帕尔瓦胺内部神经元的活性会在清醒的小鼠中诱导缓慢的脑血管波动
Adiya Rakymzhan1,2, Mitsuhiro Fukuda3, Takashi Daniel Yoshida Kozai1,2,4,5,6
1Department of Bioengineering, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, United States of America.
bioRxiv : the preprint server for biology
|June 25, 2024
概括
帕尔瓦胺内部神经元显著影响大脑血液流动. 刺激这些神经元会导致复杂的,深度依赖的血管变化,影响大脑成像信号.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 脑血管生物学 脑血管生物学
- 神经成像是一种神经成像.
背景情况:
- 大脑血流 (CBF) 的变化对于脑部成像至关重要.
- 了解CBF的神经控制对于信号解释至关重要.
- 帕瓦胺 (PV) 内神经元在CBF调节中的具体作用尚不清楚.
研究的目的:
- 调查光遗传刺激PV内部神经元对CBF和神经活动的影响.
- 为了阐明由PV内部神经元介导的依赖深度的血管反应.
- 确定PV内部神经元在调节持续的静止状态大脑活动中的作用.
主要方法:
- 在清醒的小鼠中,光遗传刺激Channelrhodopsin-2表达PV内部神经元.
- 二光子 (2P) 显微镜用于对神经元活动的Ca2+成像.
- 2P显微镜用于测量脑动脉直径和CBF.
主要成果:
- 光伏内部神经元刺激激活了光伏阳性细胞,并抑制了光伏阴性细胞.
- 长时间的PV内部神经元刺激诱导了缓慢的,延迟的CBF增加.
- 光伏内部神经元刺激导致了快速的表面血管扩张和延迟的深层血管扩张.
- 无论是PV+还是PV-细胞都调节静止状态的动脉波动,PV+细胞的影响更大.
结论:
- 光伏内部神经元产生复杂的,深度依赖的脑血管反应.
- 在更深层的皮层中,缓慢的血管变化主要是由PV 内神经元驱动的.
- 这些发现澄清了用于脑成像的CBF信号的神经相关性.
