Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Emergent Elements of Inspiratory Rhythmogenesis: Network Synchronization and Synchrony Propagation.
Neuron ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-03-03 , DOI: 10.1016/j.neuron.2020.02.005 Sufyan Ashhad 1 , Jack L Feldman 1
Neuron ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-03-03 , DOI: 10.1016/j.neuron.2020.02.005 Sufyan Ashhad 1 , Jack L Feldman 1
Affiliation
|
We assessed the mechanism of mammalian breathing rhythmogenesis in the preBötzinger complex (preBötC) in vitro, where experimental tests remain inconsistent with hypotheses of canonical rhythmogenic cellular or synaptic mechanisms, i.e., pacemaker neurons or inhibition. Under rhythmic conditions, in each cycle, an inspiratory burst emerges as (presumptive) preBötC rhythmogenic neurons transition from aperiodic uncorrelated population spike activity to become increasingly synchronized during preinspiration (for ∼50-500 ms), which can trigger inspiratory bursts that propagate to motoneurons. In nonrhythmic conditions, antagonizing GABAA receptors can initiate this synchronization while inducing a higher conductance state in nonrhythmogenic preBötC output neurons. Our analyses uncover salient features of preBötC network dynamics where inspiratory bursts arise when and only when the preBötC rhythmogenic subpopulation strongly synchronizes to drive output neurons. Furthermore, downstream propagation of preBötC network activity, ultimately to motoneurons, is dependent on the strength of input synchrony onto preBötC output neurons exemplifying synchronous propagation of network activity.
中文翻译：
吸气节律发生的新兴要素：网络同步和同步传播。
我们在体外评估了前Bötzinger复合体（preBötC）中哺乳动物呼吸节律发生的机制，其中实验测试仍然与典型的节律发生细胞或突触机制（即起搏神经元或抑制）的假设不一致。在节律条件下，在每个周期中，随着（假定的）preBötC 节律神经元从非周期性不相关的群体尖峰活动转变为在吸气前（约 50-500 毫秒）期间变得越来越同步，会出现吸气爆发，这可以触发传播到运动神经元的吸气爆发。在非节律条件下，拮抗 GABAA 受体可以启动这种同步，同时在非节律性 preBötC 输出神经元中诱导更高的电导状态。我们的分析揭示了 preBötC 网络动力学的显着特征，其中当且仅当 preBötC 节律亚群强烈同步驱动输出神经元时，才会出现吸气爆发。此外，preBötC 网络活动的下游传播（最终到运动神经元）取决于 preBötC 输出神经元的输入同步强度，这体现了网络活动的同步传播。
更新日期：2020-03-03
中文翻译：
吸气节律发生的新兴要素：网络同步和同步传播。
我们在体外评估了前Bötzinger复合体（preBötC）中哺乳动物呼吸节律发生的机制，其中实验测试仍然与典型的节律发生细胞或突触机制（即起搏神经元或抑制）的假设不一致。在节律条件下，在每个周期中，随着（假定的）preBötC 节律神经元从非周期性不相关的群体尖峰活动转变为在吸气前（约 50-500 毫秒）期间变得越来越同步，会出现吸气爆发，这可以触发传播到运动神经元的吸气爆发。在非节律条件下，拮抗 GABAA 受体可以启动这种同步，同时在非节律性 preBötC 输出神经元中诱导更高的电导状态。我们的分析揭示了 preBötC 网络动力学的显着特征，其中当且仅当 preBötC 节律亚群强烈同步驱动输出神经元时，才会出现吸气爆发。此外，preBötC 网络活动的下游传播（最终到运动神经元）取决于 preBötC 输出神经元的输入同步强度，这体现了网络活动的同步传播。
京公网安备 11010802027423号