הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

אינדוקציה של מדינת איזואלקטרית מוח כדי לחקור את ההשפעה של פעילות סינפטית אנדוגני על העצבית רגישה

7.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53576

⸱

31 במרץ 2016

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

במאמר זה

סיכום

הליך זה מבצע ארוך שנמשכות in vivo הקלטות תאיות מתא עצב אחד במצבי מוח רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית ואחרי ביטול מוחלט של פעילות חשמלית מתמשכת, וכתוצאה מכך במצב מוח איזואלקטרית. הקבועים הפיסיולוגיים של החיה מנוטרות בקפידה במהלך המעבר למצב בתרדמת המלאכותי.

תקציר

מידע תהליך נוירונים דרך תלוי הוא תכונות הממברנה הפנימיות שלהם ועל הדינמיקה של רשת הסינפטי מביא. בפרט, פעילות רשת שנוצרה באופן אנדוגני, אשר משתנית מאוד כפונקציה של מדינת ערנות, מודולציה חישוב עצבי משמעותי. כדי לחקור כיצד דינמיקת מוחות ספונטנית להשפיע נכסים אינטגרטיבית 'יחיד נוירונים, פתחנו אסטרטגיה ניסיונית חדשה בחולדה המורכבת בדיכוי in vivo כל הפעילות המוחית באמצעות הזרקה מערכתית של מינון גבוה של נתרן pentobarbital. פעילויות קורטיקלי, פיקוח רציף על ידי electrocorticogram המשולב (ECOG) והקלטות תאיות הם האטו בהדרגה, שמובילים פרופיל איזואלקטרית יציב. במצב המוח הקיצוני הזה, לשים את החולדה לתוך בתרדמת עמוקה, היה במעקב צמוד על ידי מדידה הקבועה הפיזיולוגית של החיה לאורך הניסויים. r התאיecordings אפשרה לנו לאפיין ולהשוות את המאפיינים אינטגרטיבי של אותו נוירון מוטבע לתוך הדינמיקה קליפת המוח רלוונטי מבחינה פיזיולוגית, כמו לאלה נתקל מחזור השינה והערות, וכאשר המוח שתק לגמרי.

מבוא

בהעדר כל גירויים סביבתיים או משימות התנהגותיות, המוח "נח" מייצר זרם רציף של הפעילות החשמלית כי ניתן להקליט מהקרקפת, כמו electroencephalographic גלים (EEG). שהמקבילה התאית של פעילות מוחית אנדוגני זה מאופיין בתנודות מתח הממברנה רקע (הידוע גם בשם "רעש סינפטית"), אשר מורכבות משילוב של פוטנציאלים סינפטיים מעוררים ו מעכבות המשקפים את הפעילות השוטפת של רשתות מביאות 1,2. פעילות ספונטנית זה משתנה תדירות אמפליטודה עם מצבים שונים של ערנות. הבהרת את ההשפעה של פעילות הרשת על רגישות והיענות של יחיד נוירונים הוא אחד האתגרים הגדולים של מדעי המוח 3,4.

מחקרים ניסיוניים חישובית רבים בחנו את ההשפעה הפונקציונלית של פעילות סינפטית מתמשכת על propertie אינטגרטיביים של נוירונים. עם זאת, תפקידה של הפרמטרים העצביים השונים מושפעים רעשי הרקע הסינפטי נותר חמקמק. לדוגמה, הרמה הממוצעת של שלילת קוטביות הממברנה נמצאה חיובית 5,6 או לשלילה 7-9 בקורלציה עם היכולת של מסרים חושיים כדי לעורר פוטנציאל פעולה. יתר על כן, בעוד כמה חקירות מראות כי תנודות של פוטנציאל הממברנה, נובעות זרם משתנה ללא הרף של תשומות הסינפטי מביאות, מאוד משפיעות על התגובה של נוירונים בודדים על ידי ויסות הרווח של יחסי תשומה-התפוקה שלהם 3,10-13, אחרים מצביעים על כך שינויים במוליכות קלט קרום בתיווך מתגלגל על העיכוב מספיקים כדי לווסת את הרווח העצבי ללא קשר לעוצמת תנודות קרום 14,15. לבסוף, מחקרים שנעשו לאחרונה מתבצעות בעודם ערים הדגיש כיצד עיבוד המידע החושי ב נוירון בודד אנושות תלוי במצב של ערנותnd 16,17 הביקוש התנהגותיות הנוכחי.

