Ripples mifruxa Jissinkronizzaw l-Attività Kortikali tal-Bniedem Waqt l-Irqad, il-Qawmien, U l-Fakkar tal-Memorja Parti 2

Hippocampal Sharpwave Ripples Iwassal għal Ripples Kortikali matul NREM.

Filwaqt li r-riżultati ta 'hawn fuq juru li ripples kortikali jippreċedu ripples hippocampal waqt il-qawmien, l-ordni tagħhom matul NREM tidher li hija stampa mħallta, li aħna ipoteżijiddependi fuq jekk l-ippocampal ripples iseħħu fil-kuntest ta 'sharpwave jew magħżel (2, 21, 22). Sibna li t-tmewwiġ tal-mewġ li jaqtgħu tal-hippocampal preċedew b'mod sinifikanti r-ripples kortikali b'~250 ms (Appendiċi SI, Fig. S4A; P=0.002, test binomjali fuq żewġ naħat, valur mistenni=0.5), filwaqt li tmewwiġ taż-żarżur kienu konkorrenti (SI Appendiċi, Fig. S4B; P=1).

Ir-relazzjoni bejn l-ippocampal ripples u l-memorja hija qasam ta 'interess kbir. L-ippokampus huwa wieħed mir-reġjuni l-aktar importanti fil-moħħ. Hija tinsab ġewwa l-lobu temporali u hija relatata mill-qrib mal-funzjonijiet konjittivi bħat-tagħlim u l-memorja. L-ippocampal ripples huma tip speċjali ta 'attività tal-moħħ li huwa maħsub li huwa relatat mal-kodifikazzjoni tal-memorja u l-integrazzjoni tal-informazzjoni. F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerkaturi għamlu sforzi bla waqfien biex jesploraw fil-fond il-mekkaniżmu ta 'ġewwa tar-ripples u l-memorja tal-hippocampal.

Ir-riċerka turi li l-ippocampal ripples huma l-attività elettrika ta 'ċelluli speċjali fl-hippocampus, li normalment jidhru meta l-moħħ ikun fi stat kwiet. Il-proċess ta 'ġenerazzjoni ta' ripples ta 'l-ippocampal jeħtieġ l-interazzjoni ta' fatturi multipli, inkluż ir-regolazzjoni tal-ġeni, it-trasduzzjoni tas-sinjali tan-nervituri, eċċ. Ladarba tifforma l-ippocampal ripples, jgħinu biex isaħħu l-proċessi ta 'kodifikazzjoni tal-memorja assoċjati.

Studju darba wera li s-saħħa tal-ippocampal ripples hija korrelata b'mod pożittiv mal-qawwa tal-memorja. Meta l-moħħ ikun fi stat kwiet, in-newroni fl-ippokampus jipproduċu attività elettrika speċifika li għandha forma ta '"bounce" "bħal, li tgħin memorji jiġu ttrasformati u maħżuna fil-moħħ. Fl-istess ħin, ir-ripples tal-hippocampus jistgħu wkoll itejbu l- sinkronizzazzjoni ta 'newroni fil-moħħ, issaħħaħ aktar il-konnessjonijiet u t-trasmissjoni ta' informazzjoni bejn newroni differenti.

Ibbażat fuq ir-riżultati tar-riċerka ta 'hawn fuq, nistgħu nikkonkludu li l-ippocampal ripples huma kruċjali għall-kodifikazzjoni u l-ħażna tal-memorja tal-moħħ. Billi nsaħħu l-attività fl-ippokampus u nsaħħu l-konnessjonijiet bejn newroni relatati, nistgħu ntejbu l-ħażna u l-irkupru ta 'memorji fil-moħħ. Fl-istess ħin, nistgħu wkoll noħolqu ambjent aħjar għall-moħħ u nippromwovu l-ġenerazzjoni ta 'ripples tal-hippocampal permezz ta' nutrizzjoni bilanċjata, eżerċizzju moderat, u ż-żamma tas-saħħa mentali, u b'hekk niksbu effetti ta 'memorja aħjar.

