrement, deux chambres et d&#x26;#39;un dispositif de perfusion fen&#xEA;tre cr&#xE2;nienne ont &#xE9;t&#xE9; reproduits avec une pr&#xE9;cision sub-millim&#xE9;trique. La capacit&#xE9; &#xE0; plusieurs reprises de modifier la conception de chaque appareil avec un minimum d&#x26;#39;effort et de temps faibles de demi-tour est utile pour souvent impr&#xE9;visibles des conditions exp&#xE9;rimentales. Les r&#xE9;sultats obtenus &#xE0; partir d&#x26;#39;&#xE9;tudes de validation en utilisant &#xE0; la fois la plate-forme d&#x26;#39;enregistrement cortical et chambre de perfusion ne doit pas varier de r&#xE9;sultats pr&#xE9;c&#xE9;dents en utilisant des dispositifs classiques de la main-fabriqu&#xE9;s ou disponibles dans le commerce. Combin&#xE9; avec conception assist&#xE9;e par ordinateur, le prototypage rapide est une excellente alternative pour le d&#xE9;veloppement et la fabrication de dispositifs sur mesure pour la recherche en neurosciences.

Prototypage rapide pour la neuroscience et de g&#xE9;nie neuronal

Rapid Prototyping (RP) ist eine n&uuml;tzliche Methode f&uuml;r das Entwerfen und die Herstellung einer Vielzahl von Ger&auml;ten f&uuml;r neurowissenschaftliche Forschung verwendet. Die vorliegende Studie best&auml;tigt das Dienstprogramm mit fused Deposition modeling, eine besondere Form der RP, zu drei Ger&auml;te gew&ouml;hnlich f&uuml;r grundlegende Wissenschaft Experimente produzieren. Die Genauigkeit und Pr&auml;zision der RP-Methode variiert je nach Art und Qualit&auml;t des Druckers sowie die thermoplastischen Substrat. Der Drucker war in der Lage Ger&auml;tekan&auml;le mit einem Mindestdurchmesser von 0,4 oder 0,6 mm je nach Ausrichtung der Fabrikation zu erstellen. RP aktiviert die Computer aided Design und Herstellung von drei benutzerdefinierte Ger&auml;te, einschlie&szlig;lich eine kortikale Aufnahme/Kontur Induktion Plattform elektrophysiologische &Uuml;berwachungsfunktion bei isch&auml;mischen Herausforderung. Neben der Aufnahme-Plattform wurden zwei Perfusion Kammern und einem kranialen Fenster Ger&auml;t mit Submillimeter Pr&auml;zision repliziert. Die M&ouml;glichkeit, den Entwurf der einzelnen Ger&auml;te mit minimalem Aufwand und geringen Turn-around-Zeit immer wieder zu &auml;ndern ist oft unberechenbar Versuchsbedingungen hilfreich. Validierungsstudien verwenden beide die kortikale Aufnahme-Plattform erhaltenen Ergebnisse und Perfusion Kammer nicht vom vorherigen Ergebnisse mit traditionellen Hand-fabriziert oder handels&uuml;bliche Ger&auml;te variieren. Zusammen mit Computer aided Design, ist rapid-Prototyping eine hervorragende Alternative f&uuml;r die Entwicklung und Herstellung von benutzerdefinierte Ger&auml;te f&uuml;r neurowissenschaftliche Forschung.

Rapid Prototyping f&uuml;r Neurowissenschaft und neural Engineering.

Prototipazione rapida (RP) &egrave; un metodo utile per progettare e fabbricare un&#39;ampia variet&agrave; di dispositivi utilizzati per la ricerca di neuroscienze. Il presente studio conferma l&#39;utilit&agrave; dell&#39;utilizzo di fused deposition modeling, una specifica forma di RP, per produrre tre dispositivi comunemente usati per la sperimentazione di scienza di base. L&#39;accuratezza e la precisione del metodo RP varia secondo il tipo e la qualit&agrave; della stampante, come pure il substrato termoplastico. La stampante &egrave; stata in grado di creare canali di dispositivo con un diametro minimo di 0,4 o 0,6 mm a seconda dell&#39;orientamento della fabbricazione. RP abilitato il computer-aided design e fabbricazione di tre dispositivi personalizzati, inclusa una piattaforma di induzione corticale registrazione/corsa in grado di monitorare la funzione elettrofisiologica durante la sfida ischemico. Oltre la piattaforma di registrazione, due alloggiamenti di perfusione e di un dispositivo di finestra cranica sono stati replicati con sub-millimeter precisione. La capacit&agrave; di modificare ripetutamente la progettazione di ogni dispositivo con uno sforzo minimo e basso turn-around time &egrave; utile per le condizioni sperimentali spesso imprevedibile. Risultati ottenuti dagli studi di convalida utilizzando la piattaforma di registrazione corticale e camera di perfusione non ha fatto variare da precedenti risultati utilizzando i tradizionali dispositivi fabbricati a mano o commercialmente disponibile. Combinato con il computer-aided design, prototipazione rapida &egrave; un&#39;ottima alternativa per lo sviluppo e la fabbricazione di dispositivi personalizzati per la ricerca di neuroscienze.

Prototipazione rapida per ingegneria neurale e neuroscienze.

&#x30E9;&#x30D4;&#x30C3;&#x30C9;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#xFF08;RP&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x79D1;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3055;&#x307E;&#x3056;&#x307E;&#x306A;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3068;&#x88FD;&#x9020;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x7528;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306F;&#x3001;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x57FA;&#x790E;&#x79D1;&#x5B66;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;3&#x3064;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x6EB6;&#x878D;&#x5806;&#x7A4D;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;RP&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x6709;&#x7528;&#x6027;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; RP&#x6CD5;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x3055;&#x3068;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x306F;&#x3001;&#x578B;&#x3084;&#x54C1;&#x8CEA;&#x306E;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30BF;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x71B1;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x57FA;&#x8CEA;&#x306B;&#x5FDC;&#x3058;&#x3066;&#x7570;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x88FD;&#x9020;&#x306E;&#x5411;&#x304D;&#x306B;&#x5FDC;&#x3058;&#x3066;0.4&#x307E;&#x305F;&#x306F;0.6mm&#x306E;&#x6700;&#x5C0F;&#x76F4;&#x5F84;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x305F;&#x3002; RP&#x306F;&#x3001;&#x865A;&#x8840;&#x6027;&#x8AB2;&#x984C;&#x6642;&#x306E;&#x96FB;&#x6C17;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x8A18;&#x9332;/&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AF;&#x8A98;&#x5C0E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x542B;&#x3080;3&#x3064;&#x306E;&#x30AB;&#x30B9;&#x30BF;&#x30E0;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D4;&#x30E5;&#x30FC;&#x30BF;&#x652F;&#x63F4;&#x8A2D;&#x8A08;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x88FD;&#x9020;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30EC;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#xB7;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306B;&#x52A0;&#x3048;&#x3066;&#x3001;2&#x3064;&#x306E;&#x704C;&#x6D41;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3068;&#x982D;&#x84CB;&#x7A93;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x30B5;&#x30D6;&#x30DF;&#x30EA;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#x306E;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x3067;&#x30EC;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30C8;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x306E;&#x52B4;&#x529B;&#x3068;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x30A2;&#x30E9;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C9;&#x4F4E;&#x3044;&#x6642;&#x9593;&#x3067;&#x3001;&#x5404;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x30C7;&#x30B6;&#x30A4;&#x30F3;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x3059;&#x308B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306F;&#x3001;&#x3057;&#x3070;&#x3057;&#x3070;&#x4E88;&#x671F;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x5B9F;&#x9A13;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x7528;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x8A18;&#x9332;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3068;&#x704C;&#x6D41;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x691C;&#x8A3C;&#x8A66;&#x9A13;&#x304B;&#x3089;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x4F1D;&#x7D71;&#x7684;&#x306A;&#x624B;&#x3092;&#x4F5C;&#x88FD;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x5E02;&#x8CA9;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x304B;&#x3089;&#x5909;&#x5316;&#x306F;&#x307F;&#x3089;&#x308C;&#x306A;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D4;&#x30E5;&#x30FC;&#x30BF;&#x652F;&#x63F4;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3001;&#x30E9;&#x30D4;&#x30C3;&#x30C9;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x305F;&#x795E;&#x7D4C;&#x79D1;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30AB;&#x30B9;&#x30BF;&#x30E0;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3068;&#x88FD;&#x9020;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x512A;&#x308C;&#x305F;&#x4EE3;&#x66FF;&#x624B;&#x6BB5;&#x3067;&#x3059;&#x3002;

