Calcium activation of cortical neurons by continuous electrical stimulation: Frequency dependence, temporal fidelity, and activation density
Notice bibliographique
Résumé
Electrical stimulation of the brain has become a mainstay of fundamental neuroscience research and an increasingly prevalent clinical therapy. Despite decades of use in basic neuroscience research and the growing prevalence of neuromodulation therapies, gaps in knowledge regarding activation or inactivation of neural elements over time have limited its ability to adequately interpret evoked downstream responses or fine-tune stimulation parameters to focus on desired responses. In this work, in vivo two-photon microscopy was used to image neuronal calcium activity in layer 2/3 neurons of somatosensory cortex (S1) in male C57BL/6J-Tg(Thy1-GCaMP6s)GP4.3Dkim/J mice during 30 s of continuous electrical stimulation at varying frequencies. We show frequency-dependent differences in spatial and temporal somatic responses during continuous stimulation. Our results elucidate conflicting results from prior studies reporting either dense spherical activation of somas biased toward those near the electrode, or sparse activation of somas at a distance via axons near the electrode. These findings indicate that the neural element specific temporal response local to the stimulating electrode changes as a function of applied charge density and frequency. These temporal responses need to be considered to properly interpret downstream circuit responses or determining mechanisms of action in basic science experiments or clinical therapeutic applications.
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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 | 0,001 |
| 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 ».