A napi változás és a nemi különbségek vizsgálata a hippokampusz neurofiziológiájában és a térbeli memóriában 2. rész

Teljes cellás patch-clamp felvételek

Az összes adatot a koronális hippokampusz szeleteiről gyűjtöttük össze ZT 2–6 (nap) vagy ZT 13–17 (éjszaka) 32 fokos standard ACSF-ben, amely a következőket (mM-ban) tartalmazza: 125 NaCl, 2,5 KCl, 1,25 Na2PO4, 2 CaCl2, 1 MgCl2, 25 NaHC03 és 25 glükóz, 95% O2/5% CO2-vel buborékoltatva.

A koronális hippocampus az agy fontos régiója, amely kulcsszerepet játszik az emberi memória folyamatában.

A kutatások azt mutatják, hogy a koronális hippokampusz kritikus fontosságú a hosszú távú emlékek tárolásában és visszanyerésében. Ez az, amit az emberek "időutazónak" hívnak, és visszavezetheti az embereket a múltbeli tapasztalatokhoz és tapasztalatokhoz. A koronális hippokampusz fontos szerepet játszik identitásunkban, érzelmi kontrollunkban, önmegértésünkben és interperszonális kapcsolatainkban.

A memóriánk idővel romlik, de van néhány dolog, amit tehetünk, hogy javítsuk memóriánkat. Először is fontos fenntartani a pozitív hozzáállást, mivel ez csökkentheti a stresszt és javíthatja a memóriát. Másodszor, a több testmozgás és étrend elősegítheti a koszorúér hippokampusz működését, és jótékony hatással lehet a fizikai egészségre. Végül a memória edzése és az olyan eszközök használata, mint a jegyzettömb, szintén segíthet a memória javításában.

Összességében a koronális hippokampusz pótolhatatlan szerepet játszik az emberi memóriában és a kognitív teljesítményben. Ezért ügyeljünk szerepére, és lehetőség szerint tartsuk egészséges állapotban. Proaktív lépésekkel javíthatjuk memóriánkat és lassíthatjuk romlását, így továbbra is tisztán gondolkodhatunk és értelmes életet élhetünk. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola szabályozhatja a neurotranszmitterek egyensúlyát is, például növelheti az acetilkolin és a növekedési faktorok szintjét. Ezek az anyagok nagyon fontosak a memória és a tanulás szempontjából. Ezen túlmenően a hús javíthatja a véráramlást és elősegítheti az oxigénszállítást, ami biztosítja, hogy az agy elegendő tápanyagot és energiát kapjon, ezáltal javítva az agy vitalitását és állóképességét.

Kattintson az ismerje meg az agyműködés javításának módjait

A CA1 piramis neuronokról a teljes sejtes patch-clamp felvételeket a blind patch technikával készítettük. Röviden: patchpipettákat helyeztünk a CA1 terület mediális vagy laterális végére (attól függően, hogy a szelet a bal vagy a jobb féltekéből származik-e) 50–150 mM mélységben, pozitív nyomást alkalmaztunk, miközben a pipettát lassan haladtak át mediálisan vagy laterálisan. a piramis sejtréteg mindaddig, amíg a pipetta ellenállásának gyors növekedése egy neuronnal való érintkezést jelez, ekkor a pozitív nyomás felszabadul, szoros lezárást (0,1 GX) kaptunk, és enyhe negatív nyomást alkalmaztunk a teljes sejt folt konfigurációjának eléréséhez.

Az adatokat Multiclamp700B erősítővel, Axon Digidata 1440A és 1550B digitalizálóval, valamint pClamp10/11 szoftverrel (Molecular Devices) gyűjtöttük. A Patch pipettákat (BF150–086; Sutter Instruments) egy Sutter P-97 vízszintes húzóval húztuk. ) 2,5 és 5 MV közötti ellenállásra. A sejteket 5 percig dializáltuk a kísérleti felvételek előtt. Az elemzéshez használt sejtek hozzáférési ellenállása 30 MV volt, amely nem nőtt 0,20%-kal az egyes 5-perces kísérletek időtartama alatt.