&#x795E;&#x7D4C;&#x79D1;&#x5B66;&#x3068;&#x795E;&#x7D4C;&#x5DE5;&#x5B66;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30E9;&#x30D4;&#x30C3;&#x30C9;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0;&#xD0C0;&#xC785; (RP)&#xB97C; &#xC124;&#xACC4; &#xD558; &#xACE0; &#xC870;&#xC791; &#xD558;&#xB294; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xACFC;&#xD559; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC720;&#xC6A9;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD604;&#xC7AC;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xAE30;&#xCD08; &#xACFC;&#xD559; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294; &#xC138; &#xAC1C;&#xC758; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1;, RP, &#xD2B9;&#xC815; &#xD615;&#xD0DC;&#xC758; &#xC735;&#xD569;&#xB41C; &#xC99D; &#xCC29;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0;&#xB97C; &#xD655;&#xC778; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC815;&#xD655;&#xB3C4; &#xC815;&#xBC00;&#xB3C4; &#xB77C;&#xC778;&#xB780;&#xD2B8; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xC885;&#xB958;&#xC640; &#xD504;&#xB9B0;&#xD130; &#xC5F4;&#xAC00; &#xC18C;&#xC131; &#xAE30;&#xD310;&#xC758; &#xD488;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD504;&#xB9B0;&#xD130;&#xB294; 0.4 &#xB610;&#xB294; &#xC81C;&#xC870;&#xC758; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; 0.6 m m&#xC758; &#xCD5C;&#xC18C; &#xC9C1;&#xACBD;&#xC744; &#xAC00;&#xC9C4; &#xC7A5;&#xCE58; &#xCC44;&#xB110;&#xC744; &#xB9CC;&#xB4E4; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. RP &#xC804;&#xC0B0; &#xC124;&#xACC4; &#xBC0F; &#xC81C;&#xC870;&#xC758; &#xD5C8; &#xD608; &#xC131; &#xB3C4;&#xC804; &#xB3D9;&#xC548; electrophysiological &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD560; &#xC218; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xB179;&#xC74C;/&#xC120; &#xC720;&#xB3C4; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xC138; &#xAC1C;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC790; &#xC9C0;&#xC815; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB179;&#xC74C; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xB450; &#xAD00;&#xB958; &#xCC54;&#xBC84;&#xC640; &#xB450;&#xAC1C;&#xACE8; &#xCC3D; &#xC7A5;&#xCE58; sub-millimeter &#xC815;&#xBC00; &#xBCF5;&#xC81C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBCF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xCD5C;&#xC18C;&#xC758; &#xB178;&#xB825;&#xC640; &#xB0AE;&#xC740; &#xCC28;&#xB840;-&#xC8FC;&#xBCC0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xAC04; &#xAC01; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC758; &#xB514;&#xC790;&#xC778;&#xC744; &#xC218;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC740; &#xC885;&#xC885; &#xC608;&#xCE21;&#xD560; &#xC218; &#xC5C6;&#xB294; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB3C4;&#xC6C0;&#xC774; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE30;&#xB85D; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131; &#xAC80;&#xC0AC; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC5BB;&#xC740; &#xACB0;&#xACFC; &#xAD00;&#xB958; &#xCC54;&#xBC84; &#xC804;&#xD1B5;&#xC801;&#xC778; &#xC190;&#xC73C;&#xB85C; &#xC870;&#xC791; &#xB610;&#xB294; &#xC0C1;&#xC5C5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xC804; &#xACB0;&#xACFC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xD654; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4;. &#xCEF4;&#xD4E8;&#xD130; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xC124;&#xACC4;&#xC640; &#xD568;&#xAED8;, &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0; &#xD0C0;&#xC785;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558; &#xACE0; &#xC2E0;&#xACBD; &#xACFC;&#xD559; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC790; &#xC9C0;&#xC815; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC870;&#xC791;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD6CC;&#xB96D;&#xD55C; &#xB300;&#xC548;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC2E0;&#xACBD; &#xACFC;&#xD559; &#xBC0F; &#xC2E0;&#xACBD; &#xACF5;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0; &#xD0C0;&#xC785;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Prototipado r&#xE1;pido (RP) es un m&#xE9;todo &#xFA;til para el dise&#xF1;o y la fabricaci&#xF3;n de una amplia variedad de dispositivos utilizados para la investigaci&#xF3;n de la neurociencia. El presente estudio confirma la utilidad de usar el modelado por deposici&#xF3;n fundida, una forma espec&#xED;fica de RP, para producir tres dispositivos com&#xFA;nmente utilizados para la experimentaci&#xF3;n cient&#xED;fica b&#xE1;sica. La exactitud y precisi&#xF3;n del m&#xE9;todo RP var&#xED;a seg&#xFA;n el tipo y calidad de la impresora as&#xED; como el substrato termopl&#xE1;stico. La impresora fue capaz de crear canales de dispositivo con un di&#xE1;metro m&#xED;nimo de 0,4 o 0,6 mm dependiendo de la orientaci&#xF3;n de la fabricaci&#xF3;n. RP permitido el dise&#xF1;o asistido por ordenador y la fabricaci&#xF3;n de tres dispositivos personalizados que incluyen una grabaci&#xF3;n cortical / plataforma de inducci&#xF3;n de accidente cerebrovascular capaz de controlar la funci&#xF3;n electrofisiol&#xF3;gica durante el desaf&#xED;o isqu&#xE9;mica. Adem&#xE1;s de la plataforma de grabaci&#xF3;n, dos c&#xE1;maras de perfusi&#xF3;n y un dispositivo de ventana craneal fueron replicados con precisi&#xF3;n sub-mil&#xED;metro. La capacidad de modificar varias veces el dise&#xF1;o de cada dispositivo con el m&#xED;nimo esfuerzo y el tiempo de baja a su vez-en torno a es &#xFA;til para tantas veces impredecibles condiciones experimentales. Los resultados obtenidos de los estudios de validaci&#xF3;n utilizando tanto la plataforma de grabaci&#xF3;n de c&#xE1;mara de perfusi&#xF3;n cortical y no var&#xED;an de los resultados anteriores con los dispositivos tradicionales fabricados a mano y disponibles comercialmente. Combinado con el dise&#xF1;o asistido por ordenador, creaci&#xF3;n r&#xE1;pida de prototipos es una excelente alternativa para el desarrollo y fabricaci&#xF3;n de dispositivos personalizados para la investigaci&#xF3;n en neurociencia.

Rapid Prototyping para la Neurociencia y de Ingenier&#xED;a Neural

&#x6211;&#x4EEC;&#x5236;&#x5B9A;&#x4E86;&#x5AC1;&#x7ED9;&#x6570;&#x7EC4;&#x5230;&#x5E95;&#x90E8;&#x57FA;&#x6750;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x5206;&#x5EAD;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x901A;&#x9053;&#x96C6;&#x5173;&#x95ED;&#x8D27;&#x67B6;&#x8111;&#x5207;&#x7247;&#x704C;&#x6CE8;&#x5BA4;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8111;&#x5207;&#x7247;&#x8BBE;&#x5907; &#xFF08;microBSD&#xFF09;&#x3002;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#x521B;&#x5EFA;&#x901A;&#x8FC7;&#x5FEB;&#x901F;&#x6210;&#x578B;&#xFF0C;&#x4E00;&#x6B21;&#x4F18;&#x5316;&#xFF0C;&#x6B63;&#x5982;&#x8F7B;&#x800C;&#x6613;&#x4E3E;&#x5730;&#x590D;&#x5236;&#x548C;&#x5171;&#x4EAB;&#x8BBE;&#x5907;&#x4E0E;&#x5176;&#x4ED6;&#x8C03;&#x67E5;&#x4EBA;&#x5458;&#x3002;&#x8BBE;&#x5907;&#x65E0;&#x7F1D;&#x5730;&#x96C6;&#x6210;&#x5230;&#x6807;&#x51C6;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x548C;&#x6210;&#x50CF;&#x5206;&#x5EAD;&#xFF0C;&#x5B83;&#x662F;&#x5BF9;&#x6574;&#x7247;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x793E;&#x533A;&#x7ACB;&#x5373;&#x53EF;&#x7528;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x6280;&#x672F;&#x6211;&#x4EEC;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5904;&#x7406;&#x952E;&#x53CA;&#x4EFB;&#x4F55;&#x5176;&#x4ED6;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x56E0;&#x7D20;&#x5BF9;&#x8111;&#x5207;&#x7247;&#x4E0E;&#x6211;&#x4EEC;&#x9009;&#x62E9;&#x7684;&#x65F6;&#x95F4;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#x7684;&#x7CBE;&#x786E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x7684;&#x6D41;&#x91CF;&#x3002;&#x591A;&#x5DF4;&#x80FA; (DA) &#x88AB;&#x8BC4;&#x4E3A;&#x6A21;&#x578B;&#x795E;&#x7ECF;&#x9012;&#x8D28;&#x548C;&#x6211;&#x4EEC;&#x6709;&#x91CF;&#x5316;&#x4EA4;&#x4ED8;&#x4F7F;&#x7528;&#x5FAA;&#x73AF;&#x4F0F;&#x5B89; &#xFF08;CV&#xFF09; &#x548C;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x8111;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x3002;

&#x6807;&#x51C6;&#x7535;&#x751F;&#x7406;&#x5206;&#x5EAD;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x52A0;&#x8F7D;&#x9879;&#x3002;

We have developed a microfluidic brain slice device (microBSD) that marries an off-the shelf brain slice perfusion chamber with an array of microfluidic channels set into the bottom surface of the chamber substrate. As this device is created through rapid prototyping, once optimized, it is trivial to replicate and share the devices with other investigators. The device integrates seamlessly into standard physiology and imaging chambers and it is immediately available to the whole slice physiology community. With this technology we can address the flow of neurochemicals and any other soluble factors to precise locations in the brain slice with the temporal profile we choose. Dopamine (DA) was chosen as a model neurotransmitter and we have quantified delivery in brain tissue using cyclic voltammetry (CV) and fluorescence imaging.

