Päivittäisten vaihteluiden ja sukupuolierojen tarkastelu hippokampuksen neurofysiologiassa ja spatiaalisessa muistissa, osa 2

Koko solun patch-clamp -tallenteet

Kaikki tiedot kerättiin koronaalisista hippokampuksen viipaleista ZT 2–6 (päivä) tai ZT 13–17 (yö) 32 asteessa standardissa ACSF:ssä, joka sisälsi seuraavat (mM): 125 NaCl, 2,5 KCl, 1,25 Na2PO4, 2 CaCl2, 1 MgCl2, 25 NaHC03 ja 25 glukoosi, kuplitettiin 95 % 02/5 % C02:lla.

Koronaalinen hippokampus on tärkeä aivojen alue, jolla on keskeinen rooli ihmisen muistiprosessissa.

Tutkimukset osoittavat, että koronaaalinen hippokampus on kriittinen pitkäaikaisten muistojen tallentamisessa ja hakemisessa. Se on se, mitä ihmiset kutsuvat "aikamatkailijaksi", joka voi viedä ihmiset takaisin menneisiin kokemuksiin ja kokemuksiin. Koronaalisella hippokampuksella on tärkeä rooli identiteetissämme, tunnehallinnassamme, itsensä ymmärtämisessä ja ihmissuhteissamme.

Muistimme heikkenee ajan myötä, mutta on olemassa muutamia asioita, joita voimme tehdä muistimme parantamiseksi. Ensinnäkin on tärkeää säilyttää positiivinen asenne, sillä se voi vähentää stressiä ja parantaa muistia. Toiseksi enemmän liikuntaa ja ruokavaliota voi edistää sepelvaltimon hippokampuksen toimintaa ja olla hyödyllistä fyysiselle terveydelle. Lopuksi muistin harjoittaminen ja työkalujen, kuten muistilehtiöiden, käyttö voivat myös parantaa muistia.

Kaiken kaikkiaan koronaalisella hippokampuksella on korvaamaton rooli ihmisen muistissa ja kognitiivisessa suorituskyvyssä. Siksi meidän tulee kiinnittää huomiota sen rooliin ja pitää se mahdollisimman terveenä. Ennakoivilla toimilla voimme parantaa muistiamme ja hidastaa sen heikkenemistä, jotta voimme jatkaa selkeää ajattelua ja elää merkityksellistä elämää. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanche deserticola voi myös säädellä välittäjäaineiden tasapainoa, kuten lisäämällä asetyylikoliinin ja kasvutekijöiden tasoa. Nämä aineet ovat erittäin tärkeitä muistille ja oppimiselle. Lisäksi liha voi myös parantaa verenkiertoa ja edistää hapen toimitusta, mikä voi varmistaa, että aivot saavat riittävästi ravinteita ja energiaa, mikä parantaa aivojen elinvoimaa ja kestävyyttä.

Napsauta tietää tapoja parantaa aivojen toimintaa

CA1-pyramidaalisten hermosolujen koko solupatch-clamp -tallenteet saatiin käyttämällä sokea patch -tekniikkaa. Lyhyesti sanottuna patch-pipetit sijoitettiin joko mediaaliseen tai lateraaliseen CA1-alueen päähän (riippuen siitä, oliko viipale vasemmasta vai oikeasta pallonpuoliskosta) 50–150 mM:n syvyyteen, positiivista painetta käytettiin, kun pipetti kuljetettiin hitaasti joko mediaalisesti tai lateraalisesti. pyramidisolukerros, kunnes pipetin resistenssin nopea kasvu osoitti kosketusta hermosolun kanssa, jolloin positiivinen paine vapautettiin, saatiin tiivis tiiviste (0,1 GX) ja käytettiin lievää negatiivista painetta koko solun patch-konfiguraation saavuttamiseksi.

Tiedot hankittiin Multiclamp700B-vahvistimella, Axon Digidata 1440A- ja 1550B-digitoijalla ja pClamp10/11-ohjelmistolla (Molecular Devices). Patch-pipetit (BF150–086; Sutter Instruments) vedettiin Sutter P-97 -vaakasuoraan vetolaitteeseen. ) 2,5 - 5 MV:n resistanssiin. Soluja dialysoitiin 5 minuuttia ennen kokeellisia tallennuksia. Analyysissä käytetyillä soluilla oli pääsyvastus, 30 MV, joka ei kasvanut 0,20 % kunkin 5-minuutin kokeen aikana.

