Recovery from Spreading Depolarization is slowed by aging and accelerated by antioxidant treatment in locusts
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Spreading depolarization (SD) temporarily shuts down neural processing in nervous systems with effective blood brain barriers. In mammals this is usually pathological in response to energetic stress. In insects a very similar process is induced by abiotic environmental stressors and can be beneficial by conserving energy. Age is a critical factor for predicting the consequences of SD in humans. We investigated the effect of aging on SD in an insect model of SD and explored the contribution of oxidative stress. Aging slowed the recovery of intact locusts from asphyxia by water submersion. In semi-intact preparations we monitored SD by recording the DC potential across the blood brain barrier in response to bath application of the Na + /K + -ATPase inhibitor, ouabain. Treatment with ouabain induced changes to the DC potential that could be separated into two distinct components: a slow, permanent negative shift, similar to the negative ultraslow potential recorded in mammals and human patients, as well as rapid, reversible negative DC shifts (SD events). Aging had no effect on the slow shift but increased the duration of SD events from ∼0.6 minutes in young locusts to ∼0.9 minutes in old ones. This was accompanied by a decrease in the rate of recovery of DC potential at the end of the SD event, from ∼1.5 mV/s (young) to ∼0.6 mV/s (old). An attempt to generate oxidative stress using rotenone was unsuccessful, but pretreatment with the antioxidant, N-acetylcysteine amide, had opposite effects to those of aging, reducing duration (control ∼1.1 minutes, NACA ∼0.7 minutes) and increasing rate of recovery (control ∼0.5 mV/s, NACA ∼1.0 mV/s) suggesting that it prevented oxidative damage occurring during the ouabain treatment. The antioxidant also reduced the rate of the slow negative shift. We propose that the aging locust nervous system is more vulnerable to stress due to a prior accumulation of oxidative damage. Our findings also strengthen the notion that insects provide useful models for the investigation of cellular and molecular mechanisms underlying SD in mammals. Significance Statement Anoxia and similar energetic crises trigger a shutdown of central neural processing in a process of spreading depolarization (SD) which is generally pathological in mammals and protective in insects. We show that some variability in the consequences of SD in an insect model can be attributed to age, such that older animals are slower to recover. Moreover, preventing oxidative stress with an antioxidant speeds recovery. These findings demonstrate a role for oxidative stress in contributing to the vulnerability of the aging insect CNS in energetic emergencies. Abstract Figure Graphical Abstract of Robertson and Wang - Locust Spreading Depolarization
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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) | 0,002 | 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 ».