Microfluidic add-on for standard electrophysiology chambers.

Nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; un dispositif microfluidique cerveau tranche (microBSD) qui se marie avec un hors-plateau de perfusion du cerveau tranche de chambre avec un r&#xE9;seau de canaux microfluidiques fix&#xE9;s dans la surface inf&#xE9;rieure du substrat de chambre. Comme ce dispositif est cr&#xE9;&#xE9; par le prototypage rapide, une fois optimis&#xE9;, il est trivial de reproduire et de partager les p&#xE9;riph&#xE9;riques avec d&#x26;#39;autres chercheurs. Le dispositif s&#x26;#39;int&#xE8;gre parfaitement dans la norme physiologie et chambres d&#x26;#39;imagerie et il est imm&#xE9;diatement disponible &#xE0; la communaut&#xE9; physiologie tranche enti&#xE8;re. Gr&#xE2;ce &#xE0; cette technologie, nous pouvons r&#xE9;pondre &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;coulement de substances neurochimiques et d&#x26;#39;autres facteurs solubles &#xE0; des endroits pr&#xE9;cis dans la tranche de cerveau avec le profil temporel que nous choisissons. La dopamine (DA) a &#xE9;t&#xE9; choisi comme un neurotransmetteur mod&#xE8;le et nous avons quantifi&#xE9; la livraison dans le tissu c&#xE9;r&#xE9;bral par voltam&#xE9;trie cyclique (CV) et l&#x26;#39;imagerie de fluorescence.

Microfluidique Add-on pour le Standard &#xE9;lectrophysiologie Chambers

Wir haben ein mikrofluidische Gehirn-Scheibe-Ger&auml;t (MicroBSD) entwickelt, die eine handels&uuml;blichen Gehirn Speicherbereich Perfusion Kammer mit einem Array von mikrofluidische Kan&auml;le Satz in die untere Fl&auml;che des Substrates Kammer heiratet. Wie dieses Ger&auml;t durch rapid-Prototyping, einmal optimiert, erstellt wird, ist es trivial zu replizieren und die Ger&auml;te mit anderen Ermittlern teilen. Das Ger&auml;t l&auml;sst sich nahtlos in die Norm Physiologie und imaging-Kammern, und es ist sofort der ganze Scheibe-Physiologie-Community zur Verf&uuml;gung. Mit dieser Technologie k&ouml;nnen wir eingehen, den Fluss von Neurochemikalien und andere l&ouml;slichen Faktoren auf genaue Standorte in das Gehirn-Segment mit dem zeitlichen Profil, die, das wir w&auml;hlen. Dopamin (DA) wurde als ein Modell-Neurotransmitter gew&auml;hlt und wir haben die Lieferung im Hirngewebe mit zyklischer Voltammetrie (CV) und Fluoreszenz-Imaging quantifiziert.

Mikrofluidische Add-on f&uuml;r Norm Elektrophysiologie Kammern.

Abbiamo sviluppato un dispositivo per la fetta cervello di microfluidica (microBSD) che sposa una camera di perfusione fetta di off-the shelf cervello con una matrice di set canali microfluidici nella superficie inferiore del substrato camera. Questo dispositivo viene creato attraverso la prototipazione rapida, una volta ottimizzata, &egrave; banale per replicare e condividere i dispositivi con altri investigatori. Il dispositivo si integra perfettamente in standard fisiologia e imaging chambers ed &egrave; immediatamente disponibile per la comunit&agrave; di fetta intera fisiologia. Con questa tecnologia abbiamo possiamo indirizzare il flusso di sostanze neurochimiche e qualsiasi altri fattori solubili in posizioni precise la fetta di cervello con il profilo temporale che scegliamo. Dopamina (DA) &egrave; stato scelto come un neurotrasmettitore modello e noi abbiamo quantificato consegna nel tessuto cerebrale tramite ciclovoltammetria (CV) e formazione immagine di fluorescenza.

Componente aggiuntivo di microfluidica per camere standard elettrofisiologia.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x57FA;&#x677F;&#x306E;&#x5E95;&#x9762;&#x306B;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x914D;&#x5217;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x65E2;&#x88FD;&#x306E;&#x8133;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x704C;&#x6D41;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3092;&#x7D50;&#x5A5A;&#x6D41;&#x4F53;&#x8133;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x88C5;&#x7F6E;&#xFF08;microBSD&#xFF09;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x4E00;&#x5EA6;&#x306B;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x30E9;&#x30D4;&#x30C3;&#x30C9;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x4F5C;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x4ED6;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x8005;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x8907;&#x88FD;&#x3057;&#x3001;&#x5171;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x7C21;&#x5358;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x6A19;&#x6E96;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x3068;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x5BA4;&#x306B;&#x30B7;&#x30FC;&#x30E0;&#x30EC;&#x30B9;&#x306B;&#x7D71;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x306B;&#x76F4;&#x3061;&#x306B;&#x5229;&#x7528;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6280;&#x8853;&#x3067;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x5316;&#x5B66;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x304C;&#x9078;&#x629E;&#x3057;&#x305F;&#x4E00;&#x6642;&#x7684;&#x306A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x8133;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x5185;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x5834;&#x6240;&#x306B;&#x4ED6;&#x306E;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306B;&#x5BFE;&#x51E6;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30C9;&#x30FC;&#x30D1;&#x30DF;&#x30F3;&#xFF08;DA&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x4F1D;&#x9054;&#x7269;&#x8CEA;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x9078;&#x629E;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DC;&#x30EB;&#x30BF;&#x30F3;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#xFF08;CV&#xFF09;&#x3068;&#x86CD;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x8133;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x914D;&#x4FE1;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6A19;&#x6E96;&#x96FB;&#x6C17;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;Chambers&#x306E;&#x30A2;&#x30C9;&#x30AA;&#x30F3;

&#xCC54;&#xBC84; &#xAE30;&#xD310;&#xC758; &#xBC14;&#xB2E5; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xC138; &#xCC44;&#xB110; &#xC9D1;&#xD569;&#xC758; &#xBC30;&#xC5F4; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC624;&#xD504;-&#xC120;&#xBC18; &#xB1CC; &#xC870;&#xAC01; &#xAD00;&#xB958; &#xCC54;&#xBC84;&#xB97C; &#xACB0;&#xD63C; &#xD558;&#xB294; (microBSD) &#xBBF8;&#xC138; &#xB1CC; &#xC870;&#xAC01; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58; &#xD55C; &#xBC88; &#xCD5C;&#xC801;&#xD654;, &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0; &#xD0C0;&#xC774;&#xD551;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xB9CC;&#xB4E4;&#xC5B4;&#xC9C8; &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xC0AC;&#xC18C;&#xD55C;&#xC744; &#xBCF5;&#xC81C; &#xD558; &#xACE0; &#xB2E4;&#xB978; &#xC218; &#xC0AC;&#xAD00; &#xB4E4;&#xACFC; &#xACF5;&#xC720; &#xD558;&#xB294; &#xC7A5;&#xCE58;. &#xC7A5;&#xCE58; &#xD45C;&#xC900; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559; &#xBC0F; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xCC54;&#xBC84;&#xC5D0; &#xC644;&#xBCBD; &#xD558; &#xAC8C; &#xD1B5;&#xD569; &#xB418;&#xBA70; &#xC804;&#xCCB4; &#xC2AC;&#xB77C;&#xC774;&#xC2A4; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xC5D0; &#xC989;&#xC2DC; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xAE30;&#xC220;&#xB85C; &#xC6B0;&#xB9AC; neurochemicals &#xD750;&#xB984; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC120;&#xD0DD;&#xD55C; &#xC784;&#xC2DC; &#xD504;&#xB85C;&#xD544;&#xACFC; &#xB450;&#xB1CC; &#xBD84;&#xD560;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xC704;&#xCE58;&#xB85C; &#xB2E4;&#xB978; &#xC218;&#xC6A9; &#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xB97C; &#xD574;&#xACB0;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAA8;&#xB378; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC804;&#xB2EC; &#xBB3C;&#xC9C8; &#xB3C4;&#xD30C;&#xBBFC; (DA)&#xC740; &#xC120;&#xC815; &#xD558; &#xACE0; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC8FC;&#xAE30;&#xC801; voltammetry (CV) &#xBC0F; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB1CC; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xBC30;&#xB2EC; &#xACC4;&#xB7C9; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD45C;&#xC900; &#xC804;&#xAE30; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559; &#xCC54;&#xBC84;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACB0;&#xD569; &#xBD80;&#xAC00;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Hemos desarrollado un dispositivo de microfluidos del cerebro rebanada (FreeBSD), que se casa con un fuera de la plataforma del cerebro rebanada de c&#xE1;mara de perfusi&#xF3;n con una serie de canales de microfluidos que figuran en la superficie inferior de la c&#xE1;mara de sustrato. En este dispositivo se crea a trav&#xE9;s de prototipado r&#xE1;pido, una vez optimizado, es trivial reproducir y compartir los dispositivos con otros investigadores. El dispositivo se integra perfectamente en est&#xE1;ndar de la fisiolog&#xED;a y las c&#xE1;maras de imagen y que est&#xE1; disponible de inmediato a la comunidad rebanada de la fisiolog&#xED;a general. Con esta tecnolog&#xED;a podemos tratar el flujo de neurotransmisores y cualesquiera otros factores solubles a los lugares precisos en los cortes de cerebro con el perfil temporal que elijamos. La dopamina (DA) fue elegida como modelo de un neurotransmisor y se ha cuantificado la entrega en el tejido cerebral utilizando voltametr&#xED;a c&#xED;clica (CV) y las im&#xE1;genes de fluorescencia.