Voltage-clamp-kokeita varten kaikki kennot pidettiin 70 mV:ssa ja signaalit suodatettiin 5 kHz:llä ja digitoitiin 10 kHz:ssä. IPSC-kokeissa käytettiin patch-pipettiliuosta, joka sisälsi (mM): 140 CsCl, 10 EGTA, 5 MgCl2, 2 NaATP, 0,3 Na-GTP, 10 HEPES, 0,2 % biosytiini (pH 7,3, 290 mm) ja 5 QX{{19} (natriumkanavan antagonisti) lisätty käytön yhteydessä. IPSC:t eristettiin farmakologisesti 10 mM NBQX:n (AMPAR-antagonisti, HelloBio) ja 5 mM CPP:n (NDMAR-antagonisti, Hello Bio) kylpyperfuusiolla.

EPSC-kokeissa käytettiin patch-pipettiliuosta, joka sisälsi (inmM): 100 CsOH, 100 glukonihappo (50 %), 0,6 EGTA, 5MgCl2, 2 Na- ATP*3H2O, 0,3 Na-GTP, 40 HEPES, 7 fosfokreatiini, biosytiini (0,2 %) ja 5 QX-314 lisätty käytön yhteydessä. EPSC:t eristettiin farmakologisesti 10 mM gabatsiinin kylpyperfuusiolla (GABAAR-antagonisti, Hello Bio). Erilliset kokeet miniatyyri-IPSC:n ja pienois-EPSC:n (mIPSC:t/mEPSC:t) mittaamiseksi rekisteröitiin kuten edellä lisäämällä 0,5 mM tetrodotoksiinia (TTX; jänniteohjattu natriumkanava). estäjä, Tocris).

Virtapuristuskokeita varten signaalit suodatettiin 10 kHz:llä ja digitoitiin 20 kHz:llä. Patch pipettiliuos sisälsi (mM): 135 K-glukonaatti, 2 MgCl2, 0,1 EGTA, 10 HEPES, 4 KCl, 2 Mg-ATP, 0,5 Na-GTP, 10 ug fosfokreatiinia ja biosytiini (0,2 %; pH 7,3, 310 mOsm ja 2–4 ​​MV). Hermoston virittyvyys arvioitiin injektoimalla progressiivisia depolarisoivan virran vaiheita levosta (0–500 pA, D 20 pA) ja laskemalla kunkin 1000:n aikana laukeavien toimintapotentiaalien määrä ms nykyinen askel.

Vasteen jyrkkyys saatiin laskemalla lineaarinen suhde laukaisutaajuuden ja injektoidun virran välillä {{0}} - 400-pAsteps välillä. Suurin toimintapotentiaalin (AP) laukaisutaajuus (max) ja virta, jolla max tapahtui (Imax), mitattiin myös. Laskeutuminen mitattiin hyperpolarisoivan virran injektion huippujännitteen amplitudina (mV), joka saavutti vakaan tilan kalvopotentiaalin 90–93 mV. Tuloresistanssi (MX) mitattiin virran vasteen jyrkkyydellä sarjaan hyperpolarisoivaa virtaa. injektiot (150 - 0 pA, D 50 pA).

Rheobase määriteltiin vähimmäisvirraksi, joka vaadittiin yhden AP:n aikaansaamiseksi. Yksittäisiä reoemäksen valikoimia AP:itä käytettiin toimintapotentiaaliominaisuuksien analysointiin (taulukot 1, 2). AP-amplitudi määriteltiin AP-kynnyksen ja sen huipun väliseksi jännite-eroksi. Kynnys määriteltiin jännitteeksi (mV), jolla AP:n ensimmäinen derivaatta (dV/dt) ylitti arvon 20 mV/s. AP:n nousuaika oli aika (ms), jolloin AP saavuttaa 90 % huippuamplitudistaan ​​10 %:sta huipusta. Vaimenemisaika oli aika 90 %:n ja 10 %:n välillä AP-huipun amplitudista. Puolileveys oli aika (ms) AP-aaltomuodon nousun ja vaimenemisen puoliamplitudien välillä. Jälkihyperpolarisaatio (AHP) oli ero lähtötilanteen ja eniten hyperpolarisoituneen pisteen välillä, joka ilmeni 3 ms:n sisällä AP-kynnyksen jälkeen nopealle AHP:lle (fAHP) ja 10–50 ms:n sisällä AP-kynnyksen jälkeen medium-AHP:lle (mAHP).

