Interneuron‐mediated inhibition synchronizes neuronal activity during slow oscillation
Notice bibliographique
Résumé
Key points A signature of deep sleep in the EEG is large‐amplitude fluctuation of field potential, which reflects alternating periods of activity and silence in the thalamocortical network. Transitions between active and silent states of sleep slow oscillation are well synchronous between remote populations of neurons with the onsets of silent states synchronized better than the onsets of activity. We found that synaptic inhibition plays a major role in terminating active cortical states; strong synaptic inhibition is necessary to synchronize onsets of silent states during normal sleep slow oscillation. We further show that when synaptic inhibition is significantly reduced, active state termination is mediated by intrinsic hyperpolarizing conductances. Our study suggests that inhibitory interaction in the cortical network actively mediates the patterns of neural activity during slow‐wave sleep and may, therefore, contribute to various brain functions developed during deep sleep. Abstract The signature of slow‐wave sleep in the electroencephalogram (EEG) is large‐amplitude fluctuation of the field potential, which reflects synchronous alternation of activity and silence across cortical neurons. While initiation of the active cortical states during sleep slow oscillation has been intensively studied, the biological mechanisms which drive the network transition from an active state to silence remain poorly understood. In the current study, using a combination of in vivo electrophysiology and thalamocortical network simulation, we explored the impact of intrinsic and synaptic inhibition on state transition during sleep slow oscillation. We found that in normal physiological conditions, synaptic inhibition controls the duration and the synchrony of active state termination. The decline of interneuron‐mediated inhibition led to asynchronous downward transition across the cortical network and broke the regular slow oscillation pattern. Furthermore, in both in vivo experiment and computational modelling, we revealed that when the level of synaptic inhibition was reduced significantly, it led to a recovery of synchronized oscillations in the form of seizure‐like bursting activity. In this condition, the fast active state termination was mediated by intrinsic hyperpolarizing conductances. Our study highlights the significance of both intrinsic and synaptic inhibition in manipulating sleep slow rhythms.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».