Fil-qosor, ir-relazzjoni bejn l-ippocampal ripples u l-memorja hija qasam ta 'riċerka intensa. Billi nistudjaw fil-fond il-mekkaniżmu ta 'ġewwa tagħha, nistgħu nesploraw metodi aktar effettivi ta' titjib tal-memorja, u b'hekk inġibu aktar benefiċċji għat-tagħlim personali u l-iżvilupp tal-karriera. Ejja nieħdu azzjonijiet attivi flimkien biex noħolqu ambjent aħjar għall-imħuħ tagħna u nsiru verżjoni aħjar tagħna nfusna! Wieħed jista 'jara li għandna bżonn intejbu l-memorja, u Cistanche deserticola jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja, minħabba li Cistanche deserticola jista 'wkoll jirregola l-bilanċ ta' newrotrasmettituri, bħal żieda fil-livelli ta 'acetylcholine u fatturi ta' tkabbir. Dawn is-sustanzi huma essenzjali għall-memorja u t-tagħlim. Barra minn hekk, Laħam jista 'wkoll itejjeb il-fluss tad-demm u jippromwovi l-kunsinna tal-ossiġnu, li jista' jiżgura li l-moħħ jirċievi biżżejjed nutrijenti u enerġija, u b'hekk itejjeb il-vitalità u r-reżistenza tal-moħħ.

Ikklikkja taf supplimenti biex tingħata spinta lill-memorja

Dawn ir-riżultati jsaħħu suġġeriment preċedenti li sharpwave u spindle ripples jagħmlu kontribuzzjonijiet sekwenzjali għall-konsolidazzjoni. B'mod ġenerali, kif mbassar minn mudelli ta 'interazzjoni ippocampo-kortikali għall-memorja, ripples hippocampal normalment iwasslu kortikali waqt l-irqad, u kortikali normalment iwasslu l-hippocampal waqt il-qawmien.

Il-Ko-okkorrenza ta' Ripple Kortikali Hija Ffaċilitata permezz ta' Attivazzjoni fuq Siti Multipli.

F'kull pazjent, sibna thatwhen żewġ siti kortikali corippled, wieħed jew aktar siti addizzjonali jistgħu jingħaqdu magħhom (SI Appendiċi, Fig. S5). Biex jiġi ttestjat jekk żewġ siti kortikali għamilhiex aktar probabbli li siti oħra jimxu wkoll, aħna kkalkulajna test χ2 ta’ proporzjonijiet għall-gruppi kollha possibbli ta’ tliet kanali kortikali taħt l-ipoteżi nulla li l-ko-okkorrenza tal-kanali A u B m’għandha l-ebda relazzjoni mal-ko- okkorrenza ta 'A u C. Sibna żieda sinifikanti fil-ko-okkorrenza tat-tielet sit f'medja ta' 14.1% ta 'triplets waqt NREM u 38.8% waqt il-qawmien (riżultati speċifiċi għall-pazjent irrapportati f'SIAppendiċi, Tabella 4, test χ2 ta' proporzjonijiet, FDR- valuri P ikkoreġuti fuq triplets tal-kanali fi ħdan il-pazjenti).

In further support that rippling is facilitated through activation across multiple sites, we found that the number of ripple co-occurrences relative to chance increased with the number of locations rippling (>2) (Fig. 2D). Iż-żieda kienet ppronunzjata, b'tali mod li n-numru osservat ta' ko-okkorrenzi relattiv għal-linja bażi ta '25% tal-kanali kollha żdied b'fattur ta' ~ 104 waqt il-qawmien u ~ 5 × 103 waqt NREM. possibbiltà ta’ tixrid li jsaħħaħ lilhom infushom.

Ripples Kortikali jseħħu flimkien b'mod sod madwar id-Distanza.

Bindingby ripples jeħtieġ li jseħħu flimkien f'żoni kortikali mifruxa. Aħna qabblu probabbiltajiet kondizzjonali ta 'ko-okkorrenzi kortiko-corticalipple (jiġifieri, il-probabbiltà ta' tmewwiġ f'sit kortikali wieħed mogħti tmewwiġ f'sit kortikali ieħor, li jirrikjedi Koinċidenza akbar minn jew ugwali għal 25-ms) kontra distanzi ta 'semplifikazzjoni ta' materja bajda bejn siti kortikali. Issimplifikaw distanzi kienu computedusing-36 0 pakketti ta 'l-HCP-MMP1.0 atlas (23), kif determinat mill-tractography MRI diffużjoni probabilistika (24), u medji tal-popolazzjoni (25).

