The Morphological and Molecular Changes of Brain Cells Exposed to Direct Current Electric Field Stimulation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The application of low-intensity direct current electric fields has been experimentally used in the clinic to treat a number of brain disorders, predominantly using transcranial direct current stimulation approaches. However, the cellular and molecular changes induced by such treatment remain largely unknown. METHODS: Here, we tested various intensities of direct current electric fields (0, 25, 50, and 100V/m) in a well-controlled in vitro environment in order to investigate the responses of neurons, microglia, and astrocytes to this type of stimulation. This included morphological assessments of the cells, viability, as well as shape and fiber outgrowth relative to the orientation of the direct current electric field. We also undertook enzyme-linked immunosorbent assays and western immunoblotting to identify which molecular pathways were affected by direct current electric fields. RESULTS: In response to direct current electric field, neurons developed an elongated cell body shape with neurite outgrowth that was associated with a significant increase in growth associated protein-43. Fetal midbrain dopaminergic explants grown in a collagen gel matrix also showed a reorientation of their neurites towards the cathode. BV2 microglial cells adopted distinct morphological changes with an increase in cyclooxygenase-2 expression, but these were dependent on whether they had already been activated with lipopolysaccharide. Finally, astrocytes displayed elongated cell bodies with cellular filopodia that were oriented perpendicularly to the direct current electric field. CONCLUSION: We show that cells of the central nervous system can respond to direct current electric fields both in terms of their morphological shape and molecular expression of certain proteins, and this in turn can help us to begin understand the mechanisms underlying the clinical benefits of direct current electric field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
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) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».