#ظرفیت #پردازش مغزی ده برابر بیش از محاسبات پیشین بوده است.
#Dynamics of #cortical #dendritic #membrane #potential and #spikes in freely behaving rats
در پژوهشی که به تازگی در #UCLA صورت گرفته است مشخص شده است که #مغز #پستاندارن سرعت پردازش و فعالیتی ده برابر محاسبات پیشین دارد.
برای انجام این پژوهش، از موش های صحرایی استفاده و پتانسیل عمل دندریت (DAP) و پتانسیل غشایی دندریت (DMP) نورون های هرمی طی فعالیت های روزمره #موش های صحرایی در لوب آهیانه به مدت چندین روز با استفاده #تترود سنجیده شد.
Abstract
#Neural activity #in_vivo is primarily measured using #extracellular somatic spikes, which provide limited information about neural computation. Hence, it is necessary to record from neuronal dendrites, which generate #dendritic_action_potentials (#DAP) and profoundly influence neural #computation and #plasticity. We measured neocortical sub- and suprathreshold #dendritic_membrane_potential (#DMP) from putative distal-most dendrites using #tetrodes in freely behaving rats over multiple days with a high degree of stability and sub-millisecond #temporal resolution. DAP firing rates were several fold larger than #somatic rates. DAP rates were modulated by subthreshold DMP #fluctuations which were far larger than DAP amplitude, indicting hybrid, analog-digital coding in the dendrites. #Parietal DAP and DMP exhibited #egocentric #spatial maps comparable to #pyramidal neurons. These results have important implications for neural coding and plasticity.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://science.sciencemag.org/content/early/2017/03/08/science.aaj1497
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
#Dynamics of #cortical #dendritic #membrane #potential and #spikes in freely behaving rats
در پژوهشی که به تازگی در #UCLA صورت گرفته است مشخص شده است که #مغز #پستاندارن سرعت پردازش و فعالیتی ده برابر محاسبات پیشین دارد.
برای انجام این پژوهش، از موش های صحرایی استفاده و پتانسیل عمل دندریت (DAP) و پتانسیل غشایی دندریت (DMP) نورون های هرمی طی فعالیت های روزمره #موش های صحرایی در لوب آهیانه به مدت چندین روز با استفاده #تترود سنجیده شد.
Abstract
#Neural activity #in_vivo is primarily measured using #extracellular somatic spikes, which provide limited information about neural computation. Hence, it is necessary to record from neuronal dendrites, which generate #dendritic_action_potentials (#DAP) and profoundly influence neural #computation and #plasticity. We measured neocortical sub- and suprathreshold #dendritic_membrane_potential (#DMP) from putative distal-most dendrites using #tetrodes in freely behaving rats over multiple days with a high degree of stability and sub-millisecond #temporal resolution. DAP firing rates were several fold larger than #somatic rates. DAP rates were modulated by subthreshold DMP #fluctuations which were far larger than DAP amplitude, indicting hybrid, analog-digital coding in the dendrites. #Parietal DAP and DMP exhibited #egocentric #spatial maps comparable to #pyramidal neurons. These results have important implications for neural coding and plasticity.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://science.sciencemag.org/content/early/2017/03/08/science.aaj1497
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
Science
Dynamics of cortical dendritic membrane potential and spikes in freely behaving rats
Neural activity in vivo is primarily measured using extracellular somatic spikes, which provide limited information about neural computation. Hence, it is necessary to record from neuronal dendrites, which generate dendritic action potentials (DAP) and profoundly…
♻️روشی نوین و کم آسیب برای درمان #صرع های قوی و پایدار
#Differential #temperature #sensitivity of #synaptic and #firing processes in a #neural #mass #model of #epileptic #discharges explains #heterogeneous response of #experimental #epilepsy to #focal #brain #cooling
پژوهشگران نوروساینس انستیتو علوم و تکنولوژی نارا (NAIST) 🇯🇵 در پژوهشی که به تازگی منتشر شده است، به مدل #شبیه سازی شده #کامپیوتری دست یافتند که نشان می دهد چطور می توان بخش های خاصی از #مغز را #خنک کرد؛ این امر رهیافت مهمی در درمان #صرع محسوب می شود.
