Motor patterning, ion regulation and Spreading Depolarization during CNS shutdown induced by experimental anoxia in <i>Locusta migratoria</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Anoxia induces a reversible coma in insects. Coma onset is triggered by the arrest of mechanisms responsible for maintaining membrane ion homeostasis in the CNS, resulting in a wave of neuronal and glial depolarization known as spreading depolarization (SD). Different methods of anoxia influence the behavioural response but their effects on SD are unknown. We investigated the effects of CO 2 , N 2 , and H 2 O on the characteristics of coma induction and recovery in Locusta migratoria . Water immersion delayed coma onset and recovery, likely due to involvement of the tracheal system and the nature of asphyxiation but otherwise resembled N 2 delivery. The main difference between N 2 and CO 2 was that CO 2 hastened onset of neural failure and SD and delayed recovery. In the CNS, this was associated with CO 2 inducing an abrupt and immediate decrease of interstitial pH and increase of extracellular [K + ]. Recording of the transperineurial potential showed that SD propagation and a postanoxic negativity (PAN) were similar with both gases. The PAN increased with ouabain treatment, likely due to removal of the counteracting electrogenic effect of Na + /K + -ATPase, and was inhibited by bafilomycin, a proton pump inhibitor, suggesting that it was generated by the electrogenic effect of a Vacuolar-type ATPase (VA). Muscle fibres depolarized by ∼20 mV, which happened more rapidly with CO 2 compared with N 2 . Wing muscle motoneurons depolarized nearly completely in two stages, with CO 2 causing more rapid onset and slower recovery than N 2 . Other parameters of SD onset and recovery were similar with the two gases. Electrical resistance across the ganglion sheath increased during anoxia and at SD onset. We provisionally attribute this to cell swelling reducing the dimensions of the interstitial pathway from neuropil to the bathing saline. Neuronal membrane resistance decreased abruptly at SD onset indicating opening of an unidentified membrane conductance. Consideration of the intracellular recording relative to the saline suggests that the apical membrane of perineurial glia depolarizes prior to neuron depolarization. We propose that SD is triggered by events at the perineurial sheath and then propagates laterally and more deeply into the neuropil. We conclude that the fundamental nature of SD is not dependent on the method of anoxia however the timing of onset and recovery are influenced; water immersion is complicated by the tracheal system and CO 2 delivery has more rapid and longer lasting effects, associated with severe interstitial acidosis.
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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) | 0,001 | 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.
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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 ».