Sibna li l-probabbiltà tal-kortiko-corticalippling ma naqsitx bid-distanza tal-passaġġ tal-fibra matul NREM (Fig. 2E, r=0.04, P=0}.22, effetti mħallta lineari bil-pazjent bħala effett każwali) iżda pjuttost inżamm sa 25-ċm separazzjoni, bejn il-lobi, u bejn l-emisferi. Waqt il-qawmien, il-probabbiltajiet ta' tmewwiġ inżammu wkoll f'din il-medda tad-distanza, għalkemm b'relazzjoni lineari dgħajfa iżda sinifikanti negattiva (Fig. 2F, r=0 .10, P=4 × 105).Ara l-Appendiċi SI, Fig. S6A u B għal pazjenti individwali.

Ripples fiż-Żoni Kortikali Kollha jseħħu flimkien ma 'HippocampalRipples.

Preċedentement kien irrappurtat li l-igganċjar ta 'l-immewweġ iseħħ bejn il-gyrus parahippocampal u 16.4% ta' elettrodi temporali laterali iżda 3.3% biss ta 'rolandic (8), forsi jirrifletti l-post anatomiku tal-hippocampus fil-quċċata tal-ġerarkija kortikali (26). Madankollu, sibna li tmewwiġ tal-hippocampal seħħet flimkien ma 'ripples fiż-żoni kortikali kollha b'rati bejn wieħed u ieħor ugwali kemm f'NREM kif ukoll fil-qawmien.

Meta nieħdu l-indiċi tal-majelinazzjoni bħala kejl tal-pożizzjoni fil-ġerarkija kortikali [oqsma ta' assoċjazzjoni huma inqas majelinizzati (27)], aħna sibna effett dgħajjef iżda sinifikanti matul NREM iżda mhux waking. Appendiċi, Fig. S7; r=0.15, P=0.01), li jindika li ripples hippocampal huma slightlymore probabbli li jseħħu flimkien ma 'ripples f'żoni kortikali primarji.

Kortiko-Cortical u Hippocampo-Cortical Ripple Ko-okkorrenza tippreċedi Recall.

. Jekk ir-ripples f'reġjuni kortikali differenti jorbtu l-elementi tal-memorja, ikun mistenni li r-ripples kortikali jseħħu flimkien qabel ir-recall cued, li jeħtieġ li dawk l-elementi jiġu koattivati. Biex tittestja din l-ipoteżi, aħna analizzajna data tal-kompitu tal-memorja ta' assoċjati parjati minn ħames pazjenti SEEG (Fig.3A u SI Appendiċi, Tabelli 1 u 5). Preċedentement ittardjat cuedrecall, kien hemm żieda sinifikanti fl-okkorrenza ta 'ripple kortikali (P=1 × 1011; mudelli lineari b'effetti mħallta bil-pazjent bħala effett każwali) ta' 330% ta 'ċans (ikkalkulat fuq bażi ta' provi, b'hekk ċans ġie determinat separatament għal sejħa immedjata u delayedrecall), u żieda saħansitra akbar fil-kookkorrenza ta 'ripple kortiko-kortikali ta' 758% meta mqabbla ma 'ċans (P=0.0004; Fig.3B-E).

Barra minn hekk, il-modulazzjonijiet ta' ko-okkorrenza ta' ripple kortikali (P=0.002) u kortiko-kortikali (P=0.002) u ippocampo-kortikali (P=0.008) kienu akbar qabel delayedvs. recall immedjat, li qasmet l-istess stimoli u risponsi. , li ma kienx il-każ għal ripples kortikali (P=0.08) jew ippokampali (P=0.94) ġeneralment.

Notevolment, l-irtirar ittardjat iżda mhux immedjat ta 'assoċjati f'pari huwa mdgħajjef b'mod sever minn ħsara lill-ippocampal (12). Din id-dejta turi żieda fir-rippling bejn is-siti kortikali u bejn l-ippokampus u l-kortiċi waqt l-irkupru dipendenti fuq l-ippocampal ta’ kombinazzjonijiet ġodda ta’ oġġetti li qabel ma kinux relatati. Din is-sejba tappoġġja l-ipoteżi li l-ippocampo-cortical u rippling kortikokortikali jistgħu jikkontribwixxu għar-rikostruzzjoni ta 'memorji dikjarattivi fil-bnedmin.