🔬برای این منظور، بر پایه یافته های حاصل از مدل #موش، ابتدا به شبیه سازی خنک سازی #کانونی برای کاهش فعالیت #نورونی مغز موش پرداخته شد تا مشخص شود چه واکنش هایی را برای کاهش حملات صرع در پی دارد. سپس، سازوکاری به این مدل اضافه شد که خنک سازی منجر به #تخلیه الکتریکی بشود اما شدت آن کمتر باشد.
📚این مدل ترکیبی جدید، رهیافتی نوین برای خنک کردن کانونی مغز است که نسبت به #جراحی آسیبهای جانبی و عوارض بسیار کمتری دارد و نتایج حاصله از آن در کاهش حملات صرع در افراد بسیار بیشتری قابل کاربرد است. در عین حال روش #خنکسازی #موضعی، آسیبی به #بافت های مغزی و عملکردهای نورونی مغز نمی زند.
🔆بطور میانگین، 50 میلیون نفر در جهان مبتلا به انواع #حملات #صرع هستند.
Abstract
#Experiments with #drug-induced #epilepsy in #rat #brains and #epileptic #human brain region reveal that #focal #cooling can suppress epileptic #discharges without affecting the #brain’s normal #neurological #function. Findings suggest a viable treatment for intractable epilepsy cases via an implantable cooling device. However, precise mechanisms by which cooling suppresses epileptic discharges are still not clearly understood. Cooling experiments #in #vitro presented evidence of reduction in #neurotransmitter release from #presynaptic #terminals and loss of #dendritic #spines at #post-synaptic terminals offering a possible synaptic mechanism. We show that termination of epileptic discharges is possible by introducing a #homogeneous #temperature factor in a neural mass model which attenuates the post-synaptic impulse responses of the neuronal populations. This result however may be expected since such attenuation leads to reduced post-synaptic potential and when the effect on #inhibitory #interneurons is less than on #excitatory interneurons, #frequency of #firing of #pyramidal #cells is consequently reduced. While this is observed in cooling experiments in vitro, experiments in vivo exhibit persistent discharges during cooling but suppressed in magnitude. This leads us to conjecture that reduction in the frequency of discharges may be compensated through #intrinsic excitability mechanisms. Such compensatory mechanism is modelled using a #reciprocal #temperature #factor in the #firing #response function in the neural mass model. We demonstrate that the complete model can reproduce attenuation of both magnitude and frequency of epileptic discharges during cooling. The compensatory mechanism suggests that cooling lowers the #average and the #variance of the #distribution of #threshold potential of firing across the population. #Bifurcation study with respect to the temperature parameters of the model reveals how heterogeneous response of epileptic discharges to cooling (#termination or #suppression only) is exhibited. Possibility of differential temperature effects on post-synaptic potential generation of different populations is also explored.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005736
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
#Differential #temperature #sensitivity of #synaptic and #firing processes in a #neural #mass #model of #epileptic #discharges explains #heterogeneous response of #experimental #epilepsy to #focal #brain #cooling
پژوهشگران نوروساینس انستیتو علوم و تکنولوژی نارا (NAIST) 🇯🇵 در پژوهشی که به تازگی منتشر شده است، به مدل #شبیه سازی شده #کامپیوتری دست یافتند که نشان می دهد چطور می توان بخش های خاصی از #مغز را #خنک کرد؛ این امر رهیافت مهمی در درمان #صرع محسوب می شود.
🔬برای این منظور، بر پایه یافته های حاصل از مدل #موش، ابتدا به شبیه سازی خنک سازی #کانونی برای کاهش فعالیت #نورونی مغز موش پرداخته شد تا مشخص شود چه واکنش هایی را برای کاهش حملات صرع در پی دارد. سپس، سازوکاری به این مدل اضافه شد که خنک سازی منجر به #تخلیه الکتریکی بشود اما شدت آن کمتر باشد.