A feszültségbilincses kísérletekhez az összes cellát 70 mV-on tartottuk, a jeleket 5 kHz-en szűrtük és 10 kHz-en digitalizáltuk. Az IPSC-kísérletekhez tapasz pipetta oldatot használtak, amely (mM-ben): 140 CsCl, 10 EGTA, 5 MgCl2, 2 NaATP, 0,3 Na-GTP, 10 HEPES, 0,2% biocitin (pH 7,3, 290 mm) és 5 QX{{19} (nátriumcsatorna antagonista) hozzáadva a használat idején. Az IPSC-ket farmakológiailag izoláltuk 10 mM NBQX (AMPAR antagonista, HelloBio) és 5 mM CPP (NDMAR antagonista, Hello Bio) fürdőperfúziójával.

Az EPSC-kísérletek egy tapasz pipetta oldatot használtak, amely (inmM): 100 CsOH, 100 glükonsav (50%), 0,6 EGTA, 5MgCl2, 2 Na- ATP*3H2O, 0,3 Na-GTP, 40 HEPES, 7 foszfokreatin, biocitin (0,2%) és 5 QX{19}} a használat során. Az EPSC-ket farmakológiailag izoláltuk 10 mM gabazin (GABAAR antagonista, Hello Bio) fürdőperfúziójával. A miniatűr IPSC-k és a miniatűr EPSC-k (mIPSC-k/mEPSC-k) mérésére külön kísérleteket rögzítettünk a fentiek szerint 0,5 mM tetrodotoxin (TTX; feszültségfüggő nátriumcsatorna) hozzáadásával. inhibitor, Tocris).

Az árambefogási kísérletekhez a jeleket 10 kHz-en szűrtük, és 20 kHz-en digitalizáltuk. Patch pipetta oldat, amely (mM-ban): 135 K-glükonát, 2 MgCl2, 0,1 EGTA, 10 HEPES, 4 KCl, 2 Mg-ATP, 0,5 Na-GTP, 10 ug foszfokreatin és biocitin (0,2%; pH 7,3, 310 mOsm és 2-4 MV). A neuronális ingerlékenységet a nyugalmi állapotból származó depolarizáló áram progresszív lépéseinek befecskendezésével (0-500 pA, D 20 pA) és 1000-enként megszámolták a kibocsátott akciós potenciálok számát. ms aktuális lépés.

A válasz meredekségét a tüzelési frekvencia és a befecskendezett áram közötti lineáris összefüggés kiszámításával kaptuk meg {{0}} és 400-pAsteps között. Mértük a maximális akciós potenciál (AP) gyújtási frekvenciát (max) és az áramot, amelynél a max bekövetkezett (Imax). Az ereszkedést a hiperpolarizáló áraminjektálásból származó csúcsfeszültség amplitúdójaként (mV) mértük, amely 90–93 mV állandósult membránpotenciált ért el. A bemeneti ellenállást (MX) a hiperpolarizáló áram sorozatára adott áramreakció meredekségeként mértük. injekciók (150-0 pA, D 50 pA).

A reobázist úgy határozták meg, mint az egyetlen AP kiváltásához szükséges minimális áramerősséget. A reobázis által kiválasztott egyszeri AP-t használtuk az akciós potenciál tulajdonságainak elemzésére (1. és 2. táblázat). Az AP amplitúdóját az AP küszöbértéke és annak csúcsa közötti feszültségkülönbségként határoztuk meg. A küszöbérték az a feszültség (mV), amelynél az AP első deriváltja (dV/dt) meghaladta a 20 mV/s értéket. Az AP felfutási ideje az az idő (ms), amíg az AP eléri csúcsamplitúdójának 90%-át a csúcs 10%-áról. A lecsengési idő az AP csúcs amplitúdójának 90%-a és 10%-a közötti idő volt. A félszélesség az AP hullámforma emelkedési és csökkenésének félamplitúdója közötti idő (ms). Az utóhiperpolarizáció (AHP) az alapvonal és a leginkább hiperpolarizált pont közötti különbség volt, amely a gyors AHP (fAHP) AP küszöbértéke után 3 ms-on belül, a közepes AHP (mAHP) AP küszöbértéke után 10–50 ms-on belül jelentkezett.