אסטרטגיה פשוטה כדי להבהיר את התפקיד הפונקציונלי של תהליך נתון במערכת זו בזו קשר הדוק היא לקבוע כיצד העדרו במיוחד משנה את תפקוד המערכת. שיטה זו נעשה שימוש נרחב במחקר מדעי המוח, למשל באמצעות נגעים ניסיוני או איון של אזורי מוח שונים 18-21, או מצור תרופתי של תעלות יונים ספציפיים 22,23. יש לציין, זה יושם vivo לחשוף כיצד דינמיקת קישוריות רשת פונקציונלית להשפיע חישוב תא בודד 24-27. עם זאת, עד כה מניפולציות מקומיות נועדו לחסום הירי של נוירונים ו / או להפריע מאפייני biophysical הבסיסיים שלהם יכולות להיות יעיל באופן חלקי מוגבלים נפחי מוח קטן יחסית 28.

כדי להתגבר על המגבלות האלה, פיתחנו חדש גישה ניסויית vivo בהחולדה להשוות את התכונות אלקטרו של נוירונים בודדים רשמו במצב מוח נתון, כלומר, מוטבע ברשת מסוימת דינמית, לאלו שהושגו לאחר דיכוי מוחלט של פעילות סינפטית המוח כולו 29. בתנאים השליטים, שתי דינמיקת קליפת מוח מובהקת יכולה להיות שנוצרה. דפוסי שינה דמוי electrocorticographic (ECOG) היו המושרה על ידי הזרקה של מינון מתון של נתרן pentobarbital. לחלופין, גלי ECOG מהירים של משרעת קטנה השוואתיים לנעשה קליפת המוח הבסיסי המדינה הערה (דפוס ערות דמוית) יכולים להיות מיוצרים על ידי הזרקה של פנטניל. בהמשך לכך, תוך שמירה על אותה ECOG הקלטה תאית, השתקה מוחלטת של פעילות חשמלית במוח אנדוגני הושגה על ידי הזרקה מערכתית של מינון גבוה של נתרן pentobarbital, מאופיינת ECOG איזואלקטרית ופעילויות תאיות. מכיוון האינדוקציה של כזה בתרדמת קיצונית יכולה באופן פוטנציאלי consequen הקטלניתCES על תפקודים ביולוגיים, ניטור זהיר ומתמשך של משתנים פיזיולוגיים היה חיוני. לכן, אנו בקפדנות אחרת תדירויות פעימות לב, ריכוז הקצה גא CO 2 (Etco 2), רווית O 2 (SpO 2) חום ליבה של העכברוש ברחבי הניסויים.

אנו מעריכים תכונות נוירונים בודדות במהלך מצבים שונים אלה באמצעות microelectrodes חדה, אשר מתאימות במיוחד להקלטות ארוכות ויציבות in vivo. ההליך המתואר כאן, ניתן לשלב עם גישות הדמיה אלקטרו ואחרים עם אפשרות להארכה עד במודלים של בעלי חיים אחרים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל הנהלים בוצעו בהתאם להנחיות של האיחוד האירופי (הנחיה 2010/63 / EU) ואושרה על ידי הוועדה האתית צ'רלס דרווין על ניסויים בבעלי חיים. אנו מתארים כאן הליך אנו משתמשים באופן שגרתי במעבדה שלנו, אולם רוב הפעולות ניתן להתאים כדי להתאים לצרכים הספציפיים של כל אחד.

1. הכנת כירורגים

הערה: כל נקודות החתך ולחץ צריכות להיות שחדר שוב ושוב עם הרדמה מקומית (לידוקאין או bupivacaine). ההליך הנוכחי חולה במחלה ממארת, אם הכנה ספטית נדרש מספר שינויים צריך להיות מיושם.

