Острое и хроническое повышение кортикостерона (КС) после черепно-мозговой травмы (ЧМТ) может быть связано с отдаленным повреждением гиппокампа и развитием поздней посттравматической поведенческой патологии. CS-зависимые поведенческие и морфологические изменения изучали через 3 месяца после ЧМТ, вызванной боковой перкуссией жидкости, у 51 самца крысы Sprague-Dawley. ХС измеряли на фоне через 3 и 7 дней, а также через 1, 2 и 3 месяца после ЧМТ. Тесты, включая открытое поле, приподнятый крестообразный лабиринт, определение местоположения объекта, тесты на распознавание новых объектов (NORT) и лабиринт Барнса с обратным обучением, использовались для оценки поведенческих изменений в остром и позднем периодах ЧМТ. Повышение ХС на 3-е сутки после ЧМТ сопровождалось ранними CS-зависимыми объективными нарушениями памяти, выявленными при NORT. Уровни ХС в крови > 860 нмоль/л предсказывали отсроченную смертность с точностью 0,947. Через 3 мес после ЧМТ выявлены ипсилатеральная потеря нейронов в зубчатой извилине гиппокампа, микроглиоз в контрлатеральной зубчатой извилине и двустороннее истончение клеточных слоев гиппокампа, а также отсроченный дефицит пространственной памяти в лабиринте Барнса. Поскольку выжили только животные с умеренным, но не тяжелым посттравматическим подъемом CS, мы предполагаем, что умеренные поздние посттравматические морфологические и поведенческие нарушения могут быть, по крайней мере, частично замаскированы CS-зависимой ошибкой выживаемости.
Недавно мы показали различия в раннем ответе кортикостерона и воспалительных цитокинов в гиппокампе и лобной коре (ФК) крыс с окклюзией средней мозговой артерии (МСАО) по методам Лонги и соавт. (LM) и Коидзуми и др. (КМ), которые использовались в качестве альтернативы в доклинических исследованиях для индуцирования инсульта у грызунов. В настоящем исследовании кортикостерон и провоспалительные цитокины оценивались через 3 месяца после MCAO. Наиболее значимые изменения, обнаруженные в первые дни после MCAO, стали еще более очевидными через 3 месяца. В частности, в группе MCAO-KM (но не MCAO-LM) наблюдалось значительное накопление кортикостерона и IL1β как в ипсилатеральном, так и в контралатеральном гиппокампе и ФК. В группе MCAO-KM накопление TNFα обнаружено в ипсилатеральном гиппокампе и ФК. Таким образом, в отличие от MCAO-LM, MCAO-KM может предрасполагать гиппокамп и ФК крыс к длительному двустороннему кортикостерон-зависимому отдаленному нейровоспалительному повреждению. Неожиданно только крысы MCAO-LM продемонстрировали некоторый дефицит памяти в однопробном пошаговом тесте пассивного избегания. Различия между двумя моделями MCAO, особенно связанные с длительным увеличением накопления глюкокортикоидов и провоспалительных цитокинов в лимбических структурах MCAO-KM, следует учитывать при планировании доклинических экспериментов, интерпретации и трансляции полученных результатов.
Значение
Скорость церебрального метаболизма потребления кислорода (CMRO2) является ключевой физиологической переменной, характеризующей метаболизм мозга в устойчивом состоянии и во время функциональной активации.
Цель
Мы стремимся разработать минимально инвазивный оптический метод для измерения CMRO2 в реальном времени одновременно с мозговым кровотоком (CBF).
Подход
Мы использовали пару макромолекулярных фосфоресцентных зондов с неперекрывающимися оптическими спектрами, которые были локализованы во внутри- и внесосудистых отделах ткани головного мозга, что обеспечивало считывание градиентов кислорода между этими двумя отсеками. Параллельно мы измеряли CBF с помощью лазерной спекл-контрастной визуализации.
Полученные результаты
Метод позволяет рассчитывать и отслеживать CMRO2 во время функциональной активации с высоким временным разрешением (~7 Гц). В отличие от других подходов, наша оценка CMRO2 не требует измерения CBF или насыщения гемоглобина кислородом.
Выводы
Независимые записи внутрисосудистого и внесосудистого парциального давления кислорода, CBF и CMRO2 предоставляют информацию о физиологических событиях, которые сопровождают активацию нейронов, создавая возможности для динамической количественной оценки метаболизма мозга.
- Мозговые колебательные паттерны восприятия аффективной просодии у детей с расстройствами аутистического спектра
- Повышенные уровни кортизола в сыворотке крови у пациентов с фокальной эпилепсией, депрессией и коморбидной эпилепсией и депрессией
- Исследование вызванных потенциалов при вынужденном пробуждении от медленноволнового сна и сна с быстрым движением глаз
- Детальный анализ дорсально-вентральных градиентов экспрессии генов в гиппокампе взрослых крыс
- Амилоидные агрегаты Aβ25-35 говорят «НЕТ» долгосрочному потенцированию в гиппокампе посредством активации стресс-индуцированной фосфатазы 1 и митохондриального обменника Na+/Ca2+
- Вклад ацетилирования гистонов в серотонин-опосредованную долговременную синаптическую пластичность у наземных улиток
- События раннего возраста и созревание зубчатой извилины: последствия для нейронов и глиальных клеток
- Сравнительное исследование методов Коидзуми и Лонги внутрипросветной нити окклюзии средней мозговой артерии у крыс: ранний кортикостерон и воспалительная реакция в гиппокампе и лобной коре
- Травма головного мозга, глюкокортикоиды и нейровоспаление: опасные связи для гиппокампа
- Степень подавления мю-ритма у женщин связана с наличием детей, а также уровнем эмпатии и тревожности
- Роль мобильных элементов генома человека в функции и патологии нейронов
- Комбинированный эффект G-квадраплекса и нейроиндукторов как альтернативный подход к лечению глиабластомы человека
- Влияние частоты на распознавание орфографических ошибок: исследование ERP
- Нейровоспаление и утрата нейронов в гиппокампе связаны с непосредственными посттравматическими припадками и проявлением кортикостерона у крыс
- Восприятие эмоций в мимике лица у молодых женщин-студенток с субсиндромальным паническим расстройством. Изучение поведения и вызванных потенциалов
- Кальциевые каналы и инструменты для лечения эпилепсии
- Neuroscience and Behavioral Physiology
- Нейронная и альтернативная интегративные системы: молекулярные идеи на происхождения нейротрансмиттеров
- Глюкокортикоид-опосредованные механизмы повреждения гиппокампа: вклад в субгранулярный нейрогенез
- Гиперглутаматергическая сигнализация в гиппокампе: раннее нацеливание на нейротрансмиссию глутамата как профилактическая стратегия при болезни Альцгеймера