Hyperoxia enhances slow-wave forebrain states in urethane-anesthetized and naturally sleeping rats
Notice bibliographique
Résumé
Oxygen (O2) is a crucial element for physiological functioning in mammals. In particular, brain function is critically dependent on a minimum amount of circulating blood levels of O2 and both immediate and lasting neural dysfunction can result following anoxic or hypoxic episodes. Although the effects of deficiencies in O2 levels on the brain have been reasonably well studied, less is known about the influence of elevated levels of O2 (hyperoxia) in inspired gas under atmospheric pressure. This is of importance due to its typical use in surgical anesthesia, in the treatment of stroke and traumatic brain injury, and even in its recreational or alternative therapeutic use. Using local field potential (EEG) recordings in spontaneously breathing urethane-anesthetized and naturally sleeping rats, we characterized the influence of different levels of O2 in inspired gases on brain states. While rats were under urethane anesthesia, administration of 100% O2 elicited a significant and reversible increase in time spent in the deactivated (i.e., slow-wave) state, with concomitant decreases in both heartbeat and respiration rates. Increasing the concentration of carbon dioxide (to 5%) in inspired gas produced the opposite result on EEG states, mainly a decrease in the time spent in the deactivated state. Consistent with this, decreasing concentrations of O2 (to 15%) in inspired gases decreased time spent in the deactivated state. Further confirmation of the hyperoxic effect was found in naturally sleeping animals where it similarly increased time spent in slow-wave (nonrapid eye movement) states. Thus alterations of O2 in inspired air appear to directly affect forebrain EEG states, which has implications for brain function, as well as for the regulation of brain states and levels of forebrain arousal during sleep in both normal and pathological conditions. NEW & NOTEWORTHY We show that alterations of oxygen concentration in inspired air biases forebrain EEG state. Hyperoxia increases the prevalence of slow-wave states. Hypoxia and hypercapnia appear to do the opposite. This suggests that oxidative metabolism is an important stimulant for brain state.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 ».