Contributions of h- and Na <sup>+</sup> /K <sup>+</sup> pump currents to the generation of episodic and continuous rhythmic activities
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Developing spinal motor networks produce a diverse array of outputs, including episodic and continuous patterns of rhythmic activity. Variation in excitability state and neuromodulatory tone can facilitate transitions between episodic and continuous rhythms; however, the intrinsic mechanisms that govern these rhythms and their transitions are poorly understood. Here, we tested the capacity of a single central pattern generator (CPG) circuit with tunable properties to generate multiple outputs. To address this, we deployed a computational model composed of an inhibitory half-centre oscillator (HCO). Following predictions of our computational model, we tested the contributions of key properties to the generation of an episodic rhythm produced by isolated spinal cords of the newborn mouse. The model recapitulates the diverse state-dependent rhythms evoked by dopamine. In the model, episodic bursting depended predominantly on the endogenous oscillatory properties of neurons, with Na + /K + ATPase pump (I Pump ) and hyperpolarization-activated currents (I h ) playing key roles. Modulation of either I PumpMax or I h produced transitions between episodic and continuous rhythms and silence. As I Pump increased, the episode duration and period increased along with a reduction in interepisode interval. Increasing I h increased the episode period along with an increase in episode duration. Pharmacological manipulations of I h with ZD7288 and I Pump with ouabain or monensin in isolated spinal cords produced findings consistent with the model. Our modelling and experimental results highlight key roles of I h and I Pump in producing episodic rhythms and provide insight into mechanisms that permit a single CPG to produce multiple patterns of rhythmicity. Significance statement The ability of a single CPG to produce and transition between multiple rhythmic patterns of activity is poorly understood. We deployed a complementary computational half-centre oscillator model and an isolated spinal cord experimental preparation to identify key currents whose interaction produced episodic and continuous rhythmic activity. Together, our experimental and modelling approaches suggest mechanisms in spinal networks that govern diverse rhythms and transitions between them. This work sheds light on the ability of a single CPG to produce episodic bouts observed in behavioural and pathological contexts.
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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 ».