Baseline oxygen consumption decreases with cortical depth
Notice bibliographique
Résumé
The cerebral cortex is organized in cortical layers that differ in their cellular density, composition, and wiring. Cortical laminar architecture is also readily revealed by staining for cytochrome oxidase-the last enzyme in the respiratory electron transport chain located in the inner mitochondrial membrane. It has been hypothesized that a high-density band of cytochrome oxidase in cortical layer IV reflects higher oxygen consumption under baseline (unstimulated) conditions. Here, we tested the above hypothesis using direct measurements of the partial pressure of O2 (pO2) in cortical tissue by means of 2-photon phosphorescence lifetime microscopy (2PLM). We revisited our previously developed method for extraction of the cerebral metabolic rate of O2 (CMRO2) based on 2-photon pO2 measurements around diving arterioles and applied this method to estimate baseline CMRO2 in awake mice across cortical layers. To our surprise, our results revealed a decrease in baseline CMRO2 from layer I to layer IV. This decrease of CMRO2 with cortical depth was paralleled by an increase in tissue oxygenation. Higher baseline oxygenation and cytochrome density in layer IV may serve as an O2 reserve during surges of neuronal activity or certain metabolically active brain states rather than reflecting baseline energy needs. Our study provides to our knowledge the first quantification of microscopically resolved CMRO2 across cortical layers as a step towards better understanding of brain energy metabolism.
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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 | 0,001 |
| 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 ».