  1. להרדים חולדה עם pentobarbital נתרן (40 מ"ג / ק"ג) ו קטמין (50 מ"ג / ק"ג) בשני מקומית מופרדים intraperitoneal זריקות (IP).
  2. בואו חיה ללכת בהרדמה כללית שוב ושוב לוודא מטוס כירורגית של הרדמה מושגת (אין תגובת בוהן הצובטת). מניחים את החולדה על Feedback שמיכת חימום וכנס בדיקה רקטלית כדי לשמור על טמפרטורת ליבה סביב 37 מעלות צלזיוס.
  3. מניח קטטר בתוך חלל הבטן כדי להקל ההזרקה הבאה של סוכני הרדמה כדי למנוע ניקוב ובאיברי דקירות מחט חוזרת 30.
    1. קליפ השיער על גבר קטן (~ 2 - 3 מ"מ) אזור מעל אזור הממוקם בתוך ברבע ימינה או שמאלה התחתונים של הבטן.
      הערה: קרם מקריח יכול לשמש גם.
    2. הפוך 2 - חתך מ"מ 3 על העור במספריים חדים או אזמל. באמצעות דיסקציה בוטה, להסיר שכבות שומן ושריר עד חלל הצפק הוא ציין.
    3. הכנס על 1 - 2 ס"מ של קטטר קטן בחלל ולסגור את הפצע עם דבק כירורגי.
      (. למשל, 2 צרפתית - מתאימה 0.043 מ"מ קוטר פנימיים): הערת הקוטר ואת האורך הכולל של קטטר צריך להיות מינימאליים כדי להפחית כרכים מתים. פוליאוריתן צינורות המתאימים ביותר.
    4. בצע t לולאת התפרהוא קטטר על העור כדי לאבטח אותו במקומו.
  4. התקן צינורית לקנה הנשימה לשלוט אוורור במהלך להנשמה מלאכותית.
    1. באשר לשלב הקודם, להכין את האזור של עניין (1 - 2 סנטימטרים מעל קנה הנשימה ממש מעל manubrium), להסיר את השיער לחתוך את העור.
    2. בלאנט לנתח את שכבות שומן והשרירים הראשונות, ולאחר מכן להעביר את בלוטת הרוק הצידה ולחשוף את קנה הנשימה על ידי לנתח את השכבה האחרונה של שרירים בעדינות.
    3. מוציא בזהירות את הרקמות מעל קנה הנשימה וחלק חוט מתחתיה באמצעות מלקחיים קטנים. הפוך קשר של מנתח עם ההברגה אבל לא חזק זה עדיין.
    4. לחתוך את transversally קנה הנשימה בין שתי טבעות סחוסים. דם ספוגי בתוך קנה הנשימה אם בכלל.
    5. מחדיר צינורית לקנה נשימה עם הקוטר המתאים להדק את הקשר של החוט כדי לאבטח את הצינור יציב. לקבלת יציבות נוספת החוט יכול להיות מחובר נוסף בנקודה גבוהה יותר של הצינור לקנה הנשימה.
    6. Suturדואר הפצע קרוב או להשתמש סיכות כירורגיות. הימנע דבק כירורגים כאן אם הצינור לקנה הנשימה נועד לעשות בה שימוש חוזר.
  5. התקן את החיה בתוך מסגרת stereotaxic ובזהירות לפקח על משתנים פיזיולוגים הבאים: ECOG, 2 SpO, 2 Etco, קצב הלב (דרך רל, ECG) ולאחר הטמפרטורה הפנימית. צג ולהתאים משתנה אלה כדי לשמור על עומק נאות של הרדמת מצב פיסיולוגי. באופן ספציפי, להשלים הרדמה עם מנה קטנה (10 מ"ג / ק"ג) של נתרן pentobarbital במידת הצורך.
  6. החל משחה על שתי העיניים כדי למנוע התייבשות. קליפ השיער על הקרקפת, לעשות חתך אורכי (~ 2 ס"מ) לכרות את רקמות החיבור המכסה את הגולגולת באמצעות אזמל או המגרדת.
  7. בצע (קוטר ~ 1.5 מ"מ) קטן craniotomy מעל האזור של עניין עם מקדח שיניים.
    הערה: כאן, בשדה החבית של הקליפה החושית העיקרית הוא ממוקד (7 - 8 מ"מ קדמי אל קו interaural, 4.5- 5.5 מ"מ לרוחב קו האמצע 31). יש לשטוף מספר פעמים כדי לפזר חום.
  8. שימוש במלקחיים קנס נוסף לעשות חור קטן בעדינות הדורה. שמור לאזור ~ 0.5 מ"מ בתוך הניקור גולגולתי למקם את האלקטרודה ECOG (ראה השלב הבא). לצמיתות לשמור על קליפת לחה עם פתרון 0.9% NaCl (או נוזל Cerebro-השדרה מלאכותית).
  9. מניחים עכבה נמוכה (~ 60 קילו-אוהם) אלקטרודה כסף (האלקטרודה ECOG) על הדורה, הימנעות באזור קליפת המוח מכוסה ולא על ידי קרומי המוח, ומקום אלקטרודה השוואתית על שריר הקרקפת בצד השני של הראש.
  10. בשלב זה (30 דקות לאחר ההזרקה pentobarbital נתרן האחרון), לשמור על ההרדמה על ידי זריקות חוזרות ונשנות של pentobarbital נתרן (10-15 מ"ג / ק"ג / שעה) או פנטניל (3-6 מיקרוגרם / ק"ג / שעה) באמצעות קטטר IP. לשעבר יגרמו תנודתית איטי, שינה דמוית, דפוס ECOG ואילו האחרונים יגרמו פרופיל desynchronized, להעיר דמוי, קליפת המוח.
  11. התאם נ המלאכותימערכת entilation כך תדיר ונפח הנשימה דומים לאלו של הנשימה הספונטנית של העכברוש (טווח רגיל 70 - 115 נשימה / min 32). לאחר מכן, לחבר את הנשמה המלאכותית אל הצינור לקנה הנשימה ולאמת את אינפלצית כלוב בית החזה התקינה (משני הצדדים). אם לא, להתאים את המיקום של צינורות אוורור בציר קנה הנשימה. במידת הצורך, להתחנף הפרשת נוכח קנה הנשימה עם קטטר מחובר מזרק או משאבת ואקום.
  12. אם כל המשתנים הפיזיולוגיים 32-35 ו ECOG 29,36 דפוסי לשקף מטוס כירורגית יציבה של הרדמה, לעשות זריקה תוך שרירית של triethiodide gallamine בכל רגל לשתק את החולדה, 40 מ"ג / ק"ג עבור הזריקה הראשונה ולאחר מכן 20 מ"ג / ק"ג , כל 19,29,36,50 2hr.