Az AP csúcs emelkedése és esése az AP emelkedés és csökkenésének maximális meredeksége (DmV/Dms). A membrán alappotenciálját a 1400- ms sweep átlagos feszültségeként számítottuk ki a 0- pA lépés során. A kezdeti kísérleteket szinaptikus blokkolók hiányában végezték annak meghatározására, hogy a nem és a napszak hogyan járul hozzá a CA1 piramis neuronok ingerlékenységéhez az ép áramkörben. A szinaptikus transzmissziónak a fokozott éjszakai ingerlékenységre gyakorolt ​​hatásának felméréséhez külön, követési kísérletet végeztünk a GABAA antagonista, a gabazin (10 mM) és a glutamáterg antagonisták, az NBQX (10 mM) és a CPP (5 mM) jelenlétében. .

Immunhisztokémia

Annak igazolására, hogy a posztszinaptikus áramlatok mérésére rögzített sejtek CA1 piramissejtek voltak, minden sejtet legalább 2{11}} percig biocitinnel töltöttünk. A töltött sejteket tartalmazó szeleteket 4%-os paraformaldehidben fixáltuk legalább 24 órán keresztül, majd 310 percig PBS-ben mostuk, és 2-3 órán keresztül szobahőmérsékleten inkubáltuk 10% NDS-t, 3% BSA-t, 1% glicint, 0,4% TBS-oldatban. % Triton X-100 és streptavidin-488(1:1000).

A szeleteket ezután 3-10 percig PBS-ben mostuk, majd DAPI-t tartalmazó ProLongGold Antifade rögzítőanyaggal üveglemezekre és fedőlemezekre szereltük. A tárgylemezeket BZ-X700 fluoreszcens mikroszkóppal (Keyence) tettük láthatóvá. Minden olyan sejtet, amely elhelyezkedése és morfológiája alapján nem lehetett CA1 piramissejtek közé sorolni, kizártuk az elemzésből.

Elemzés és statisztika
Az adatokat SPSS (27/28-as verzió) és Prism-GraphPad szoftver segítségével elemeztük és vizualizáltuk. A paraméteres tesztek feltételezéseit, beleértve a variancia normalitását és homogenitását, értékelték, és ha megsértették, az adatokat átalakították, vagy nem paraméteres teszteket használtak. Hacsak másképp nem jelezzük, a szignifikancia értéke p, 0.05. Az összes statisztikai teszt összefoglalása az ExtendedData táblázatban található: 1-1.

Objektumhely memória

Az OLM-adatokat független, kétirányú ANOVA-val elemeztük, független változóként a napszakot és a nemet, valamint függő változóként a diszkriminációs indexet (1D. ábra). Pearson-féle korrelációt használtunk a teljes feltárási idő és a megkülönböztetési index pontszámai közötti kapcsolat felmérésére, és kontingenciaelemzést alkalmaztunk a magas és alacsony feltárási idők nemek és napszakok közötti eloszlásának meghatározására (ExtendedData 1-1B. ábra). .

Terepi felvételek

A bemeneti-kimeneti adatokat lineáris vegyes modellel elemeztük, fEPSP meredekséggel a napszak, a nem és a stimulációs intenzitás függvényében. Az LTP-kísérletek során az fEPSP meredekségét az alapvonali válaszokhoz normalizáltuk, és a 40-perc utáni HFS-rögzítési időszak utolsó 10 percében kapott válaszokat háromutas ANOVA-val, ismételt mérésekkel (RM-ANOVA) elemeztük.

Teljes sejt patch-clamp elektrofiziológia

A posztszinaptikus áramokat (gátló és serkentő) a rendszer automatikusan észlelte egy 5-perces felvételből a pClamp eseménysablon keresése segítségével, majd manuálisan ellenőrizték, hogy nem észleltek-e hamis eseményeket. Az amplitúdókat és az intereventintervallumot (IEI) egy generalizált becslési egyenlet (GEE) segítségével elemeztük, amely lehetővé tette a paraméterbecsléseket populációátlagolt modellekkel, miközben figyelembe vette az alanyokon belüli ismételt mérések közötti összefüggéseket (Reed és Kaas, 2010; Cook és mtsai, 2016).