Peress li l-istat tal-moħħ jista 'jaffettwa l-prestazzjoni tal-irtirar, aħna ttestjajna jekk kienx hemm differenza fl-amplitudni analitika alfa (7 sa 13 Hz) bejn tweġibiet korretti u mhux korretti. Aħna ma sibna l-ebda differenza sinifikanti fl-amplitudni analitika medja alfa tul il-kanali kortikali f'tieqa ta' ±1-s madwar ħinijiet ta' rispons għal korretti. skorretta għal kwalunkwe wieħed mill-ħames pazjenti b'taskdata paired-assoċjati (P ​​= 0.24 sa 0.64 u t=0.36 sa 1.6, test ta' żewġ kampjuni fuq naħa waħda, Valuri P ikkoreġuti mill-FDR għal pazjenti multipli).

Cortical Ripples Phase-Lock madwar Reġjuni Mifruxa.

Oxxillazzjonijiet imsakkra f'fażijiet f'postijiet mifruxa ġew ipotizzati li huma l-bażi tal-integrazzjoni ("irbit") ta 'komponenti differenti ta' avvenimenti madwar il-wiċċ kortikali. Għal kull par ta' kanali, aħna kkalkulajna l-valur tal-qfil tal-fażi (PLV), kejl tal-konsistenza ta' 70- sa 100- fażijiet Hz bejn is-siti, indipendenti mill-amplitudni (28), fl-avvenimenti kollha tagħhom. jew fl-NREM jew bil-qawmien. Jekk jogħġbok innota li l-konsistenza titkejjel bejn ripples differenti, f'kull 1-ms bin relattiv għaċ-ċentru tat-tmewwiġ, mhux fi ħdan coripples.

Sibna PLV sinifikanti ta 'ripples li jseħħu flimkien bejn ir-reġjuni kortikali kampjunati kollha, inkluż bejn emisferi, fiż-żewġ stati (Fig. 4A-C). Kien hemm aktar pari ta' kanali b'modulazzjonijiet PLV sinifikanti matul NREM milli qawmien (Fig. 4C u SI Appendiċi, Tabella 6; wara l-FDR P <0.05, test ta' randomizzazzjoni; riżultati mhux sinifikanti fl-Appendiċi SI, Fig. S8A u B).

Eżempju ta 'fażi konsistenti bejn żewġ postijiet kortikali fuq żewġ ripples huwa muri fil-Fig. 4A. Għal kull par ta 'kanal, PLV wasmeasured f'kull latency relattiv għaċ-ċentru ta' tmewwiġ tagħhom (Fig. 4B), u dawn il-korsijiet ta 'ħin kienu medjati madwar il-pari kollha ta' kanali sinifikanti (Fig. 4C). Iż-żieda tal-PLV damet għall-perjodu kollu meta s-siti kienu qed imewwġu u qamu f'daqqa mil-linja bażi. Il-kors tal-ħin tal-PLV kien simili ħafna bejn il-pari bejn il-kanali. Waqt l-irqad 2,106/2,275 par ta 'kanal kortiko-kortikali kellhom aktar minn 40 ripple li jseħħu flimkien, meħtieġa għal stima PLV areliable. Minn dawn, 26.3% (554/2,106) kellhom modulazzjonijiet PLV sinifikanti.

Waqt il-qawmien, 1,939/2,275 kellhom aktar minn 40 ripple li jseħħu flimkien, u 13.9% (269/1,939) minn dawn kellhom modulazzjonijiet PLV sinifikanti (Appendiċi SI, Tabella 6). Bħal dak li sibna għal okkorrenzi konġunti (Appendiċi SI, Fig.S3A). ), PLVs tal-quċċata ta 'l-immewweġ kortiko-kortikali madwar pairswere korrelatati b'mod pożittiv bejn NREM u waking (SIAppendix, Fig. S3B; r=0.20, P=4 × 1022, sinifikat ofr). Fil-qosor, pari ta 'siti imbiegħda madwar il-kortiċi nstabu li kellhom fażijiet konsistenti waqt ir-ripples kemm f'NREM kif ukoll fil-qawmien.