Microfluidos Add-on para el est&#xE1;ndar de Electrofisiolog&#xED;a C&#xE1;maras

&#x4E86;&#x89E3;&#x548C;&#x4F18;&#x5316;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x7ECF;&#x4F53;&#x5916;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x704C;&#x6CE8;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5728;&#x6A21;&#x4EFF;&#x751F;&#x7269;&#x7814;&#x7A76;&#x4F53;&#x5185;&#x6761;&#x4EF6;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;&#x4EE5;&#x524D;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x5FAE;&#x578B;&#x7535;&#x751F;&#x7406;&#x8C03;&#x67E5;&#x5236;&#x5B9A;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8111;&#x5207;&#x7247;&#x8BBE;&#x5907; &#xFF08;microBSD&#xFF09;&#x3002;&#x8BE5;&#x8BBE;&#x5907;&#x7531;&#x7C98;&#x5230;&#x805A;&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x7845;&#x6C27;&#x70F7; (PDMS) &#x5FAE;&#x901A;&#x9053;&#x57FA;&#x677F;&#x6807;&#x51C6;&#x704C;&#x6CE8;&#x5BA4;&#x7EC4;&#x6210;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5728;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x76EE;&#x6807;&#x662F;&#x6210;&#x4E3A;&#x901A;&#x8FC7; microBSD &#x6D41;&#x52A8;&#x7279;&#x70B9;&#x5230;&#x5410;&#x6C14;&#x7684;&#x77E9;&#x9635;&#x4F7F;&#x7528;&#x6CE8;&#x5C04;&#x5242;&#x7684;&#x591A;&#x573A;&#x8026;&#x5408;&#x6A21;&#x62DF;&#x786E;&#x5B9A;&#x6700;&#x4F18;&#x95F4;&#x8DDD;&#x7684;&#x7AEF;&#x53E3;&#x3002;&#x4E09;&#x7EF4;&#x8BA1;&#x7B97;&#x6D41;&#x4F53;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66; (CFD) &#x6A21;&#x62DF;&#x6267;&#x884C;&#x4E0E; CFD ACE + &#x8F6F;&#x4EF6;&#x6A21;&#x578B;&#xFF0C;&#x6A21;&#x62DF;&#xFF0C;&#x5E76;&#x8BC4;&#x4F30;&#x8FD0;&#x8F93;&#x7684;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x56E0;&#x7D20;&#x901A;&#x8FC7;&#x704C;&#x6CE8;&#x6D74;&#x3001; &#x5FAE;&#x548C;&#x6A21;&#x4EFF;&#x5B54;&#x9699;&#x7387;&#x3001; &#x6E17;&#x900F;&#x6027;&#x548C;&#x66F2;&#x6298;&#x6027;&#x7684;&#x8111;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684;&#x6750;&#x6599;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x8111;&#x5207;&#x7247;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x56E0;&#x5B50;&#x8FD0;&#x8F93;&#x662F;&#x7531;&#x9884;&#x6D4B;&#x548C;&#x76F8;&#x6BD4;&#x6A21;&#x62DF;&#x5377;&#xFF0C;&#x8868;&#x793A;&#x4E00;&#x79CD;&#x591A;&#x5B54;&#x57FA;&#x4F53;&#x6750;&#x6599;&#x4E2D;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x3002;&#x8BA1;&#x7B97;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x4E0E;&#x8367;&#x5149;&#x67D3;&#x6599;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8FDB;&#x884C;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x3002;

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Understanding and optimizing fluid flows through in vitro microfluidic perfusion systems is essential in mimicking in vivo conditions for biological research. In a previous study a microfluidic brain slice device (microBSD) was developed for microscale electrophysiology investigations. The device consisted of a standard perfusion chamber bonded to a polydimethylsiloxane (PDMS) microchannel substrate. Our objective in this study is to characterize the flows through the microBSD by using multiphysics simulations of injections into a pourous matrix to identify optimal spacing of ports. Three-dimensional computational fluid dynamic (CFD) simulations are performed with CFD-ACE + software to model, simulate, and assess the transport of soluble factors through the perfusion bath, the microchannels, and a material that mimics the porosity, permeability and tortuosity of brain tissue. Additionally, experimental soluble factor transport through a brain slice is predicted by and compared to simulated fluid flow in a volume that represents a porous matrix material. The computational results are validated with fluorescent dye experiments.

Multiphysics simulation of a microfluidic perfusion chamber for brain slice physiology.

Comprendre et optimiser les flux de fluide &#xE0; travers des syst&#xE8;mes in vitro perfusion microfluidiques est essentiel &#xE0; reproduire dans des conditions in vivo pour la recherche biologique. Dans une &#xE9;tude ant&#xE9;rieure d&#x26;#39;un dispositif microfluidique cerveau tranche (microBSD) a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;velopp&#xE9; pour les enqu&#xEA;tes d&#x26;#39;&#xE9;lectrophysiologie micro-&#xE9;chelle. Le dispositif consistait en une chambre de perfusion norme li&#xE9; &#xE0; un polydim&#xE9;thylsiloxane (PDMS) substrat microcanal. Notre objectif dans cette &#xE9;tude est de caract&#xE9;riser les flux &#xE0; travers la microBSD en utilisant des simulations multiphysiques des injections dans une matrice pourous d&#x26;#39;identifier l&#x26;#39;espacement optimal des ports. Trois dimensions de calcul de dynamique des fluides (CFD) simulations sont effectu&#xE9;es avec le logiciel CFD-ACE + pour mod&#xE9;liser, simuler, et d&#x26;#39;&#xE9;valuer le transport des facteurs solubles dans le bain de perfusion, des microcanaux et un mat&#xE9;riau qui imite la porosit&#xE9;, la perm&#xE9;abilit&#xE9; et la tortuosit&#xE9; des le tissu c&#xE9;r&#xE9;bral. En outre, le transport exp&#xE9;rimental facteur soluble &#xE0; travers une tranche du cerveau est pr&#xE9;dite par et par rapport &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;coulement du fluide simul&#xE9; dans un volume qui repr&#xE9;sente une matrice poreuse. Les r&#xE9;sultats des calculs sont valid&#xE9;s par des exp&#xE9;riences de teinture fluorescente.

Simulation multiphysique d&#x26;#39;une chambre de perfusion microfluidique pour la physiologie de tranches de cerveau

Verstehen und Optimieren der Fl&uuml;ssigkeit flie&szlig;t durch in-vitro mikrofluidische Perfusion Systems ist in Nachahmung von in-vivo-Bedingungen f&uuml;r die biologische Forschung unerl&auml;sslich. In einer fr&uuml;heren Studie wurde ein mikrofluidische Gehirn-Scheibe-Ger&auml;t (MicroBSD) f&uuml;r Microscale Elektrophysiologie Untersuchungen entwickelt. Das Ger&auml;t bestand aus einer Norm Perfusion-Kammer auf Polydimethylsiloxan (PDMS) Microchannel Untergrund verklebt. Unser Ziel in dieser Studie ist es, die flie&szlig;t durch die MicroBSD zu charakterisieren, mit multiphysics Simulationen von Injektionen in eine pourous Matrix zum optimalen Abstand der Ports zu identifizieren. Dreidimensionale computational Fluid dynamische (CFD) Simulationen sind durchgef&uuml;hrt, mit CFD-ACE + Software, modellieren, simulieren und den Transport von l&ouml;slichen Faktoren durch die Perfusion-Bad, die Mikrokan&auml;len und ein Material, die die Porosit&auml;t, Durchl&auml;ssigkeit und Tortuositas der Hirngewebe imitiert zu beurteilen. Dar&uuml;ber hinaus ist experimentelle l&ouml;sliche Faktor Transport durch eine Gehirn-Scheibe vorhergesagt und im Vergleich zu simulierten Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung in einer Band, die eine por&ouml;se Matrixmaterial darstellt. Die computational Ergebnisse werden mit Leuchtstofff&auml;rbung Experimenten validiert.

Multiphysics Simulation einer mikrofluidische Perfusion Kammer f&uuml;r Segment Gehirnphysiologie.

Comprensione e ottimizzando il fluidi scorre in vitro microfluidica sistemi di perfusione &egrave; essenziale che mimano le condizioni in vivo per la ricerca biologica. In un precedente studio &egrave; stato sviluppato un dispositivo di fetta di cervello microfluidica (microBSD) per le indagini di elettrofisiologia su microscala. Il dispositivo consisteva in una camera standard perfusione legata ad un substrato di microchannel polidimetilsilossano (PDMS). Il nostro obiettivo in questo studio &egrave; di caratterizzare i flussi attraverso la microBSD mediante simulazione multifisiche di iniezioni in una matrice pourous per identificare la spaziatura ottima delle porte. Tridimensionale computational fluid dynamic (CFD) simulazioni vengono eseguite con CFD-ACE + software per modellare, simulare e valutare il trasporto di fattori solubili attraverso il bagno di perfusione, i microcanali e un materiale che imita la porosit&agrave;, la permeabilit&agrave; e la tortuosit&agrave; del tessuto cerebrale. Inoltre, trasporto sperimentale fattore solubile attraverso una fetta di cervello &egrave; previsto da e rispetto al flusso del fluido simulato in un volume che rappresenta un materiale matrice porosa. I risultati di calcolo vengono convalidati con esperimenti di tintura fluorescente.