AP:n huippunousu ja -lasku määriteltiin maksimikaltevuudeksi (DmV/Dms) AP:n nousulle ja vaimenemiselle. Kalvon peruspotentiaali laskettiin 1400-ms-pyyhkäisyn keskijännitteeksi 0-pA-vaiheen aikana. Alkukokeet tehtiin ilman synaptisia salpaajia sen määrittämiseksi, kuinka sukupuoli ja vuorokaudenaika vaikuttavat CA1-pyramidaalisen hermosolun kiihottumiseen ehjässä piirissä. Synaptisen transmission vaikutuksen arvioimiseksi parantuneeseen yöaikaan suoritettiin erillinen seurantakoe GABAA-antagonistin, gabatsiinin (10 mM) ja glutamatergisten antagonistien, NBQX:n (10 mM) ja CPP:n (5 mM) läsnä ollessa. .

Immunohistokemia

Sen varmistamiseksi, että postsynaptisten virtojen mittaamiseen tallennetut solut olivat CA1-pyramidisoluja, kaikki solut täytettiin biosytiinillä vähintään 2 0 minuutin ajan. Täytettyjä soluja sisältävät viipaleet kiinnitettiin 4 % paraformaldehydissä vähintään 24 tuntia, pestiin sitten 3 10 minuuttia PBS:ssä ja inkuboitiin 2–3 tuntia huoneenlämpötilassa TBS-liuoksessa, joka sisälsi 10 % NDS, 3 % BSA, 1 % glysiiniä, 0,4 % Triton X-100 ja streptavidiini-488(1:1000).

Sitten viipaleita pestiin 3 10 minuuttia PBS:ssä ja kiinnitettiin lasilevyille ja peitelevyille ProLongGold Antifade -asennusmateriaalilla, joka sisälsi DAPI:tä. Diat visualisoitiin BZ-X700-fluoresenssimikroskoopilla (Keyence). Kaikki solut, joita ei voitu luokitella CA1-pyramidisoluiksi sijainnin ja morfologian perusteella, suljettiin pois analyysistä.

Analyysi ja tilastot
Tiedot analysoitiin ja visualisoitiin käyttämällä SPSS:ää (versio 27/28) ja Prism-GraphPad-ohjelmistoa. Parametristen testien oletukset, mukaan lukien varianssin normaalius ja homogeenisuus, arvioitiin, ja jos niitä rikottiin, tiedot muunnettiin tai käytettiin ei-parametrisia testejä. Ellei toisin mainita, merkitsevyys määritettiin p, 0.05. Yhteenveto kaikista tilastollisista testeistä on ExtendedData-taulukossa 1-1.

Objektin sijaintimuisti

OLM-tiedot analysoitiin käyttämällä riippumatonta kaksisuuntaista ANOVAa, jossa vuorokaudenaika ja sukupuoli riippumattomina muuttujina ja erotteluindeksi riippuvaisena muuttujana (kuvio 1D). Pearsonin korrelaatiota käytettiin arvioitaessa kokonaisetsintäajan ja erotteluindeksipisteiden välistä suhdetta, ja kontingenssianalyysiä käytettiin määrittämään korkeiden ja alhaisten tutkimusaikojen jakautuminen sukupuolen ja vuorokaudenajan välillä (ExtendedData Fig. 1-1B). .

Kenttätallenteet

Tulo-lähtötiedot analysoitiin käyttämällä lineaarista sekamallia, jossa fEPSP-kaltevuus vuorokaudenajan, sukupuolen ja stimulaation intensiteetin funktiona. LTP-kokeissa fEPSP:n kaltevuus normalisoitiin perusvasteisiin, ja 40-minuutin jälkeisen HFS-tallennusjakson viimeisen 10 minuutin aikana saadut vasteet analysoitiin käyttämällä kolmisuuntaista ANOVAa toistuvin mittauksin (RM-ANOVA).

Kokosoluinen patch-clamp elektrofysiologia

Postsynaptiset virrat (estävä ja kiihottava) tunnistettiin automaattisesti 5-minuutin tallennuksesta käyttämällä pClampin tapahtumamallihakua ja tarkastettiin sitten manuaalisesti väärien tapahtumien havaitsemiseksi. Amplitudit ja intereventinterval (IEI) analysoitiin käyttämällä yleistä estimointiyhtälöä (GEE), joka mahdollisti parametriestimaatit populaatiokeskiarvostettujen mallien avulla samalla kun otettiin huomioon toistuvien mittausten väliset korrelaatiot koehenkilöiden sisällä (Reed ja Kaas, 2010; Cook et al., 2016).

