Modulating the Neocortical Extracellular Potassium Concentration In Vivo: Roles for Astrocytes and Energy
Notice bibliographique
Résumé
A normally functioning nervous system, neuronal and glial activity are dependent on normal extracellular potassium ion concentration ([K]o). Raised [K]o is associated with several disorders including cortical spreading depression, migraine, stroke, neurotrauma and epilepsy. To avoid neuronal adverse conditions, several processes, including those of an astrocytic nature, and ATP-dependent pumps and channels are involved in regulating the [K]o. This dissertation explores the role of astrocytic gap junctional coupling, astrocytic membrane potential and intracellular ATP concentration ([ATP]i) in the neocortical [K]o regulation/distribution using in vivo electrophysiological techniques combined with optogenetics and pharmacological interventions. Application of gap junctional blockers, carbenoxolone and Gap27, partially modulated the amplitude and shape of the evoked potassium ion (K) response but most noticeably decreased the velocity of the spreading evoked K and spreading depolarization (SD)-like responses. Opening of gap junctions by trimethylamine, slightly decreased the amplitude of the evoked K response and markedly increased the velocity of the redistribution of the evoked K and SD-like events. Photostimulation of eNpHR expressing astrocytes, which hyperpolarizes these cells, resulted in a significantly decreased resting [K]o and evoked K responses, and the amplitude of concomitant SD-like events also decreased. Reducing the [ATP]i using 2,4-dinitrophenol, 2-deoxyglucose or endothelin-1 application led to raised [K]o and SD-like events. It is proposed that the increased [K]o is due to impairment of the Na/K ATPase pump and ATP-sensitive potassium channels in the absence of sufficient ATP because, Na/K ATPase inhibition by ouabain led to increased [K]o and ATP-sensitive potassium channel impairment by glibenclamide resulted in decreased [K]o. In brief, observations presented in this dissertation, suggest that [K]o regulation is only partially modulated by astrocytic gap junction coupling with the most critical impact on the velocity, and not the amplitude of the evoked K and SD-like responses. Also, astrocytic membrane hyperpolarization leads to decreased [K]o. Moreover, a decreased [ATP]i leads to increased [K]o. This dissertation has investigated some of the key mechanisms involved in [K]o dynamics and suggests that modulation of astrocytic membrane potential, astrocytic gap junction coupling, and [ATP]i could be potential tools for altering the cerebral cortical [K]o.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,001 |
| 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 ».