Simulazione multifisica di una camera di perfusione microfluidica per fisiologia fetta di cervello.

&#x8A66;&#x9A13;&#x7BA1;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x704C;&#x6D41;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x901A;&#x308B;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3057;&#x3001;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;in vivo&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x6A21;&#x5023;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5FC5;&#x9808;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x8133;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x88C5;&#x7F6E;&#xFF08;microBSD&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x96FB;&#x6C17;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7528;&#x306B;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x30DD;&#x30EA;&#x30B8;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB;&#x30B7;&#x30ED;&#x30AD;&#x30B5;&#x30F3;&#xFF08;PDMS&#xFF09;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x57FA;&#x677F;&#x306B;&#x63A5;&#x5408;&#x6A19;&#x6E96;&#x704C;&#x6D41;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x304B;&#x3089;&#x6210;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x76EE;&#x7684;&#x306F;&#x3001;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x306E;&#x6700;&#x9069;&#x306A;&#x9593;&#x9694;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;pourous&#x884C;&#x5217;&#x306B;&#x6CE8;&#x5C04;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30D5;&#x30A3;&#x30B8;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;microBSD&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x6D41;&#x308C;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x8A08;&#x7B97;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#xFF08;CFD&#xFF09;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3001;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;CFD-ACE +&#x306E;&#x30BD;&#x30D5;&#x30C8;&#x30A6;&#x30A7;&#x30A2;&#x3067;&#x884C;&#x308F;&#x308C;&#x3001;&#x306E;&#x704C;&#x6D41;&#x30D0;&#x30B9;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x3001;&#x6C17;&#x5B54;&#x7387;&#x3092;&#x6A21;&#x5023;&#x3057;&#x305F;&#x6750;&#x6599;&#x3001;&#x900F;&#x78C1;&#x7387;&#x3068;&#x86C7;&#x884C;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x8F38;&#x9001;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8133;&#x7D44;&#x7E54;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x8133;&#x306E;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x306A;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x8F38;&#x9001;&#x304C;&#x3067;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x591A;&#x5B54;&#x8CEA;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x6750;&#x6599;&#x3092;&#x8868;&#x3059;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x6A21;&#x64EC;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8A08;&#x7B97;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x8272;&#x7D20;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3067;&#x691C;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x8133;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B9;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x6D41;&#x4F53;&#x704C;&#x6D41;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30D5;&#x30A3;&#x30B8;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;

&#xC774;&#xD574; &#xD558; &#xACE0; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC678;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACB0;&#xD569;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984; &#xCD5C;&#xC801;&#xD654; &#xAD00;&#xB958; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; in vivo &#xC870;&#xAC74;&#xC744; &#xD749;&#xB0B4; &#xB0B8;&#xC5D0; &#xD544;&#xC218;&#xC801; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC774;&#xC804; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xC138; &#xB1CC; &#xC870;&#xAC01; &#xC7A5;&#xCE58; (microBSD) microscale &#xC804;&#xAE30; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559; &#xC870;&#xC0AC;&#xB97C; &#xC704;&#xD574; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC7A5;&#xCE58; polydimethylsiloxane (PDMS) &#xBC84;&#xC2A4;&#xAC00; &#xC544;&#xB2CC; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xCC44;&#xB110; &#xAE30;&#xD310;&#xC5D0; &#xC811;&#xCC29; &#xD558;&#xB294; &#xD45C;&#xC900; &#xAD00;&#xB958; &#xCC54;&#xBC84; &#xC774;&#xB8E8;&#xC5B4;&#xC838; &#xC788;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBAA9;&#xD45C;&#xB294; &#xB2E4;&#xACF5;&#xC131; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xB85C; &#xC8FC;&#xC0AC; multiphysics &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD3EC;&#xD2B8;&#xC758; &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; &#xAC04;&#xACA9;&#xC744; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD558; &#xC5EC; microBSD &#xD1B5;&#xD574; &#xD750;&#xB984;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744;. 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xC804;&#xC0B0; &#xC720;&#xCCB4; &#xB3D9;&#xC801; (CFD) &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; CFD &#xC5D0;&#xC774;&#xC2A4; + &#xC18C;&#xD504;&#xD2B8;&#xC6E8;&#xC5B4; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1;, &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;, &#xBC0F; &#xAD00;&#xB958; &#xBAA9;&#xC695;, microchannels, &#xB2E4;&#xACF5;&#xC131;, &#xCE68;&#xD22C;&#xC131; &#xBC0F; &#xB1CC; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; tortuosity &#xBAA8;&#xBC29; &#xC18C;&#xC7AC;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC218;&#xC6A9; &#xC131; &#xC694;&#xC18C; &#xC804;&#xC1A1; &#xD3C9;&#xAC00;&#xB97C; &#xC218;&#xD589;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xB1CC; &#xC870;&#xAC01;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801;&#xC778; &#xC218;&#xC6A9; &#xC131; &#xC694;&#xC18C; &#xC804;&#xC1A1; &#xD558; &#xC5EC; &#xC608;&#xCE21; &#xC774;&#xBA70; &#xB2E4;&#xACF5;&#xC131; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4; &#xC790;&#xB8CC;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0B4;&#xB294; &#xBCFC;&#xB968;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xB41C; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574;. &#xACC4;&#xC0B0; &#xACB0;&#xACFC; &#xD615;&#xAD11; &#xC5FC;&#xB8CC; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC73C;&#xB85C; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC774; &#xAC80;&#xC0AC; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB1CC; &#xC870;&#xAC01; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBBF8;&#xC138; &#xAD00;&#xB958; &#xCC54;&#xBC84;&#xC758; multiphysics &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;.

La comprensi&#xF3;n y optimizar los flujos de fluidos a trav&#xE9;s de los sistemas in vitro de perfusi&#xF3;n de microfluidos es esencial en la imitaci&#xF3;n de las condiciones in vivo para la investigaci&#xF3;n biol&#xF3;gica. En un estudio previo de un dispositivo de microfluidos del cerebro rebanada (FreeBSD) fue desarrollado para las investigaciones de la microescala de electrofisiolog&#xED;a. El dispositivo consiste en una c&#xE1;mara de perfusi&#xF3;n est&#xE1;ndar unido a un polidimetilsiloxano (PDMS) sustrato microcanal. Nuestro objetivo en este estudio es la caracterizaci&#xF3;n de los flujos a trav&#xE9;s de la FreeBSD mediante el uso de simulaciones de multif&#xED;sica de las inyecciones en una matriz pourous para identificar el espaciamiento &#xF3;ptimo de los puertos. Tridimensionales din&#xE1;micas de fluidos computacional (CFD) simulaciones se realizan con el software CFD-ACE + para modelar, simular y evaluar el transporte de factores solubles a trav&#xE9;s del ba&#xF1;o de perfusi&#xF3;n, los microcanales, y un material que imita la porosidad, la permeabilidad y la tortuosidad de del tejido cerebral. Adem&#xE1;s, el transporte experimental factor soluble a trav&#xE9;s de un corte de cerebro se predice por y en comparaci&#xF3;n con el flujo de fluido simulado en un volumen que representa un material de matriz porosa. Los resultados computacionales son validados con experimentos de tinte fluorescente.

Multiphysics Simulaci&#xF3;n de una c&#xE1;mara de perfusi&#xF3;n de microfluidos para la fisiolog&#xED;a del cerebro Slice