Ir-ripples imsakkra fil-fażi Għandhom Firxa Usa' ta' Fażi Lagsin NREM Meta mqabbla mal-Qawmien u Jista' Jvarja fuq l-Iljieli.

Wara li wrejna qfil tal-fażi sinifikanti bejn is-siti ta 'rippling kortikali, aħna evalwajna d-distribuzzjoni tal-angoli tal-fażi circularmean fuq pari ta' siti. Sibna li matul NREM l-angoli tal-fażi medji għal pari ta 'siti kortikali differenti li kellhom qfil tal-fażi ta' tmewwiġ sinifikanti kellhom distribuzzjoni pjuttost uniformi minn {{0}} għal 2π radians (Fig. 4D, Bottom Left). Madankollu, waqt il-qawmien, id-dewmien tal-fażi tat-tmewwiġ bejn il-pari kellhom it-tendenza li jkunu ~ 0 jew ~ π (Fig. 4D, Bottom Right).

Din id-differenza kienet sinifikanti (P ​​{{0}} × 108, χ2=29.8, df=1; bl-użu tal-għadd fi ħdan0 ± π/6 jew π ± π/6 vs barra dawn il-firxiet għal NREM vs waking). Din l-osservazzjoni tissuġġerixxi tendenza akbar lejn zerophase lag waqt il-qawmien. Aħna nipprovdu evidenza hawn taħt li d-dewmien ta '∼0 u ∼π huma funzjonalment ekwivalenti u jistgħu jkunu dovuti għal varjabbiltà fit-tqegħid ta' kuntatt ta 'elettrodu fuq skala fin relattiva saffi tocortical. Dan jista 'jkun relatat ma' l-akbar tendenza offerplipples għall-koppja fi kważi żero latency waqt qawmien (Fig. 2A).

Aħna ttestjajna wkoll jekk id-dewmien fil-fażi matul NREM varjawx matul il-lejl. Għal kull pazjent b'iljieli ta' rqad multipli (n {{0}}), qabbilna d-dewmien tal-fażi ta' tmewwiġ bejn il-pari kollha possibbli ta' ljieli ta' rqad fi ħdan pari ta' kanali li kellhom modulazzjonijiet PLV sinifikanti. Sibna li 51.8% (1,256/2,426) ta 'pari bħal dawn hadsignificantly differenti fażi lags bejn iljieli (Fig. 4E; post FDR P <0.05, test Watson-Williams; minimu 30 ripplesper lejl għal kull par kanal). Dawn id-differenzi fir-ripple phaselags bejn siti kortikali partikolari jissuġġerixxu li jistgħu jipparteċipaw f'netwerks differenti matul iljieli, kif jista 'jiġri, pereżempju, meta jerġgħu jattivaw rappreżentazzjonijiet kortikali assoċjati ma' memorji differenti. Fenomeni simili ġew innotati f'mudelli kortikali fuq skala kbira (29).

Ripples Phase-Lock B'mod sod fuq Distanzi twal.

Peress li l-memorji dikjarattivi karatteristikament jgħaqqdu elementi differenti li huma kodifikati f'postijiet kortikali mifruxa fiż-żewġ emisferi, kwalunkwe proċess newrofiżjoloġiku li jappoġġa l-kodifikazzjoni, il-konsolidazzjoni jew l-irkupru tagħhom għandu wkoll jiffunzjona fuq dawk id-distanzi. Għalhekk, minħabba li l-okkorrenzi ta 'rippleco-kortiko-kortikali għandhom ftit jew xejn tnaqqis bid-distanza (testedup sa 200 mm; Fig. 2E u F), aħna hypothesized li l-illokkjar tal-fażi ta 'ripple kortikokortikali wkoll ma jonqosx bid-distanza.

