Enregistrement Gamma Band Oscillations dans pédonculopontin Nucleus Neurones

PPN noyau est anatomiquement inclus dans le tegmentum mésencéphalique caudale. Le PPN est une composante clé de la RAS ^1. Le PPN participe au maintien des états activés de comportement (c. -à- veille, le sommeil paradoxal) ^2. La stimulation électrique du PPN in vivo induite par oscillation rapide (20 – 40 Hz) dans l'EEG cortical ^3, tandis que les lésions bilatérales PPN chez le rat réduit ou éliminé le sommeil paradoxal ^4. Alors que la majorité des neurones PPN feu potentiels d'action à la fréquence bêta / gamma-bande (20 – 80 Hz), certains neurones ont présenté des taux de décharge spontanée faible (<10 Hz) ^5. En outre, le PPN semble être impliqué dans d' autres aspects du comportement tels que la motivation et l' attention ^6. Haute fréquence directe (40 – 60 Hz) ⁷ stimulation électrique du PPN noyau chez les animaux décérébrés peut favoriser la locomotion. Ces dernières années, la stimulation cérébrale profonde (DBS) de PPN a été utilisé pour traiter les patients souffrant from troubles impliquant des déficits de la marche tels que la maladie (PD) ⁸ Parkinson.

Les rapports précédents ont montré que presque tous les neurones PPN peuvent tirer des potentiels d'action au gamma fréquence de la bande lorsque dépolarisée en utilisant des impulsions de courant ⁹ carrés. En raison de l'activation drastique des canaux potassiques voltage-dépendants lors des impulsions carrées dépolarisations jusqu'à ou sous -25 mV. En conséquence, aucune oscillation gamma solides ont été observées après le blocage de la génération de potentiels d'action en utilisant ¹⁰ la tétrodotoxine. Dans un effort pour contourner un tel problème, 1 – 2 sec dépolarisants à long rampes actuelles ont été utilisés. Dépolarisées rampes progressivement le potentiel de membrane de repos des valeurs allant jusqu'à 0 mV, tandis que inactivant partiellement les canaux potassiques voltage-dépendants. Effacer les oscillations de la membrane de la bande gamma étaient évidents dans la fenêtre de la dépendance de la tension des canaux calciques seuil haut (entre -25 mV et -0 mV) ^10. En conclusion, la bande gamma activity a été observée dans les neurones PPN ^9, et les deux P / Q- et les canaux calciques voltage-dépendants de type N doivent être activés afin de générer des oscillations de la bande gamma dans le PPN ^10.

Une série d'études a déterminé l'emplacement des canaux calciques seuil haut dans les neurones PPN. Injecter la combinaison de colorants, l' imagerie de fluorescence ratiométrique a montré des transitoires de calcium par les canaux calciques voltage-dépendants qui sont activés dans différents dendrites lorsque dépolarisée en utilisant des rampes de courant ^11.

Les propriétés intrinsèques des neurones PPN ont été proposées pour permettre l'activation simultanée de ces cellules pendant l'éveil et le sommeil paradoxal, induisant ainsi à haute fréquence oscillatoire activité neuronale entre la RAS et les boucles thalamocorticales. Cette interaction de longue portée est considérée pour soutenir un état ​​du cerveau capable d'évaluer de manière fiable le monde autour de nous sur une base continue ^12. Ici, nous décrivons l'expérienceconditions al nécessaires pour générer et maintenir gamma bande oscillation dans les cellules PPN in vitro. Ce protocole n'a pas été décrit précédemment, et aiderait un certain nombre de groupes pour étudier les propriétés des membranes intrinsèques responsables de l'activité de la bande gamma à d'autres zones du cerveau. En outre, les mesures actuelles pourraient conduire à la conclusion erronée que l'activité de la bande gamma ne peut être générée dans ces cellules.