&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x87AF;&#x5408;&#x6E38;&#x79BB;&#x7ECF;&#xFF0C;&#x751A;&#x81F3;&#x5F62;&#x72B6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5185;&#x8D28;&#x7F51;&#x7ECF;&#x4FE1;&#x53F7;&#x65E9;&#x5DF2;&#x5C3D;&#x4EBA;&#x7686;&#x77E5;&#x3002;&#x8BC1;&#x636E;&#x8868;&#x660E;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7684;&#x7F51;&#x7EDC;&#x662F;&#x5BB9;&#x6613;&#x6FC0;&#x52A8;&#x7684;&#x4ECB;&#x8D28;&#xFF0C;&#x5982;&#x679C;&#x80FD;&#x591F;&#x8BC1;&#x660E;&#x72EC;&#x7ACB;&#x7ECF;&#x5F15;&#x8D77;&#x7ECF;&#x91CA;&#x653E;&#x901A;&#x8FC7;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x901A;&#x900F;&#x6027;&#x8F6C;&#x53D8;&#x3002;&#x6B64;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x5C1A;&#x4E0D;&#x6E05;&#x695A;&#xFF0C;&#x4F46;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7ECF;&#x5904;&#x7406;&#x4F3C;&#x4E4E;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x3001; &#x795E;&#x7ECF;&#x53D8;&#x6027;&#x548C;&#x5FC3;&#x529F;&#x80FD;&#x4E0D;&#x5168;&#x4E5F;&#x6709;&#x751F;&#x547D;&#x7684;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x662F;&#x591A;&#x79CD;&#x75BE;&#x75C5;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x56E0;&#x7D20;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06;&#x6269;&#x5C55;&#x6A21;&#x5757;&#x5316;&#x7684;&#x9A6C;&#x683C;&#x52AA;&#x65AF; Keizer &#x547C;&#x5438;&#x9A71;&#x52A8;&#x7ECF;&#x5904;&#x7406;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x5305;&#x62EC;&#x6E17;&#x900F;&#x8FC7;&#x6E21;&#x8BA1;&#x7B97;&#x6A21;&#x578B;&#x57FA;&#x4E8E;&#x4E00;&#x4E2A;&#x901A;&#x9053;&#x6837;&#x5B54;&#x9699;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x548C;&#x7ECF;&#x6CE2;&#x966A;&#x540C; depolarizations &#x4ECE;&#x8D28;&#x7684;&#x65B9;&#x9762;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x5728;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x548C;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7684;&#x7B79;&#x5907;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x62A5;&#x544A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6CE2;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7684;&#x80FD;&#x91CF;&#x72B6;&#x6001;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x5176;&#x4ED6;&#x5143;&#x7D20;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x652F;&#x6301;&#x8FD9;&#x4E00;&#x6982;&#x5FF5;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x53EF;&#x4EE5;&#x901A;&#x8FC7;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7F51;&#x7EDC;&#x4F20;&#x8F93;&#x72B6;&#x6001;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x4FE1;&#x53F7;&#x4E86;&#x89E3;&#x5176;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7528;&#x4E8E;&#x5185;&#x90E8;&#x751F;&#x7406;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x5728;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x4E2D;&#x770B;&#x5230;&#x6B64;&#x8D28;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x7ECF;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x7684;&#x9884;&#x6D4B;&#x7684;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;

&#x4F4E;&#x7535;&#x5BFC;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x901A;&#x900F;&#x6027;&#x8F6C;&#x6362;&#x5B54;&#x8D4B;&#x4E88;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x548C;&#x51DD;&#x805A;&#x6CE2;&#x4F20;&#x64AD;&#x4E2D;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;

Mitochondria have long been known to sequester cytosolic Ca(2+) and even to shape intracellular patterns of endoplasmic reticulum-based Ca(2+) signaling. Evidence suggests that the mitochondrial network is an excitable medium which can demonstrate independent Ca(2+) induced Ca(2+) release via the mitochondrial permeability transition. The role of this excitability remains unclear, but mitochondrial Ca(2+) handling appears to be a crucial element in diverse diseases as diabetes, neurodegeneration and cardiac dysfunction that also have bioenergetic components. In this paper, we extend the modular Magnus-Keizer computational model for respiration-driven Ca(2+) handling to include a permeability transition based on a channel-like pore mechanism. We demonstrate both excitability and Ca(2+) wave propagation accompanied by depolarizations qualitatively similar to those reported in cell and isolated mitochondria preparations. These waves depend on the energy state of the mitochondria, as well as other elements of mitochondrial physiology. Our results support the concept that mitochondria can transmit state dependent signals about their function across the mitochondrial network. Our model provides the tools for predictions about the internal physiology that leads to this qualitatively different Ca(2+) excitability seen in mitochondria.

The low conductance mitochondrial permeability transition pore confers excitability and CICR wave propagation in a computational model.

Les mitochondries sont connus depuis longtemps pour s&eacute;questrer cytosolique Ca(2+) et m&ecirc;me dessiner des patrons intracellulaires de signalisation de Ca(2+) ax&eacute;e sur le r&eacute;ticulum endoplasmique. Il semble que le r&eacute;seau mitochondrial est un milieu excitable qui peut d&eacute;montrer qu&#39;ind&eacute;pendant Ca(2+) induit la lib&eacute;ration de la Ca(2+) par l&#39;interm&eacute;diaire de la transition de perm&eacute;abilit&eacute; mitochondriale. Le r&ocirc;le de cette excitabilit&eacute; demeure incertain, mais mitochondriale Ca(2+) manutention semble &ecirc;tre un &eacute;l&eacute;ment crucial dans diverses maladies comme le diab&egrave;te, la neurod&eacute;g&eacute;n&eacute;rescence et dysfonctionnement cardiaque qui ont &eacute;galement des composants bio&eacute;nerg&eacute;tiques. Dans cet article, nous &eacute;tendons le Magnus-Keizer modulaire mod&egrave;le informatique pour la gestion des Ca(2+) ax&eacute;e sur la respiration afin d&#39;inclure une transition de perm&eacute;abilit&eacute; bas&eacute; sur un m&eacute;canisme de type canal pore. Nous d&eacute;montrons fois excitabilit&eacute; et la propagation des ondes Ca(2+) accompagn&eacute;s par des d&eacute;polarisations qualitativement similaires &agrave; celles observ&eacute;es dans la cellule et les pr&eacute;parations de mitochondries isol&eacute;es. Ces ondes d&eacute;pendent de l&#39;&eacute;tat &eacute;nerg&eacute;tique de la mitochondrie, ainsi que d&#39;autres &eacute;l&eacute;ments de physiologie mitochondriale. Nos r&eacute;sultats supportent l&#39;id&eacute;e que les mitochondries peuvent transmettre des signaux d&eacute;pendant de l&#39;&Eacute;tat sur leur fonction sur le r&eacute;seau mitochondrial. Notre mod&egrave;le fournit les outils pour les pr&eacute;dictions de la physiologie interne qui m&egrave;ne &agrave; cette excitabilit&eacute; Ca(2+) qualitativement diff&eacute;rente, vue dans les mitochondries.

Le pore de transition de perm&eacute;abilit&eacute; mitochondriale de conductance faible conf&egrave;re l&#39;excitabilit&eacute; et la propagation d&#39;ondes CICR dans un mod&egrave;le de calcul.

Mitochondrien haben Zytosolischer Ca(2+) absondern und sogar intrazellul&auml;re Muster Endoplasmatisches Reticulum-basierte Ca(2+) signalisieren pr&auml;gen seit langem bekannt. Anhaltspunkte daf&uuml;r, dass das mitochondriale Netzwerk ein erregbar Medium ist, nachweisen kann, dass unabh&auml;ngige Ca(2+) Ca(2+) Freigabe &uuml;ber den mitochondrialen Permeabilit&auml;t &Uuml;bergang induziert. Die Rolle der diese Erregbarkeit bleibt unklar, doch mitochondriale Ca(2+) Handhabung ist anscheinend ein entscheidendes Element bei verschiedenen Krankheiten wie Diabetes, Neurodegeneration und kardiale Dysfunktion, die auch bioenergetische Komponenten haben werden. In diesem Papier erweitern wir die modulare Magnus-Keizer Computermodell f&uuml;r Atmung-gesteuerte Ca(2+) Handling geh&ouml;ren Permeabilit&auml;t &Uuml;bergang auf einem Kanal-&auml;hnlichen Pore-Mechanismus basiert. Wir zeigen Erregbarkeit und Ca(2+) Wellenausbreitung, begleitet von Depolarizations qualitativ &auml;hnlich denen in Zelle und isolierte Mitochondrien Vorbereitungen berichtet. Diese Wellen h&auml;ngen von der Energiezustand der Mitochondrien sowie andere Elemente der mitochondriale Physiologie. Unsere Resultate unterst&uuml;tzen das Konzept, dass Mitochondrien Staat abh&auml;ngige Signale &uuml;ber ihre Funktion im mitochondrialen Netzwerk &uuml;bertragen k&ouml;nnen. Unser Modell stellt die Tools f&uuml;r Vorhersagen &uuml;ber die interne Physiologie, die zu diesem qualitativ anderen Ca(2+) Erregbarkeit, gesehen in den Mitochondrien f&uuml;hrt.

Die niedrigen Leitwert mitochondrialen Permeabilit&auml;t &Uuml;bergang Pore verleiht Erregbarkeit und CICR Wellenausbreitung in einem Computermodell.

I mitocondri sono stati conosciuti lungo di sequestrare Ca(2+) citosolico e persino a plasmare modelli intracellulari del reticolo endoplasmatico-based Ca(2+) segnalazione. L&#39;evidenza suggerisce che la rete mitocondriale &egrave; un mezzo eccitabile che pu&ograve; dimostrare che CA(2+) indipendente indotta Ca(2+) rilascio tramite la transizione di permeabilit&agrave; mitocondriale. Il ruolo di questa eccitabilit&agrave; rimane poco chiaro, ma gestione Ca(2+) mitocondriale sembra essere un elemento cruciale in diverse malattie come il diabete, neurodegenerazione e disfunzione cardiaca che hanno anche componenti bioenergetici. In questa carta, estendiamo il Magnus-Keizer modulare modello computazionale per la respirazione-driven Ca(2+) gestione includere una transizione di permeabilit&agrave; basato su un meccanismo simil-canale poro. Dimostriamo sia eccitabilit&agrave; e propagazione dell&#39;onda Ca(2+) accompagnata da depolarizations qualitativamente simili a quelli riportati in cella e preparazioni di mitocondri isolati. Queste onde dipendono lo stato energetico dei mitocondri, cos&igrave; come altri elementi di fisiologia mitocondriale. I nostri risultati supportano il concetto che i mitocondri &egrave; in grado di trasmettere segnali dipendenti dello stato sulla loro funzione attraverso la rete mitocondriale. Il nostro modello fornisce gli strumenti per le previsioni circa la fisiologia interna che conduce a questa eccitabilit&agrave; Ca(2+) qualitativamente diversa visto nei mitocondri.