A GEE modell egy strukturálatlan működő korrelációs mátrixstruktúrát, a sejt alanyi hatását és a posztszinaptikus események alanyon belüli hatását határozta meg. A nyers adatok szignifikáns pozitív torzítást mutattak szélsőséges értékekkel, így levágták a felső és alsó kiugró értékeket (10%), amit vagy log transzformáció követett az amplitúdóadatok esetében vagy log 1 1 transzformáció az IEI adatok esetében , teljesítse a normál eloszlások feltételezéseit az elemzés előtt.

Minden árambilincs adatot az EasyElectrophysiology (Easy Electrophysiology, RRID: SCR_021190) szoftverrel elemeztünk, amely a Neo-t használja (Garcia etal., 2014). Az akciós potenciálokat az Action Potential Counting modul segítségével számoltuk meg az alapértelmezett AutoThreshold Spike algoritmussal. RM-ANOVA-t használtunk az akciós potenciál elemzésére olyan jelenlegi lépésekben, amelyekben az adatok nem sértették meg a linearitás és a normalitás feltételezését: 160-400 pA. Az összes többi membrántulajdonságot (1. és 2. táblázat) kétutas ANOVA-val elemeztük a napszak és a nem független változóival. Az összes árambilincs adatot az elülső-hátulsó tengely mentén elhelyezkedő pozíció szerint rétegeztük a végső statisztikai elemzés előtt.

Eredmények

A nappali és éjszakai különbségek az OLM teljesítményében a nemtől függenek

A szexnek a tanulás és a memória cirkadián ritmusára gyakorolt ​​hatásának vizsgálatára az objektumhely-memória (OLM) assay-t használtuk, amely az egér azon hajlamán alapul, hogy új helyeken fedezze fel a tárgyakat a hippokampális térbeli memória értékelésére (Barker és Warburton, 2011; Takahashiet al. ., 2013; Chao et al., 2016). Noha beszámoltak az OLM-teljesítményben mutatkozó cirkadián és napi különbségekről (Takahashi és mtsai, 2013; Snider és mtsai, 2016), a nemnek az OLM-teljesítmény napi változásaira gyakorolt ​​hatása továbbra is kevéssé ismert.

Megállapítottuk, hogy az OLM teljesítménye a napszakokban változik; azonban a teljesítményben mutatkozó napi különbségek mintázata különbözött a nemek között (p=0.023, kétirányú ANOVA interakció).

Míg a hímek a vártnak megfelelően jobban teljesítettek éjszaka, mint nappal (p {{0}},028, egyszerű főbb hatások a nappal és az éjszaka közötti összehasonlításban hímeknél; 1D. ábra), a nőstény egerek nappal jobban teljesítettek, mint az az éjszaka (p=0.004, egyszerű főbb hatások a nappal és az éjszaka összehasonlítására nőknél; 1D. ábra). A napszaknak vagy a nemnek nem volt hatása a teljes felderítési időre (p=0,926 és 0,936, kétirányú ANOVA fő hatások; kiterjesztett adatok 1-1A ábra). Nem volt kapcsolat a teljes feltárás és a DIScore-ok között (r(52)=0.053, ns p=0.704, Pearson-féle korreláció; kiterjesztett adatok 1-1B ábra).

Az éjszakai LTP mértéke nagyobb, mint nappal, nemtől függetlenül
A hosszú távú potencírozást (LTP) a tanulás és a memória sejtszintű korrelációjának tekintik. A CA3-CA1 szinapszisokban az LTP magasabb éjszaka, mint nappal a malemicákban (Chaudhury és mtsai, 2005; Besing et al., 2017; Davis etal., 2020), de tudomásunk szerint nincs ilyen közzétett jelentések a napszaknak az LTP nagyságrendű felnőtt nőstény egerekre gyakorolt ​​hatásairól. Tekintettel arra a megállapításunkra, hogy a hippokampusz-függő memóriavizsgálat során a teljesítményben mutatkozó napi különbségek a nemtől függenek, a következő lépésben azt kerestük, hogy a nem befolyásolja-e a napi különbségeket az LTP-ben.