📚این مدل ترکیبی جدید، رهیافتی نوین برای خنک کردن کانونی مغز است که نسبت به #جراحی آسیبهای جانبی و عوارض بسیار کمتری دارد و نتایج حاصله از آن در کاهش حملات صرع در افراد بسیار بیشتری قابل کاربرد است. در عین حال روش #خنکسازی #موضعی، آسیبی به #بافت های مغزی و عملکردهای نورونی مغز نمی زند.
🔆بطور میانگین، 50 میلیون نفر در جهان مبتلا به انواع #حملات #صرع هستند.
Abstract
#Experiments with #drug-induced #epilepsy in #rat #brains and #epileptic #human brain region reveal that #focal #cooling can suppress epileptic #discharges without affecting the #brain’s normal #neurological #function. Findings suggest a viable treatment for intractable epilepsy cases via an implantable cooling device. However, precise mechanisms by which cooling suppresses epileptic discharges are still not clearly understood. Cooling experiments #in #vitro presented evidence of reduction in #neurotransmitter release from #presynaptic #terminals and loss of #dendritic #spines at #post-synaptic terminals offering a possible synaptic mechanism. We show that termination of epileptic discharges is possible by introducing a #homogeneous #temperature factor in a neural mass model which attenuates the post-synaptic impulse responses of the neuronal populations. This result however may be expected since such attenuation leads to reduced post-synaptic potential and when the effect on #inhibitory #interneurons is less than on #excitatory interneurons, #frequency of #firing of #pyramidal #cells is consequently reduced. While this is observed in cooling experiments in vitro, experiments in vivo exhibit persistent discharges during cooling but suppressed in magnitude. This leads us to conjecture that reduction in the frequency of discharges may be compensated through #intrinsic excitability mechanisms. Such compensatory mechanism is modelled using a #reciprocal #temperature #factor in the #firing #response function in the neural mass model. We demonstrate that the complete model can reproduce attenuation of both magnitude and frequency of epileptic discharges during cooling. The compensatory mechanism suggests that cooling lowers the #average and the #variance of the #distribution of #threshold potential of firing across the population. #Bifurcation study with respect to the temperature parameters of the model reveals how heterogeneous response of epileptic discharges to cooling (#termination or #suppression only) is exhibited. Possibility of differential temperature effects on post-synaptic potential generation of different populations is also explored.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005736
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
journals.plos.org
Differential temperature sensitivity of synaptic and firing processes in a neural mass model of epileptic discharges explains heterogeneous…
Author summary Focal cooling of the epileptic brain region has been shown to consistently suppress epileptic activity and it is hoped that this treatment can be developed in the future into an implantable cooling device. However, it is still not clearly understood…
♻️#استرس بر #مغز #مردان و #زنان تاثیرات کاملاً متفاوتی دارد.
A #sexually #dimorphic #pre-stressed #translational #signature in #CA3 #pyramidal #neurons of #BDNF #Val66Met #mice
پژوهشگران نورواندوکرینولوژی دانشگاه راکفلر 🇺🇸 در پژوهشی که به سرپرستی بروس مک ایون (واضع نظریه #آلوستازی) صورت گرفته است، دریافتند تفاوت های معناداری در #پاسخ #مغز #زنان و #مردان به #استرس وجود دارد.
🔬در این پژوهش که بر mRNA نورون های هیپوکامپ در موش صورت گرفته است، مشخص شد #تجلی #ژن حین مواجهه با #استرس #حاد در زنان بیشتر ز مردان است. همچنین، مغز زنان در برابر استرس حاد دچار نقایص #حافظه #فضایی می شود که ناشی از جریان #هورمون های #تخمدانی است (در موشهای ماده بدون تخمدان و نیز موش های مذکر، این وضعیت مشاهده نشد).
📚نتایج پژوهش حاضر گام مهمی در درک تفاوت های واقعی جنسی حین مواجهه با استرس محسوب می شود. تاکنون باور رایج این بود که استرس در سطح فیزیولوژیک تاثیرات یکسانی بر زن و مرد دارد و تنها در سطح روانی بین دو جنس تفاوت وجود دارد. همچنین، احتمال دارد، در دوران یائسگی نیز واکنش های زنان به استرس متفاوت از پیش از آن باشد.