Il poro di transizione di permeabilit&agrave; mitocondriale bassa conduttanza conferisce eccitabilit&agrave; e propagazione dell&#39;onda CICR in un modello computazionale.

&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x3092;&#x9694;&#x96E2;&#x3057;&#x3066;&#x3082;&#x5C0F;&#x80DE;&#x4F53;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x4FE1;&#x53F7;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x9577;&#x3044;&#x9593;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8A3C;&#x62E0;&#x306F;&#x3001;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x72EC;&#x7ACB;&#x3057;&#x305F;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x8A98;&#x767A;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0; &#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x819C;&#x900F;&#x904E;&#x6027;&#x9077;&#x79FB;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x5A92;&#x4F53;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x305F;.&#x3053;&#x306E;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x306F;&#x4E0D;&#x660E;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x304C;&#x3001;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x5909;&#x6027;&#x3001;&#x30D5;&#x30A7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30DB;&#x30E1;&#x30AA;&#x30D1;&#x30B7;&#x30FC; &#x30B3;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30CD;&#x30F3;&#x30C8;&#x304C;&#x307E;&#x305F;&#x306E;&#x5FC3;&#x6A5F;&#x80FD;&#x969C;&#x5BB3;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x591A;&#x69D8;&#x306A;&#x75BE;&#x60A3;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x8981;&#x7D20;&#x306B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x51E6;&#x7406;&#x304C;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7A3F;&#x3067;&#x306F;, &#x900F;&#x904E;&#x6027;&#x9077;&#x79FB;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x547C;&#x5438;&#x99C6;&#x52D5;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x51E6;&#x7406;&#x306E;&#x8A08;&#x7B97;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x7D30;&#x5B54;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x304F;&#x30E2;&#x30B8;&#x30E5;&#x30E9;&#x30FC;&#x306E;&#x30DE;&#x30B0;&#x30CA;&#x30B9; &#x30AD;&#x30FC;&#x30B6;&#x30FC;&#x3092;&#x62E1;&#x5F35;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x8208;&#x596E;&#x3068;&#x5206;&#x6975;&#x5B9A;&#x6027;&#x7684;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x3068;&#x5206;&#x96E2;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x6E96;&#x5099;&#x3067;&#x5831;&#x544A;&#x3092;&#x4F34;&#x3063;&#x3066;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x6CE2;&#x306E;&#x4F1D;&#x64AD;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x6CE2;&#x306F;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x72B6;&#x614B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x306E;&#x4ED6;&#x306E;&#x8981;&#x7D20;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7570;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x304C;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x7D4C;&#x7531;&#x3067;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x306E;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3092;&#x4F1D;&#x9001;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x6982;&#x5FF5;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x3092;&#x898B;&#x3066;&#x3053;&#x306E;&#x8CEA;&#x7684;&#x306B;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30AB;&#x30EB;&#x30B7;&#x30A6;&#x30E0;&#x306E;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x5185;&#x90E8;&#x306E;&#x751F;&#x7406;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x306E;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x4F4E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C0;&#x30AF;&#x30BF;&#x30F3;&#x30B9; &#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x819C;&#x900F;&#x904E;&#x6027;&#x9077;&#x79FB;&#x5B54;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x3068;&#x8A08;&#x7B97;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3068;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30D0;&#x30FC;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x6CE2;&#x52D5;&#x4F1D;&#x64AD;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; cytosolic ca(2+)&#xB97C; &#xACA9;&#xB9AC; &#xD558; &#xACE0; &#xC2EC;&#xC9C0;&#xC5B4; endoplasmic &#xADF8;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xB454; Ca(2+) &#xC2E0;&#xD638;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC;&#xB0B4; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xD615;&#xC131; &#xD558; &#xAE34; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC654;&#xB2E4;. &#xC99D;&#xAC70;&#xB294; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xB3C5;&#xB9BD; Ca(2+) &#xC720;&#xB3C4; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xCE68;&#xD22C;&#xC131; &#xC804;&#xD658;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; Ca(2+) &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC904; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB9E4;&#xCCB4;&#xB97C; &#xACE0;&#xB974;&#xAE30;&#xAC00; &#xB098;&#xC654;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD765;&#xBD84;&#xC758; &#xC5ED;&#xD560; &#xBD88;&#xBD84;&#xBA85;, &#xB0A8;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; Ca(2+) &#xCC98;&#xB9AC; &#xB2F9;&#xB1E8;&#xBCD1;, neurodegeneration &#xBC0F; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC7A5;&#xC560; &#xB610;&#xD55C; bioenergetic &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xB294; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC9C8;&#xBCD1;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC694;&#xC18C;&#xC77C; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCF4;&#xC778;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC885;&#xC774; &#xCE68;&#xD22C;&#xC131; &#xC804;&#xD658; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB3C4;&#xB85D; Ca(2+) &#xCC98;&#xB9AC; &#xD638;&#xD761; &#xAD6C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC804;&#xC0B0; &#xBAA8;&#xB378; &#xAE30;&#xBC18; &#xCC44;&#xB110; &#xAC19;&#xC740; &#xAE30; &#xACF5; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998; &#xBAA8;&#xB4C8; &#xB9E4; &#xADF8; &#xB108; &#xC2A4; Keizer&#xB97C; &#xD655;&#xC7A5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD765;&#xBD84; &#xBC0F; &#xC9C8;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC140;&#xACFC; &#xACA9;&#xB9AC; &#xB41C; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xC900;&#xBE44;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xACE0; &#xB41C; &#xAC83;&#xACFC; &#xC720;&#xC0AC;&#xD55C; depolarizations&#xC640; &#xD568;&#xAED8; Ca(2+) &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC804;&#xD30C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD30C;&#xB3C4; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC758; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xD559;&#xC758; &#xB2E4;&#xB978; &#xC694;&#xC18C;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xB294; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xC885;&#xC18D; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xC804;&#xC1A1;&#xD560; &#xC218; &#xAC1C;&#xB150;&#xC744; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBAA8;&#xB378;&#xC740; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC774; &#xC9C8;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB2E4;&#xB978; Ca(2+) &#xD765;&#xBD84;&#xC5D0; &#xC774;&#xB974;&#xAC8C; &#xB0B4;&#xBD80; &#xC0DD;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC608;&#xCE21;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB0AE;&#xC740; &#xC804;&#xB3C4;&#xB3C4; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xCE68;&#xD22C;&#xC131; &#xC804;&#xD658; &#xAE30; &#xACF5; &#xD765;&#xBD84; &#xBC0F; &#xC804;&#xC0B0; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0; CICR &#xC6E8;&#xC774;&#xBE0C; &#xC804;&#xD30C; &#xC218; &#xC5EC;.

Las mitocondrias durante mucho tiempo se han sabido para secuestrar CA citos&oacute;lico e incluso a formar patrones intracelulares de se&ntilde;alizaci&oacute;n de CA basadas en el ret&iacute;culo endopl&aacute;smico. Las pruebas indican que la red mitocondrial es un medio excitable que puedan demostrar CA independiente inducida por liberaci&oacute;n de CA mediante la transici&oacute;n de la permeabilidad mitocondrial. El papel de esta excitabilidad sigue siendo confuso, pero manejo de CA mitocondrial parece ser un elemento crucial en diversas enfermedades como la diabetes, neurodegeneraci&oacute;n y disfunci&oacute;n cardiaca que tambi&eacute;n tienen componentes bioenerg&eacute;ticos. En este trabajo extendemos el Magnus-Keizer modular modelo computacional para el manejo de CA basadas en la respiraci&oacute;n con una transici&oacute;n de permeabilidad basada en un mecanismo de canal-como poro. Demostramos tanto excitabilidad y propagaci&oacute;n de la onda de CA acompa&ntilde;ado por despolarizaciones cualitativamente similares a los reportados en la c&eacute;lula y las mitocondrias aisladas preparados. Estas ondas dependen el estado energ&eacute;tico de la mitocondria, as&iacute; como otros elementos de Fisiolog&iacute;a mitocondrial. Nuestros resultados apoyan el concepto que las mitocondrias pueden transmitir se&ntilde;ales dependientes del estado sobre su funci&oacute;n en toda la red mitocondrial. Nuestro modelo proporciona las herramientas para las predicciones sobre la fisiolog&iacute;a interna que conduce a esta excitabilidad de CA cualitativamente diferente en las mitocondrias.

El poro de transici&oacute;n de conductancia baja permeabilidad mitocondrial confiere excitabilidad y propagaci&oacute;n de la onda CICR en un modelo computacional.

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Optical imaging in vivo is an important tool for allowing researchers to understand neural ensemble interactions during awake behavior, sleep, anesthesia and during seizure activity. A major bottleneck in the overall efficiency of neural imaging experiments is the need for post-hoc analysis of imaging data. Computational capabilities are now at the point where real- or near-real-time multivariate analysis of imaging data is possible as data is acquired. In this paper we address the feasibility of performing real-time data analysis with a desktop computer, MATLAB, and a graphics processing unit (GPU). Important components of any real-time functional imaging analysis system are 1) dimensional reduction of the data, 2) visualization of the reduced vector space and 3) rapid calculation of functional connectivities. The ability to assess sources of variability in the data, and connectivity estimates on the fly, are potentially transformative for the way imaging laboratories perform their work. Here, we present benchmarks for analysis of functional imaging data using dimensional reduction methods and estimation of functional connectivities using least-squares and ridge regression methods.