Először is, hogy felmérjük a bazális szinaptikus transzmisszió erősségét a CA{{0}}CA1 szinapszisoknál, I/O görbéket hoztunk létre a CA1 stratum radiatumtól a Schaffer kollaterális stimulációra adott válaszreakcióból származó fEPSP meredekségének mérésével egy sor növekvő stimulációs intenzitás mellett ( 0.2–200 mA, D 10 mA) nappal és éjszaka hím és nőstény egerekben (2A, B ábra). Míg sem a nemnek, sem a napszaknak nem volt szignifikáns hatása a bazális szinaptikus transzmisszióra a vizsgált ingertartományban (p=0.552, illetve 0,981, LMM-főhatás), szignifikáns nemenkénti stimulációs intenzitású interakció volt megfigyelhető ( p, 0,001, LMM; 2A, B ábra).

A hímek fEPSP meredeksége csak 180, 190 és 200 mA volt a nőkéhez képest, függetlenül a napszaktól (p =0,041, 0,043 és 0,035; egyszerű fő hatások a hímek és a nőstények összehasonlításában az összes ingerintenzitáson; 2A ábra). Összességében ezek az eredmények azt mutatják, hogy a napszak nem befolyásolja a bazális szinaptikus átvitelt, és a szex csak a legmagasabb stimulációs intenzitás mellett befolyásolja a válaszokat.

Ezt követően felmértük a szinaptikus plaszticitást a CA{0}}CA1 szinapszisnál úgy, hogy rövid, nagyfrekvenciás stimulációra adott válaszként mértük az LTP-t (HFS; 2C, D ábra). Amint arról korábban beszámoltunk, az LTP mértéke éjszaka nagyobb volt a nappalhoz képest mind a hím, mind a nőstény egerekben (p =0,003, háromutas RM-ANOVA; 2C, D ábra); azonban a szexnek nem volt jelentős hatása vagy interakciója. Ezek az eredmények együttesen arra utalnak, hogy a napszak befolyásolja a szinaptikus plaszticitást hím és nőstény egerekben, anélkül, hogy befolyásolná az alap szinaptikus erőt.

A CA1 piramissejtek szinaptikus gátlása nappal nagyobb, mint éjszaka, nemtől függetlenül

Az LTP változásai a szinaptikus mechanizmusoknak és/vagy az ingerlékenység belső változásainak tulajdoníthatók. Ezért először azt kerestük, hogy a napszak és a szex befolyásolja-e a gátló és serkentő szinaptikus transzmissziót a CA1 piramis neuronokon. A CA1 piramissejtek szinaptikus gátlásának vizsgálatához megmértük a spontán IPSC-k (sIPSC) amplitúdóját és gyakoriságát egész sejtes feszültségbilincs segítségével hím és nőstény egerekben nappal és éjszaka (3A. ábra). Azt találtuk, hogy az sIPSC interevent intervallum (IEI) nappal rövidebb volt, mint éjszaka, nemtől függetlenül (napszak: p=0,033, GEE; 3A, C ábra), ami nagyobb gyakoriságot jelez gátló események a nap folyamán.

Az sIPSC-k amplitúdója nappal nagyobb volt, mint éjszaka mind a férfiaknál, mind a nőknél (napszak: p=0,008, GEE; 3A, E ábra). Az sIPSC-k megnövekedett nappali gyakorisága és amplitúdója a CA1 piramis neuronok erősebb gátlására utal a nap folyamán, mint az éjszaka.