Abstract
#Males and #females use distinct #brain #circuits to cope with similar challenges. Using #RNA #sequencing of #ribosome-bound #mRNA from #hippocampal #CA3 #neurons, we found remarkable #sex #differences and discovered that female mice displayed greater #gene #expression #activation after #acute #stress than males. #Stress-sensitive #BDNF Val66Met #mice of both sexes show a pre-stressed #translational #phenotype in which the same genes that are activated without applied stress are also induced in #wild-type mice by an acute #stressor. #Behaviourally, only #heterozygous BDNF Val66Met females exhibit #spatial #memory #impairment, regardless of acute stress. Interestingly, this effect is not observed in #ovariectomized heterozygous BDNF Val66Met females, suggesting that #circulating #ovarian #hormones induce #cognitive impairment in Met carriers. Cognitive #deficits are not observed in males of either genotype. Thus, in a brain region not normally associated with sex differences, this work sheds light on ways that genes, environment and sex interact to affect the #transcriptome’s response to a stressor.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
https://www.nature.com/articles/s41467-017-01014-4
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
A #sexually #dimorphic #pre-stressed #translational #signature in #CA3 #pyramidal #neurons of #BDNF #Val66Met #mice
پژوهشگران نورواندوکرینولوژی دانشگاه راکفلر 🇺🇸 در پژوهشی که به سرپرستی بروس مک ایون (واضع نظریه #آلوستازی) صورت گرفته است، دریافتند تفاوت های معناداری در #پاسخ #مغز #زنان و #مردان به #استرس وجود دارد.
🔬در این پژوهش که بر mRNA نورون های هیپوکامپ در موش صورت گرفته است، مشخص شد #تجلی #ژن حین مواجهه با #استرس #حاد در زنان بیشتر ز مردان است. همچنین، مغز زنان در برابر استرس حاد دچار نقایص #حافظه #فضایی می شود که ناشی از جریان #هورمون های #تخمدانی است (در موشهای ماده بدون تخمدان و نیز موش های مذکر، این وضعیت مشاهده نشد).
📚نتایج پژوهش حاضر گام مهمی در درک تفاوت های واقعی جنسی حین مواجهه با استرس محسوب می شود. تاکنون باور رایج این بود که استرس در سطح فیزیولوژیک تاثیرات یکسانی بر زن و مرد دارد و تنها در سطح روانی بین دو جنس تفاوت وجود دارد. همچنین، احتمال دارد، در دوران یائسگی نیز واکنش های زنان به استرس متفاوت از پیش از آن باشد.
Abstract
#Males and #females use distinct #brain #circuits to cope with similar challenges. Using #RNA #sequencing of #ribosome-bound #mRNA from #hippocampal #CA3 #neurons, we found remarkable #sex #differences and discovered that female mice displayed greater #gene #expression #activation after #acute #stress than males. #Stress-sensitive #BDNF Val66Met #mice of both sexes show a pre-stressed #translational #phenotype in which the same genes that are activated without applied stress are also induced in #wild-type mice by an acute #stressor. #Behaviourally, only #heterozygous BDNF Val66Met females exhibit #spatial #memory #impairment, regardless of acute stress. Interestingly, this effect is not observed in #ovariectomized heterozygous BDNF Val66Met females, suggesting that #circulating #ovarian #hormones induce #cognitive impairment in Met carriers. Cognitive #deficits are not observed in males of either genotype. Thus, in a brain region not normally associated with sex differences, this work sheds light on ways that genes, environment and sex interact to affect the #transcriptome’s response to a stressor.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
https://www.nature.com/articles/s41467-017-01014-4
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
Nature Communications
A sexually dimorphic pre-stressed translational signature in CA3 pyramidal neurons of BDNF Val66Met mice
Animals’ response to acute stress is known to be influenced by sex and genetics. Here the authors performed RNA-seq on actively translated mRNAs in hippocampal CA3 neurons in mice, and document the effects of sex and genotype (i.e., BDNF Val66Met) on acute…