GEE-malli määritteli rakenteettoman toimivan korrelaatiomatriisirakenteen, solun subjektivaikutuksen ja postsynaptisten tapahtumien subjektin sisäisen vaikutuksen. Raakadatalla oli merkittävä positiivinen vino ääriarvojen kanssa, joten niistä leikattiin ylemmät ja alemmat poikkeavuudet (10 %), jota seurasi joko logaritmimuunnos amplituditietojen tapauksessa tai log 1 1 -muunnos IEI-tietojen tapauksessa , täyttää normaalijakaumien oletukset ennen analyysiä.

Kaikki virtapihtitiedot analysoitiin EasyElectrophysiologylla (Easy Electrophysiology, RRID: SCR_021190), ohjelmistolla, joka käyttää Neoa (Garcia etal., 2014). Toimintapotentiaalit laskettiin käyttämällä Action Potential Counting -moduulia oletusarvoisen AutoThreshold Spike -algoritmin kanssa. RM-ANOVAa käytettiin analysoimaan toimintapotentiaalia nykyisten vaiheiden välillä, joissa tiedot eivät rikkoneet lineaarisuuden ja normaaliuden oletuksia: 160–400 pA. Kaikki muut kalvon ominaisuudet (taulukot 1, 2) analysoitiin käyttämällä kaksisuuntaista ANOVAa riippumattomilla vuorokaudenajan ja sukupuolen muuttujilla. Kaikki virtapihtitiedot ositettiin sijainnin mukaan anterior-posteriori-akselia pitkin ennen lopullista tilastollista analyysiä.

Tulokset

Päivän ja yön erot OLM:n suorituskyvyssä riippuvat sukupuolesta

Tutkiaksemme seksin vaikutusta oppimisen ja muistin vuorokausirytmeihin käytimme objektipaikannusmuisti (OLM) -määritystä, joka perustuu hiiren taipumukseen tutkia esineitä uusissa paikoissa, arvioidaksemme hippokampaalista spatiaalista muistia (Barker ja Warburton, 2011; Takahashiet al. ., 2013; Chao et ai., 2016). Vaikka OLM-suorituskyvyn vuorokausivaihteluista ja vuorokausivaihteluista on raportoitu (Takahashi et al., 2013; Snider et al., 2016), sukupuolen vaikutus OLM-suorituskyvyn vuorokausivaihteluihin on edelleen huonosti ymmärretty.

Huomasimme, että OLM:n suorituskyky vaihtelee vuorokaudenajasta riippuen; Kuitenkin vuorokauden suorituskyvyn erot vaihtelivat sukupuolten välillä (p=0.023, kaksisuuntainen ANOVA-vuorovaikutus).

Vaikka urokset suoriutuivat odotetusti paremmin yöllä kuin päivällä (p {0},028, yksinkertaiset päävaikutukset verrattaessa päivää ja yötä miehillä; kuva 1D), naarashiiret suoriutuivat paremmin päivällä verrattuna yö (p=0.004, yksinkertaiset päävaikutukset verrattaessa päivää vs. yö naisilla; kuva 1D). Kellonajan tai sukupuolen vaikutusta tutkimusaikaan ei ollut (p=0,926 ja 0,936, kaksisuuntaiset ANOVA-päävaikutukset; laajennetut tiedot, kuva 1-1A). Kokonaistutkimuksen ja DI-pisteiden välillä ei ollut yhteyttä (r(52)=0.053, ns p=0.704, Pearsonin korrelaatio; laajennettu data, kuva 1-1B).

LTP-suuruus yöllä on suurempi kuin päivä, sukupuolesta riippumatta
Pitkäaikaista potentiaatiota (LTP) pidetään oppimisen ja muistin solukorrelaationa. LTP CA3-CA1-synapseissa on korkeampi yöllä kuin päivällä malemicissa (Chaudhury ym., 2005; Besing et al., 2017; Davis etal., 2020), mutta tietojemme mukaan niitä ei ole. julkaistut raportit vuorokaudenajan vaikutuksista LTP-suuruusluokkaan aikuisiin naarashiiriin. Ottaen huomioon havaintomme, että vuorokausierot suorituskyvyssä hippokampuksesta riippuvaisessa muistimäärityksessä ovat riippuvaisia ​​sukupuolesta, pyrimme seuraavaksi määrittämään, vaikuttaako sukupuoli vuorokausivaihteluihin LTP:ssä.