Az erősebb szinaptikus gátlás a nap folyamán a preszinaptikus GABA felszabadulás növekedéséből vagy a megnövekedett posztszinaptikus GABAAR funkcióból származhat. E lehetőségek megkülönböztetése érdekében miniatűr IPSCS-eket (mIPSC-ket) mértünk a feszültségfüggő nátriumcsatorna-blokkoló tetrodotoxin (TTX) jelenlétében hím és nőstény egerekben nappal és éjszaka (4A ábra). Miközben azt találtuk, hogy sem a nemnek (p=0.392,GEE), sem a napszaknak (p=0.760, GEE) nincs statisztikailag szignifikáns hatása az mIPSC IEI-re, a férfiakból származó események a tendencia felé mutattak nappal-éjszaka különbség (p= 0.068, nem-napi interakció, GEE; 3C. ábra).

A nappal-éjszaka különbségek hiánya a nőknél azt jelzi, hogy az sIPSC-kre kifejtett napszaki hatásokat valószínűleg a helyi interneuron akciós potenciál tüzelése okozza. Férfiaknál a nappali és éjszakai átlagértékek 12 ms-mal tértek el (átlag és SEM: férfi nappal, 98.24 61.05 ms; férfi éjszaka 85.78 6 1.04 ms), ami arra utal, hogy a potenciálfüggetlen gátló hólyagfelszabadulás gyakoribb lehet éjszaka (3C. ábra). Az mIPSC amplitúdójának vizsgálatakor váratlanul szignifikáns kölcsönhatást találtunk a napszak és a nem között (p=0.038,GEE), a nőstények amplitúdói nagyobbak voltak, mint a férfiaké nappal (p {{16}). }.006, Wald x2 páronkénti összehasonlítás; 4E. ábra); ez azonban;2-pA különbség valószínűleg biológiailag nem releváns (női nap: 34.68 6 1.01 pA;férfi nap: 32.67 6 1.02 pA, átlag 6 SEM) .

Összességében ezek a spontán és miniatűr IPSC adatok arra utalnak, hogy az akciós potenciáltól függő gátlás, de nem a spontán hólyagos fúzió a CA1 piramissejtekben, nappal nagyobb, mint éjszaka mind a hímekben, mind a nőkben.

A CA1 piramissejtek szinaptikus gerjesztése a nemtől függ

Ezt követően azt akartuk meghatározni, hogy a CA1 piramis neuronok spontán gerjesztő szinaptikus bemenetét befolyásolja-e a nem és a napszak. Először spontán EPSC-ket (sEPSC) mértünk teljes cellafeszültség-bilincs felvételek segítségével (5A. ábra). Bár nem volt szignifikáns fő hatása a napszaknak az sEPSC amplitúdójára (5E. ábra), nemtől függetlenül (p=0.371, GEE), statisztikai tendencia az idő szignifikáns fő hatására. nappal azt jelezte, hogy a nappal rögzített sEPSC IEI nagyobb lehet, mint az éjszakai (p=0.052,GEE), ami az éjszakai izgató események nagyobb gyakoriságára utal (5C. ábra). Összességében azt találtuk, hogy a nők több serkentő szinaptikus bemenettel rendelkeznek, nagyobb sEPSCamplitúdókkal és rövidebb IEI-kkel a férfiakhoz képest (p=0,022 és 0,020, a nem fő hatása, GEE; 5C, E ábra).

Ezután megismételtük ezeket a kísérleteket a feszültségfüggő nátriumcsatorna-blokkoló tetrodotoxin (TTX) jelenlétében, és miniatűr spontán gerjesztő szinaptikus áramokat (mEPSC) mértünk a CA1 piramis neuronokon (6A. ábra). A mEPSC-k amplitúdója nem változott a nemtől és az időtől függően. of-day(p= 0.227 és p= 0.150, a nem és a napszak fő hatása, rendre, GEE; 6E. ábra); az mEPSC IEI-k nappali-éjszakai változása azonban a nemtől függött (p= 0,021, napszaki szexuális interakció, GEE; 6C. ábra). A hímeknél a mEPSC IEI rövidebb volt éjszaka, mint nappal (p= 0,002, Wald x2 páronkénti összehasonlítás), ami azt jelzi, hogy a hím egereknél nagyobb gyakorisággal fordulnak elő éjszakai izgató események, és ezért valószínűleg nő a preszinaptikus felszabadulás valószínűsége; azonban nem volt szignifikáns nappali-éjszaka különbség a nőknél (p= 0,765, Wald x2 páronkénti összehasonlítás; 6C. ábra).