Near-real-time connectivity estimation for multivariate neural data.

Imagerie optique in vivo est un outil important pour permettre aux chercheurs de comprendre les interactions neuronales ensemble comportement &eacute;veill&eacute;, sommeil, anesth&eacute;sie et pendant l&#39;activit&eacute; convulsive. Un goulot d&#39;&eacute;tranglement majeur &agrave; l&#39;efficacit&eacute; globale des exp&eacute;riences d&#39;imagerie neuronales est la n&eacute;cessit&eacute; d&#39;une analyse a posteriori des donn&eacute;es d&#39;imagerie. Les fonctions informatiques sont maintenant au point o&ugrave; l&#39;analyse multivari&eacute;e ou pr&egrave;s-real-temps r&eacute;el de donn&eacute;es d&#39;imagerie est possible comme donn&eacute;es sont acquis. Dans cet article, nous abordons la possibilit&eacute; d&#39;effectuer des analyses de donn&eacute;es en temps r&eacute;el avec un ordinateur de bureau, MATLAB et une unit&eacute; de traitement graphique (GPU). Les composants importants de n&#39;importe quel syst&egrave;me d&#39;analyse d&#39;imagerie fonctionnelle en temps r&eacute;el sont 1) dimensionnelle r&eacute;duction des donn&eacute;es, visualisation 2) de l&#39;espace vectoriel r&eacute;duit et calcul 3) rapide des connectivit&eacute;s fonctionnelles. La capacit&eacute; d&#39;&eacute;valuer les sources de variabilit&eacute; dans les donn&eacute;es et les estimations de la connectivit&eacute; &agrave; la vol&eacute;e, sont potentiellement transformatrices pour la mani&egrave;re dont les laboratoires d&#39;imagerie effectuent leur travail. Nous pr&eacute;sentons ici les points de rep&egrave;re pour l&#39;analyse des donn&eacute;es d&#39;imagerie fonctionnelles, &agrave; l&#39;aide de m&eacute;thodes de r&eacute;duction dimensionnelle et estimation des connectivit&eacute;s fonctionnelles &agrave; l&#39;aide de la m&eacute;thode des moindres carr&eacute;s et la cr&ecirc;te des m&eacute;thodes de r&eacute;gression.

Estimation de connectivit&eacute; pratiquement en temps r&eacute;el de donn&eacute;es multivari&eacute;es de neurones.

In-vivo Bildgebung ist ein wichtiges Instrument daf&uuml;r, dass Forscher, neuronale Ensembles Interaktionen w&auml;hrend wach Verhalten, Schlaf, An&auml;sthesie und Beschlagnahme Aktivit&auml;t zu verstehen. Ein gro&szlig;es Hindernis in der Gesamtwirkungsgrad der neuronalen Bildverarbeitung Experimente ist die Notwendigkeit einer Post-Hoc Analyse der Bilddaten. Computational F&auml;higkeiten sind jetzt an dem Punkt, wo Real - oder nahe-Echtzeit-multivariate Analyse von imaging-Daten m&ouml;glich ist, wie Daten erworben werden. In diesem Papier wenden wir uns an die Machbarkeit der Echtzeit-Analysen mit einem desktop-Computer, MATLAB und ein Grafikprozessor (GPU). Wichtige Bestandteile eines Echtzeit-funktionelle bildgebende Analyse Systems sind 1)-dimensionalen Reduktion der Daten, 2) Visualisierung der reduzierten Vektorraum und 3) schnelle Berechnung der funktionalen Konnektivit&auml;ten. Die F&auml;higkeit, Quellen der Variabilit&auml;t der Daten und Konnektivit&auml;t Sch&auml;tzungen on the Fly zu bewerten sind potenziell transformative daf&uuml;r bildgebende Labors ihre Arbeit verrichten. Hier pr&auml;sentieren wir Benchmarks zur Analyse der funktionellen Bilddaten mit dreidimensionalen Reduktionsmethoden und Absch&auml;tzung der funktionellen Konnektivit&auml;ten mithilfe der Methode der kleinsten Quadrate und ridge-Regression-Methoden.

Nahe-Echtzeit-Konnektivit&auml;t-Sch&auml;tzung f&uuml;r multivariate neural Data.

Optical imaging in vivo &egrave; un importante strumento per consentire ai ricercatori di comprendere le interazioni neurali ensemble durante il comportamento sveglio, sonno, anestesia e durante l&#39;attivit&agrave; di sequestro. Un collo di bottiglia pi&ugrave; importante dell&#39;efficienza complessiva degli esperimenti di imaging neurali &egrave; la necessit&agrave; di analisi post-hoc dei dati di imaging. Le capacit&agrave; computazionali sono ora al punto dove analisi multivariata o near-real-tempo reale di dati di imaging sono possibile come dati viene acquisiti. In questo articolo affrontiamo la fattibilit&agrave; dell&#39;esecuzione di analisi di dati in tempo reale con un computer desktop, MATLAB e un&#39;unit&agrave; di elaborazione grafica (GPU). Componenti importanti di qualsiasi sistema in tempo reale di analisi imaging funzionale sono riduzione 1) dimensionale dei dati, visualizzazione 2) dello spazio vettoriale ridotto e 3) rapido calcolo della connettivit&agrave; funzionale. La capacit&agrave; di valutare le fonti di variabilit&agrave; dei dati, e le stime di connettivit&agrave; on the fly, sono potenzialmente trasformativa per il modo di imaging laboratori svolgere il loro lavoro. Presentiamo qui, parametri di riferimento per l&#39;analisi di dati di imaging funzionali utilizzando metodi di riduzione dimensionale e la stima di connettivit&agrave; funzionale mediante minimi quadrati e ridge metodi di regressione.

Valutazione di connettivit&agrave; near-real-time per multivariata neurale.

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Im&aacute;genes &oacute;pticas en vivo son una herramienta importante para permitir a los investigadores a entender las interacciones neuronales conjunto comportamiento despierto, sue&ntilde;o, anestesia y durante la actividad convulsiva. Un cuello de botella en la eficiencia global de experimentos im&aacute;genes neuronales es la necesidad de an&aacute;lisis post-hoc de datos de im&aacute;genes. Capacidades computacionales son ahora en el punto donde el an&aacute;lisis multivariante o cerca-real-tiempo real de datos de la proyecci&oacute;n de imagen es posible como datos se adquirieron. En este art&iacute;culo abordamos la viabilidad de realizar an&aacute;lisis de datos en tiempo real con una computadora de escritorio, MATLAB y una unidad de procesamiento de gr&aacute;ficos (GPU). Componentes importantes de cualquier sistema de an&aacute;lisis de imagen funcional en tiempo real son reducci&oacute;n 1) dimensional de los datos, 2) visualizaci&oacute;n del reducido espacio vectorial y c&aacute;lculo 3) r&aacute;pido de conectividades funcionales. La capacidad de evaluar fuentes de variabilidad en los datos y las estimaciones de la conectividad sobre la marcha, son potencialmente transformadoras para el modo imagen laboratorios realizan su trabajo. Aqu&iacute;, presentamos los puntos de referencia para el an&aacute;lisis de datos de im&aacute;genes funcionales utilizando m&eacute;todos de reducci&oacute;n dimensional y estimaci&oacute;n de conectividades funcionales mediante m&iacute;nimos cuadrados y ridge m&eacute;todos de regresi&oacute;n.

Article	Year
Thalamocortical bursts trigger recurrent activity in neocortical networks: layer 4 as a frequency-dependent gate. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience\| PubMed ID: 12427845	2002
A wave of IP3 production accompanies the fertilization Ca2+ wave in the egg of the frog, Xenopus laevis: theoretical and experimental support. Cell calcium\| PubMed ID: 15003853	2004
Cortically restricted production of IP3 leads to propagation of the fertilization Ca2+ wave along the cell surface in a model of the Xenopus egg. Journal of theoretical biology\| PubMed ID: 15488526	2004
Background-activity-dependent properties of a network model for working memory that incorporates cellular bistability. Biological cybernetics\| PubMed ID: 15806392	2005
An intracellular Ca2+ subsystem as a biologically plausible source of intrinsic conditional bistability in a network model of working memory. Journal of computational neuroscience\| PubMed ID: 16511655	2006
Rapid prototyping for neuroscience and neural engineering. Journal of neuroscience methods\| PubMed ID: 18565590	2008
Microfluidic add-on for standard electrophysiology chambers. Lab on a chip\| PubMed ID: 18584078	2008
Multiphysics simulation of a microfluidic perfusion chamber for brain slice physiology. Biomedical microdevices\| PubMed ID: 20464499	2010
The low conductance mitochondrial permeability transition pore confers excitability and CICR wave propagation in a computational model. Journal of theoretical biology\| PubMed ID: 21195090	2011
Near-real-time connectivity estimation for multivariate neural data. Conference proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference\| PubMed ID: 22255392	2011

Christopher P. Fall

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