Ensinnäkin CA{{0}}CA1-synapsien perussynaptisen transmission voimakkuuden arvioimiseksi loimme I/O-käyrät mittaamalla fEPSP:n kulmakertoimen CA1 stratum radiatum -vasteesta Schafferin kollateraalistimulaatioon sarjassa, jossa stimulaatiointensiteetti kasvaa ( 0.2–200 mA, D 10 mA) päivällä ja yöllä uros- ja naarashiirillä (kuvat 2A, B). Vaikka sukupuolella tai vuorokaudenajalla ei ollut merkittävää vaikutusta basaaliseen synaptiseen transmissioon testatulla ärsykealueella (p=0,552 ja 0,981, LMM-päävaikutus), oli merkittävää sukupuolen mukaan stimulaation intensiteetin vuorovaikutusta ( p, 0,001, LMM; kuviot 2A, B).

Miehillä oli suurempi fEPSP-kaltevuus verrattuna naisiin vain 180, 190 ja 200 mA vuorokaudenajasta riippumatta (p =0.041, 0.043 ja 0.035, vastaavasti; yksinkertaiset päävaikutukset vertaamalla miehiä ja naisia ​​kaikilla stim-intensiteetillä; kuva 2A). Kaiken kaikkiaan nämä tulokset osoittavat, että vuorokaudenaika ei vaikuta perussynaptiseen transmissioon ja että sukupuoli vaikuttaa vasteisiin vain korkeimmilla stimulaatiointensiteeteillä.

Seuraavaksi arvioimme synaptista plastisuutta CA3-CA1-synapsissa mittaamalla LTP:tä vastauksena lyhyeen, korkeataajuiseen stimulaatioon (HFS; kuva 2C, D). Kuten aiemmin on raportoitu, LTP:n suuruus oli suurempi yöllä verrattuna päivään sekä uros- että naarashiirillä (p =0,003, kolmisuuntainen RM-ANOVA; kuvio 2C, D); seksillä ei kuitenkaan ollut merkittävää vaikutusta tai vuorovaikutusta sen kanssa. Yhdessä nämä havainnot viittaavat siihen, että vuorokaudenaika vaikuttaa uros- ja naarashiirten synaptiseen plastisuuteen vaikuttamatta perussynaptiseen vahvuuteen.

CA1-pyramidisolujen synaptinen esto päivällä on suurempi kuin yöllä sukupuolesta riippumatta

Muutokset LTP:ssä voidaan johtua synaptisista mekanismeista ja/tai sisäisistä muutoksista kiihtyvyydessä. Siksi pyrimme ensin määrittämään, vaikuttavatko vuorokaudenaika ja sukupuoli estävään ja eksitatoriseen synaptiseen välittymiseen CA1-pyramidaalisiin hermosoluihin. CA1-pyramidisolujen synaptisen eston tutkimiseksi mittasimme spontaanien IPSC:iden (sIPSC) amplitudin ja taajuuden käyttämällä kokosolun jännitepuristinta uros- ja naarashiirillä päivällä ja yöllä (kuva 3A). Huomasimme, että sIPSC-interevent interval (IEI) päivällä oli lyhyempi kuin yöllä sukupuolesta riippumatta (vuorokaudenaika: p=0.033, GEE; kuva 3A, C), mikä osoittaa suurempaa frekvenssiä estäviä tapahtumia päivän aikana.

SIPSC:iden amplitudi päivällä oli suurempi kuin yöllä sekä miehillä että naisilla (vuorokaudenaika:p=0.008, GEE; kuva 3A, E). Tämä sIPSC:iden lisääntynyt päivätaajuus ja amplitudi viittaavat CA1-pyramidaalisen hermosolujen voimakkaampaan estoon päivän aikana verrattuna yöllä.