Összességében ezek az eredmények azt sugallják, hogy az éjszakai sEPSC gyakoriságának növekedése (különösen a nőknél) az akciós potenciál függő. A hímeknél azonban a blokkoló akciós potenciálok olyan éjszakai gyakoriságnövekedést tárnak fel, amely nem volt látható ezekben az EPSC-kben.

A CA1 piramis neuronjai éjszaka jobban ingerelhetők

Általánosságban elmondható, hogy megfigyeléseink arra utalnak, hogy a szinaptikus gátlás nagyobb éjszaka, a szinaptikus gerjesztés pedig nappal; így a következőkben azt akartuk meghatározni, hogy a szinaptikus serkentő és gátló bemenet ezen ellentétes napi változása okoz-e napi változást a CA1 piramisneuron ingerlékenységében. Ennek érdekében a CA1 piramiscellákat jelenlegi clamp módban foltoztuk, sértetlen áramkörrel (azaz szinaptikus antagonisták hiányában) és clampingcell membránpotenciál nélkül. Egyre nagyobb mennyiségű depolarizáló áramot (0–500 pA, D 20 pA, 1000-ms időtartam) fecskendeztünk a piramis neuronokba, és mértük a kiváltott akciós potenciálok számát.

Az adatokat a hippokampusz elülső-hátulsó tengelyében lévő neuronokból gyűjtöttük. Korábban publikált tanulmányok elektrofiziológiai sokféleséget találtak a CA1 piramis neuronokban, amelyek a tengelyek közötti pozíciótól függenek (Spruston, 2008; Marcelin és mtsai, 2012; Dougherty et al., 2012, 2013; Hönigsperger és mtsai, 2015; Kim és 201 Johnston; Malik és mtsai, 2016; Milior és mtsai, 2016); ezért úgy döntöttünk, hogy figyelembe vettük ezt a faktort azáltal, hogy az összes neuront "elülső" vagy "hátsó" kategóriába soroltuk a coronalis metszet anatómiája alapján (Allen Reference Atlas from https://atlas.brain-map.org/; 7A ábra).

Amikor az elülső-hátulsó tengelyt mint tényezőt belefoglaltuk a kezdeti ANOVA-modellbe, amely az aktuális lépésenkénti több akciós potenciált értékeli, azt találtuk, hogy a legnagyobb hozzájáruló tényező a régió volt (p= 0.005, főhatás, négyutas RM-ANOVA). Ezenkívül jelentős regionális különbségeket találtak a bemeneti ellenállás (A: 64.27 6 1.95 MX, P:75.90 6 2.47 MX, p, 0,001, háromutas ANOVA), reobázis (A) tekintetében. : 146.69 6 7.50 pA, P: 112.32 6 6.10 pA, p, 0.001, háromutas ANOVA) és Imax, vagyis áramerősség, amelyen a neuronok a maximális frekvencián tüzelnek (A: 417.{101} {23}}.29 pA. P: 386.90 610.82 pA, p= 0.047, háromutas ANOVA).

Ezek az elülső és hátsó neuronok közötti különbségek összhangban vannak a korábban publikált tanulmányokkal, amelyek sokféleséget találtak a dorsalis és a ventrális CA1 piramis neuronok között. Míg a koronaszelet előkészítése nem tette lehetővé a ventrális CA1 tényleges izolálását, a hátsó szakaszok nagyobb valószínűséggel tartalmaznak ventrális CA1 piramis neuronokat. azt találta, hogy a hátsó neuronok tulajdonságai megegyeznek a ventrális CA1 piramis neuronok korábban publikált adataival, míg az elülső neuronok hasonlóak a dorsalis piramis neuronokhoz (Dougherty et al., 2012; Malik és mtsai, 2016).

For more information:1950477648nn@gmail.com