Tabilħaqq, sibna li, bħal tmewwiġ ko-okkorrenzi, il-proporzjon ta 'pari ta' kanali b'modulazzjonijiet PLV sinifikanti (Fig. 4F; r=0.07, P=0.36, effetti mħallta lineari mal-pazjentas) effett każwali) u l-kobor ta 'dawn il-modulazzjonijiet PLV (Fig. 4G; r=0.05, P=0.67) ma naqasx b'mod sinifikanti bid-distanza tal-passaġġ tal-fibra li tintervjeni matul NREM. Waqt il-qawmien, kien hemm tnaqqis sinifikanti fil-proporzjon ta' pari ta' kanali b'modulazzjonijiet PLV sinifikanti b'distanza, speċjalment f'distanzi iqsar (Fig. 4F; r=0.07, P=0.001), iżda l-ebda tnaqqis. fil-kobor ta 'modulazzjonijiet ta' pair PLV kanal sinifikanti b'distanza (Fig. 4G; r=0.004, P=0.94). Għalhekk, l-azzjoni fiżjoloġika sostnuta minn rippling tista 'spanthe wiċċ kortikali kollu.

Żidiet fl-Imblukkar tal-Fażi b'Aktar Cortical Sites Corippling.

Ripples spiss fażi msakkra madwar siti multipli, inkluż bejn emisferi (Fig. 4H), u kif deskritt hawn fuq wefound li żewġ siti corippling għamilha aktar probabbli li terza sit kien corippling. Dawn is-sejbiet iqajmu l-mistoqsija dwar jekk l-attivazzjoni ta 'netwerks ta' tmewwiġ mifruxa tiffaċilitax sinkronizzazzjoni akbar tan-netwerk. Sibna korrelazzjoni linear pożittiva qawwija bejn in-numru ta 'siti rippling u l-amplitudni tal-quċċata tal-qfil tal-fażi kortiko-kortikali (Fig. 4I).

Dawn ir-riżultati reġgħu nstabu meta ntuża l-ΔPLV (l-ogħla PLVminus il-linja bażi PLV) minflok il-ogħla PLV (ΔPLV:n {{0}}/17-il pazjent sinifikanti matul NREM, n=1/17 sinifikanti waqt il-qawmien, wara l-FDR P < 0.05, sinifikat ta 'r). Ittestja jekk aktar corippling kienx sempliċement dovut għal rippleamplitude akbar, kejlna l-amplitudni analitika medja ta' 70- għal 100-Hz tal-coripples u sibna li 2/17-il pazjent biss f'NREM u 0/17-il pazjent fil-qawmien kellhom korrelazzjonijiet sinifikanti (post-FDR P <0.05, sinifikat ta 'r), u l-korrelazzjoni sinifikanti kienu t-tnejn negattivi, li juru li aktar corippling ma kienx dovut għal amplitudni akbar. Fil-qosor, il-ko-okkorrenza ta 'ripples tippromwovi aktar ko-okkorrenza, li ttejjeb l-illokkjar tal-fażi.

Il-Cortico-Cortical Coripples Għandhom Fażi Konsistenti fuq Ċikli Suċċessivi.

Aħna ipoteżijna li par ta 'sit ikun effettivament "imblukkat mill-fażi" fuq ċikli ta' tmewwiġ suċċessivi minħabba li l-frekwenza ta 'oxxillazzjoni ta' tmewwiġ ta '∼9 0 Hz hija tant simili madwar ir-ripples u l-postijiet. Għal kull tmewwiġ minn kull par ta’ kanali kortiko-kortikali, aħna kkalkulajna l-PLV tul il-lagsbetween iż-żewġ tmewwiġ bl-użu tal-ħames qċaċet tagħhom l-eqreb taċ-ċentru tal-ħin tat-tmewwiġ u sibna phaselocking sinifikanti fi ħdan ir-ripple għal 98.3% tat-807,213. ripples matul NREM u 98.0% ta 'l-1,348,696 ripples waqt il-qawmien (P < 0.05; test ta' randomizzazzjoni, n=1,000 fażi lags każwali, korrezzjoni FDR madwar ripples). Għalhekk, l-illokkjar tal-fażi fi ħdan ir-ripple huwa preżenti fi kważi l-coripples kortiko-kortikali kollha.

Pari Hippocampo-Cortical Rarament, Jekk Qatt, Fażi-Lock.