Voimakkaampi synaptinen esto päivän aikana voi johtua presynaptisen GABA:n vapautumisen lisääntymisestä tai lisääntyneestä postsynaptisesta GABAAR-toiminnasta. Näiden mahdollisuuksien erottamiseksi mittasimme miniatyyri-IPSC:itä (mIPSC:itä) jänniteohjatun natriumkanavan salpaajan tetrodotoksiinin (TTX) läsnä ollessa sekä uros- että naarashiirissä päivällä ja yöllä (kuvio 4A). Vaikka havaitsimme, että sukupuolella (p=0.392,GEE) eikä vuorokaudenajalla (p=0.760, GEE) ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta mIPSC IEI:hen, miesten tapahtumat suuntautuivat osoittamaan päivä-yö ero (p= 0.068, sukupuolivuorovaikutus vuorokaudenajan välillä, GEE; kuva 3C).

Päivän ja yön välisten erojen puute naisilla osoittaa, että vuorokaudenajan vaikutukset sIPSC:iin johtuvat todennäköisesti paikallisesta interneuronien toimintapotentiaalin laukaisusta. Miehillä keskiarvot päivän ja yön välillä erosivat 12 ms (keskiarvo ja SEM: mies päivä, 98.24 61.05 ms; mies yö, 85.78 6 1.04 ms), mikä viittaa siihen, että toiminto potentiaalista riippumaton estävä vesikkelin vapautuminen voi olla yleisempää yöllä (kuva 3C). Kun tutkimme mIPSC-amplitudia, havaitsimme yllättäen merkittävän vuorovaikutuksen vuorokaudenajan ja sukupuolen välillä (p=0.038,GEE), jolloin naisten amplitudit olivat suurempia kuin miehillä päivän aikana (p {{16} }.006, Wald x2 parivertailu; kuva 4E); tämä;2-pA-ero ei kuitenkaan todennäköisesti ole biologisesti merkityksellinen (naisten päivä: 34.68 6 1.01 pA;miehen päivä: 32.67 6 1.02 pA, keskiarvo 6 SEM) .

Yhdessä nämä spontaanit ja miniatyyri IPSC-tiedot viittaavat siihen, että toimintapotentiaalista riippuvainen inhibitio, mutta ei spontaani rakkuloiden fuusio CA1-pyramidisoluihin, on suurempi päivällä kuin yöllä sekä miehillä että naisilla.

Synaptinen viritys CA1-pyramidisoluihin riippuu sukupuolesta

Seuraavaksi halusimme määrittää, vaikuttiko sukupuoli ja vuorokaudenaika spontaaniin kiihottavaan synaptiseen syöttöön CA1-pyramidaalisiin hermosoluihin. Ensin mitattiin spontaaneja EPSC:itä (sEPSC:t) käyttämällä koko solun jännite-clamp -tallenteita (kuva 5A). Vaikka vuorokaudenajan ei ollut merkittävää päävaikutusta sEPSC-amplitudiin (kuva 5E), sukupuolesta riippumatta (p=0.371, GEE), tilastollinen trendi ajankohdan merkittävälle päävaikutukselle. päivä osoitti, että päivällä tallennettu sEPSC IEI saattaa olla suurempi kuin yöllä (p=0.052,GEE), mikä viittaa suurempaan kiihottavien tapahtumien esiintymistiheyteen yöllä (kuva 5C). Kaiken kaikkiaan havaitsimme, että naisilla oli enemmän kiihottavaa synaptista syöttöä, suuremmat sEPSCamplitudit ja lyhyemmät IEI:t kuin miehillä (p=0,022 ja 0,020, vastaavasti, sukupuolen päävaikutus, GEE; kuva 5C, E).

Seuraavaksi toistimme nämä kokeet jänniteohjatun natriumkanavan salpaajan tetrodotoksiinin (TTX) läsnä ollessa ja mittasimme miniatyyriä spontaaneja eksitatorisia synaptisia virtoja (mEPSC:t) CA1-pyramidaalisen neuronien päälle (kuva 6A). MEPSC:iden amplitudi ei vaihdellut sukupuolen tai ajan mukaan. of-day(p= 0.227 ja p= 0.150, sukupuolen ja vuorokaudenajan päävaikutus, vastaavasti, GEE; kuva 6E); päivä-yö -vaihtelu inmEPSC IEI:issä oli kuitenkin riippuvainen sukupuolesta (p= 0.021, vuorokaudenajan välinen sukupuolivuorovaikutus, GEE; kuva 6C). Uroksilla mEPSC IEI:t olivat lyhyemmät yöllä kuin päivällä (p= 0.002, Wald x2 parittaiset vertailut), mikä osoittaa, että uroshiirillä esiintyy enemmän eksitatiivisia tapahtumia yöllä ja siten todennäköistä presynaptisen vapautumisen todennäköisyyden lisääntymistä; naisilla ei kuitenkaan ollut merkittävää päivä-yö eroa (p= 0.765, Wald x2 parivertailu; kuva 6C).

