Distinct EC coupling mechanism drives spatial control of vascular tone in cerebral arteries
Notice bibliographique
Résumé
Cerebral arterial networks consist of thousands of segments that work together and in isolation, tuning the magnitude and distribution of brain blood flow. The existence of spatially distinct responses suggests that distinct excitation‐contraction (EC) coupling mechanisms are encoded into each arterial segment. This study sought to define which EC coupling mechanisms enable cerebral arterial segments to work together and in isolation, from one another. Using both theoretical and experimental approaches, we show that multi‐segmental responses require the sharing of charge via gap junctions. This process of “electrical communication” enables arteries to equilibrate membrane potential, synchronize Ca 2+ concentration and coordinate myosin light chain phosphorylation among large populations of smooth muscle cells. In contrast, isolated vessel behavior was independent of charge sharing and electromechanical coupling. It depended upon: 1) the voltage‐independent generation of Ca 2+ waves; and 2) direct catalytic subunit inhibition of myosin light chain phosphatase. The latter was found to be driven by protein kinase C and the phosphorylation of CPI‐17. Subsequent work revealed that the presence of distinct EC coupling mechanisms enabled multi‐segmental and isolated responses to simultaneously but independently co‐exist in a single artery. As such, the magnitude and distribution of brain blood flow can be concurrently tuned depending on the nature of the originating stimulus. Translationally, these findings indicate that the ‘one‐size‐fits‐all” strategy to treating blood flow abnormalities should be reconsidered and tailored to the underlying dysfunction in EC coupling. Support or Funding Information This work is supported by an operating grant to Dr Welsh from the Natural Science and Engineering Council of Canada (NSERC). Dr Welsh is the Roraback Chair in Neuroscience and Vascular Biology at the University of Western Ontario. A. Zechariah is supported by Canadian Institutes of Health Research (CIHR) Postdoctoral scholarship, Alberta Innovates Postdoctoral scholarship and Eyes High Postdoctoral fellowship.
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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 ».