L-illokkjar tal-fażi kortiko-kortikali jista 'jiġi misjuq permezz ta' networkof oxxillaturi kortikali akkoppjati, mekkaniżmu ta 'sewqan ċentrali, jew kombinazzjoni. Peress ripples hippocampal qawwi co-occurwith ripples kortikali (Fig. 2B), aħna investigati jekk l-ippocampus drives qfil fażi ta 'ripples fil-kortiċi billi jittestja jekk hemmx qfil fażi bejn coripples hippocampo-kortikali.

Għal pari ippocampo-kortikali waqt l-irqad, 277/461 kellhom aktar minn 40 ripples li jseħħu flimkien, u 1.4% (4/277) minn dawn kellhom modulazzjonijiet PLV sinifikanti. Matul il-qawmien, 333/461 tal-pari tal-kanali hippocampo-kortikali kellhom aktar minn 40 ripples li jseħħu flimkien, u 0.3% (1/333) ta 'dawn kellhom modulazzjoni PLV ​​sinifikanti (SI Appendiċi, Fig. S8C-F u Tabella S6).

Eżami ta 'trajettorji elettrodu ssuġġeriet li l-kuntatti thehippocampal ma PLVs sinifikanti ma' siti kortikali probabbilment jinsabu fil-kumpless subikulari aktar milli thehippocampus proprja, konsistenti mal-sejba fil-ġrieden thatripple propagazzjoni mill-hippocampus għall-kortiċi retrosplenial isvia l-subikulum (10). Għalhekk, huwa improbabbli li l-illokkjar tal-fażi kortiko-corticalipple huwa mmexxi minn inputs komuni minn ripple tal-hippocampal, li jappoġġja l-ipoteżi li l-illokkjar tal-fażi tal-immewweġ kortiko-kortikali huwa mmexxi intrakortikali.

Ripples kortikali huma assoċjati ma 'Żieda u PhaseModulated Isparar ta' Unità Unika.

Biex ir-ripples ikollhom rwol fil-komunikazzjoni u l-integrazzjoni tal-informazzjoni bejn is-siti tal-korsija 'l bogħod jeħtieġ li l-potenzjali ta' azzjoni newronali jikkoordinaw mal-okkorrenza u l-fażi ta 'ripple. Aħna analizzajna microarrayrecordings minn saffi granulari/supragranulari tal-kortiċi temporali laterali tal-bniedem fi tliet pazjenti (Appendiċi SI, Tabella 7) matul NREM biex nittestjaw jekk ir-ripples jimmodulawx spiking ta 'unità waħda lokali.

Aħna skoprejna spikes u għamilnahom f'unitajiet putattivi piramidali (PY) u interneuron (IN) ibbażati fuq forom ta' mewġ u karatteristiċi ta' timing ta' spike skont metodi stabbiliti qabel (30) u vverifikajna li l-unitajiet kellhom peak signal-to-noiseratios kbar (PY: 9.1 ± 3.4; IN: 5.2 ± 2.9), kellhom interspikeintervals minimi li kienu<3 ms (PY: 0.2 ± 0.3%; IN: 0.3 ± 0.6%; low percentages indicate minimal contamination by other units), and were well-isolated from one another based on the projection test (31) (PY: 95.4 ± 86.0 SD; IN: 82.8 ± 83.4 SD). 

Aħna wkoll detected ripples irreġistrati mill-mikrokuntatti tal-firxa mal-forma tal-mewġ spike medja ta 'kull unità mnaqqsa fil-ħinijiet tal-spikes fuq il-kanal tal-unità biex jipprevjenu l-kontaminazzjoni spike unità tal-LFP. Sibna li tmewwiġ kortikali kienu assoċjati ma 'żieda fl-isparar ta' unità waħda (Fig. 5A u B). PY kellha żieda ta '255% u IN kellha żieda ta' 297% fir-rati ta 'spike waqt ripples meta mqabbla mal-linja bażi (epoki magħżula b'mod każwali bejn ripplesthat kienu mqabbla fin-numru u t-tul tar-ripples).