Yhdessä nämä tulokset viittaavat siihen, että trendi kohonneeseen yöaikaan sEPSC-taajuuteen (erityisesti naisilla) on toimintapotentiaalista riippuvainen. Miehillä estävät toimintapotentiaalit paljastavat kuitenkin yöaikaan taajuuden lisääntymisen, jota ei havaittu näissä EPSC:issä.

CA1-pyramidaaliset neuronit ovat kiihtyneempiä yöllä

Yleisesti ottaen havainnot viittaavat siihen, että synaptinen esto on suurempi yöllä ja synaptinen viritys on suurempi päivällä; Näin ollen halusimme seuraavaksi määrittää, johtaako tämä vastakkainen vuorokausivaihtelu synaptisen kiihottavan ja estävän syötteen vuorokausivaihteluun CA1-pyramidaalisen neuronien kiihottavuudessa. Tätä tarkoitusta varten paikkasimme CA1-pyramidisolut nykyisessä puristustilassa piirin ollessa ehjä (eli ilman synaptisia antagonisteja) ja ilman puristussolukalvopotentiaalia. Injektoimme yhä suurempia määriä depolarisoivaa virtaa (0–500 pA, D 20 pA, 1000- ms kesto) pyramidaalisiin hermosoluihin ja mittasimme esiin tulleiden toimintapotentiaalien lukumäärän.

Tiedot kerättiin neuroneista koko hippokampuksen anterior-posterior-akselilta. Aikaisemmin julkaistuissa tutkimuksissa havaittiin elektrofysiologista monimuotoisuutta CA1-pyramidin neuroneissa, jotka ovat riippuvaisia ​​akseleiden välisestä sijainnista (Spruston, 2008; Marcelin et al., 2012; Dougherty et al., 2012, 2013; Hönigsperger et al., 2015; 201 Kim ja Johnston Malik et ai., 2016; Milior et ai., 2016); näin ollen päätimme ottaa tämän tekijän huomioon luokittelemalla kaikki hermosolut joko "etuosiksi" tai "takasoluiksi" koronaalisen leikkauksen anatomian perusteella (Allen Reference Atlas osoitteesta https://atlas.brain-map.org/; kuva 7A).

Kun sisällytimme anterior-posterior-akselin tekijäksi alkuperäiseen ANOVA-malliimme, joka arvioi useita toimintapotentiaalia nykyistä vaihetta kohti, havaitsimme, että suurin vaikuttava tekijä oli alue (p= 0.005, päävaikutus, nelisuuntainen RM-ANOVA). Lisäksi merkittäviä alueellisia eroja havaittiin tuloresistanssissa (A: 64.27 6 1.95 MX, P:75.90 6 2}.47 MX, p, 0.001, kolmisuuntainen ANOVA), reobase (A) : 146.69 6 7.50 pA, P: 112.32 6 6}.10 pA, p, 0.001, kolmisuuntainen ANOVA) ja Imax eli virta, jolla neuronit laukaisivat maksimitaajuudella (A: 417.{101} {23}}.29 pA. P: 386.90 610.82 pA, p= 0.047, kolmisuuntainen ANOVA).

Nämä erot anterioristen ja posterioristen hermosolujen välillä ovat linjassa aiemmin julkaistujen tutkimusten kanssa, joissa havaittiin eroa dorsaalisten ja vatsan CA1-pyramidaalisten hermosolujen joukossa. Vaikka koronaalisen siivuvalmisteemme ei mahdollistanut todellista vatsan CA1:n eristämistä, takaosat sisältävät todennäköisemmin joitain vatsan CA1-pyramidaalisia hermosoluja. havaitsi, että takahermosolujen ominaisuudet olivat yhdenmukaisia ​​aiemmin julkaistujen venralCA1-pyramidaalisten hermosolujen tietojen kanssa, kun taas anterioriset neuronit olivat samanlaisia ​​kuin dorsaaliset pyramidaaliset neuronit (Dougherty et al., 2012; Malik et al., 2016).

For more information:1950477648nn@gmail.com