2. הקלטות תאיות

  1. משוך micropipette כוס (microelectrode חדה) עם ~ 0.2 מיקרומטר קצה כגון עמידותו נע between 50 ו -80 MΩ פעם מלאים 2 אצטט M אשלגן (KAC).
  2. מניח את פיפטה בבעל ספציפי עם חוט כסף / כסף-כלורי (Ag / AgCl) להתחבר הפתרון פיפטה למגבר תאי (דרך שלב ראש). הבעל יצורף micromanipulator. מניחים אלקטרודה התייחסות Ag / AgCl על שרירי הצוואר של החולדה.
  3. לאט להכניס את פיפטה במוח עד אזור של אינטרס ולאמת עמידותו ידי ניטור המתח יורד בתגובה השלבים הנוכחיים. השתמש באז (או zap) כפתור של המגבר כדי לנקות את פיפטה במידת הצורך.
  4. השתמש צמר גפן או משולשי קליטה סינטטיים לייבש את craniotomy (היזהר שלא לגעת ECOG או אלקטרודות תאיים) לפני כיסויה עם אלסטומר סיליקון או 4% agarose להפחית תנועות המוח.
  5. מנמיכים את פיפטה ב 1 - 2 מיקרומטר צעדים עד מגדילה את ההתנגדות שלה כאשר מתקרבים תא. ואז להשתמש בפונקציה באז של המגבר כדי penetraטה לתוך הנוירון.

3. להשרות מדינת איזואלקטרית

  1. בצע את פרוטוקול הניסוי המתאים (למשל, ירי תגובות זרמים מוזרקים intracellularly, יחסים נוכחי מתח, תגובות גירויים חושיות) בשלב זה תוך מעקב אחר בו זמנית פוטנציאל הממברנה של נוירון, את ECOG והמשתנים הפיסיולוגיים.
  2. ודא כי האלקטרודה התאי יציב בתא על ידי ניתוח היציבות של שניהם פוטנציאל הממברנה ופעולת נכסים פוטנציאליים לאורך כל פגישת ההקלטה. אם לא, לא לעבור לשלב הבא ומתן עד ההקלטה הופכת יציבה שוב או לחפש נוירון אחר.
  3. להזריק מינון גבוה אך אינפרא קטלני של pentobarbital נתרן (~ 90 מ"ג / ק"ג, יכול להיות נמוך כמו 35 מ"ג / ק"ג מן המצב ההתחלתי פנטוברביטול ועד 155 מ"ג / ק"ג מהמצב פנטניל הראשונית) דרך שורת IP.
    הערה: בתוך 15 - 20 דק 'ווה התאי ECOGveforms צריך להאט עם שתיקות חשמל לסירוגין זמני להגיע שנקרא "פרץ-הדיכוי" פרופיל 37,38, אשר בהדרגה מתמוטט למצב איזואלקטרית מלא. צפוי כי קצב הלב באופן משמעותי מאיטה (על ידי ~ 10 - 20%) אך SpO 2 ו Etco 2 צריך להישאר יציב יחסית.
  4. אם מדינת איזואלקטרית לא הגיעה, להזריק כמות קטנה של נתרן pentobarbital (~ 10% ממינון שלב 3.1). מתן 15 דקות לפני הוספת הרדמה יותר אם מדינת איזואלקטרית עדיין אינה מושגת.
  5. חזור על פרוטוקול הניסוי להשוות את ההשפעה של דינמיקת הרשת על המאפיינים אינטגרטיבי של נוירון נרשם.
    הערה: לאחר הפסקת זריקות הרדמה, הפעילות המוחית החשמל חייבת להתאושש באופן מלא בתוך 3 עד 4 שעות.
  6. בסוף הניסוי, להזריק מנה קטלנית של pentobarbital נתרן (200 מ"ג / ק"ג, IP) כדי להרדים את העכברוש.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