Barra minn hekk, l-isparar tal-unità kien modulat b'mod qawwi mill-fażijiet mill-immewweġ (Fig. 5A), b'49% (32/66) ta 'PY u 71% (24/34) ta' IN li jkollhom sinifikanti 70- għal 100- Modulazzjonijiet tal-fażi Hz waqt ripples lokali (Fig. 5C; post-FDR P <0.05, test binomjali bejn fażijiet fi ħdan0 ± π/2 vs. π ± π/2, valur mistenni {{ 17}}.5, minimu 30 spikesper unità madwar ripples).

Għalhekk, peress li l-unità spiking hija akkoppjata mal-fażi tat-tmewwiġ lokali, u peress li l-fażijiet tat-tmewwiġ huma sinkronizzati fuq distanzi twal, din id-dejta tissuġġerixxi li t-tmewwiġ jikkoordinaw iż-żmien tal-ispike tal-unità bejn separazzjonijiet wesgħin fil-kortiċi, li jistgħu jippermettu l-għażla tal-fażi, l-iskoperta tal-koinċidenza, l-ipproċessar reentrant, andspike- plastikità dipendenti fuq iż-żmien. Dawn il-proċessi newrofiżjoloġiċi bażiċi jinfluwenzaw l-għażla kooperattiva ta 'assemblaġġi taċ-ċelluli bejn iż-żoni kortikali, l-essenza tal-irbit.

Corippling Żidiet Putative Unità-Attività Korrelazzjoni between Distant Cortical Sites.

Is-sejbiet tagħna li t-tmewwiġ huma spiss imsakkar f'fażi f'siti imbiegħda u li l-isparar tal-unità huwa msakkar f'fażi għal ripples lokali flimkien jimplikaw li l-isparar tal-unità huwa wkoll korrelatat f'siti imbiegħda. Ma stajniex nittestjaw dan direttament għax ma għamilniex reġistrazzjonijiet ta 'mikroelettrodi ta' unitajiet f'postijiet multipli separati b'aktar minn ~ 5 mm.

Rather, as an indirect test, we used >200-Amplitudità analitika Hz minn reġistrazzjonijiet SEEG bħala prokura għall-isparar tal-unità (32). Matul il-qawmien, iżda mhux NREM, din il-miżura kienet aktar korrelata b'mod sinifikanti meta s-siti kortikali kienu rippling vs meta ma kinux (Fig. 5D, P=8 × 10303, test tat-t paired fuq żewġ naħat). Korrelazzjoni bejn is-siti rippling ma naqasx b'mod sinifikanti fid-distanza dejjem tiżdied bejn is-siti (Fig. 5E).

Kif deskritt hawn fuq, id-dewmien tal-fażi tat-tmewwiġ bejn il-kanali tendenza li jkun qrib 0 jew π, speċjalment waqt il-qawmien. Dan jista 'jindika li corippling kultant jirrappreżenta stat ta' komunikazzjoni inibita, jew sempliċement li d-derivazzjonijiet bipolari tagħna SEEG kellhom relazzjonijiet varjabbli ma 'dipoli lokali li jiġġeneraw ripple. Tabilħaqq, is-separazzjoni ta' kuntatt bipolari SEEG 3-mm hija kbira biżżejjed biex tirreġistra minn multipli ripple dipoli b'orjentazzjonijiet differenti. Fil-firien, il-ġeneraturi tat-tmewwiġ jokkupaw ~ 1 mm2 tal-wiċċ tal-kortika (5), u l-ġeneraturi ċellulari jinsabu f'ħafna saffi separati b'~1 mm (10).

Biex nittestjaw dawn l-ipoteżijiet, qabbilna l-korrelazzjonijiet tal-amplitudnijiet analitiċi tas-sinjali ta'{{0}}Hz high-passed bejn is-siti, meta s-siti kellhom dewmien fil-fażi ta' 0 ± π/6 vs. π ± π/6 (medja f'dawn il-firxiet għal kull par ta' kanali). Ma nstabet l-ebda differenza sinifikanti għal NREM jew waking (NREM: P=0.07; waking:P=0.17; test t-t f'pari fuq żewġ naħat, n=2, 275 par ta' kanali) , B'hekk jissuġġerixxi li d-dewmien qrib 0 u π huma funzjonalment ekwivalenti, kif ikun mistenni jekk ikunu dovuti għal differenzi żgħar fil-post tal-elettrodu relattiv mal-lamina kortikali.

For more information:1950477648nn@gmail.com