התרמה ושמירת מדינת מוח איזואלקטרית הוא עדין הליך ניסיוני vivo. זה הוכח להיות כלי רב עצמה ישירות לחקור את ההשפעה של פעילות רשת קליפת מוח על רגישות עצבית והעברת פונקציה 29. איור 1 מציג את הניטור רב פרמטר, כולל ECOG וקבועים חיוניים, של המדינה הפיזיולוגית של בעלי החיים לפני (איור 1A ) ואחרי (אינדוקציה איור 1B) של המדינה איזואלקטרית.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

אנו מתארים כאן שיטה חדשה לדכא פעילות חשמלית מוחית ספונטנית vivo בשנייה רשת ורמות הסלולר. הליך זה מוביל למצב מוח קיצוני, המכונה בתרדמת איזואלקטרית 41. מנקודת מבט קליני, כזה חוסר פעילות electrocerebral היא הנורמליות החמורה ביותר, כי ניתן לראות על EEG. הוא בעיקר קשור הכרה בלתי הפיכה, עם כל המטופלים או למות או המתמשכת במצב וגטטיבי מתמשך 42, אבל יכול להיות לפחות הפוך חלקי כאשר נגרמו על ידי רעלת עם תרופות דיכאון מערכת עצבים מרכזיות (כגון thiopenta...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי תרומות של צרפת Fondation de, ומהמכון הלאומי דה לה סנטה et de la משוכלל ונדיר Medicale, פייר & מארי קירי אוניברסיטת והתוכנית 'Investissements d'Avenir' ANR-10-IAIHU-06.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
נתרן PentobarbitalCentravetPentobarbital
Ketamine 500MerialImalgè ne 500
פנטניל Janssen-Cilagפנטניל
XylocaineCentravetXylovet
Gallamine triethiodideSigmaG8134
מגבר ECoGAC של מערכות A-M Systems, מגבר AC דגם 1700
מולקולרייםAxoclamp 900A
ממשק רכישת נתוניםקיימברידג' עיצוב אלקטרוניהספק CED 1401-3 
תוכנת ניתוח נתוניםקיימברידג' עיצוב אלקטרוניSpike2 גרסה 7
מיקרומניפולטורScientificaIVM-3000
חולץ נימיNarishigePE-2
נימי זכוכית בורוסיליקטמכשיר הרווארדGC150F-10
חוט כסף 0.125 מ"מ (הקלטה תוך תאית)WPIAGT0525
התייחסות Ag-AgClPhymepE242
חוט כסף 0.25 מ"מ (הקלטת ECoG)WPIAGT1025
מערכת הנשמה מלאכותיתMinerveAlpha Lab
ניטור פרמטרים פיזיולוגייםDigicareLifeWindow Lite
שמיכת חימוםמכשיר הרווארד507215
סטריאומיקרוסקופLeicaM80
מספרייםFST15005-08
מלקחיים דומונט #5FST11295-10
מלקחיים Dumont #5SFFST11252-00
קטטר פוליאוריטן IP - 0.43x0.69 מ"מ   InstechBTPU-027
סיליקון אלסטומרWPIKWIK-CAST
Y1001151 ו-P496
דבק כירורגי3Mvetbond
מגבר מכשירים מקדחה דנטלית NSK

מקורות

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

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

Burst Suppression
אינדוקציה של מדינת איזואלקטרית מוח כדי לחקור את ההשפעה של פעילות סינפטית אנדוגני על העצבית רגישה
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.