标题:氯胺酮和裸盖菇素靶向的共同和不同大脑区域,用于立即进行早期基因表达 作者:Pasha A. Davoudian 1,2、Ling-Xiao Shao 3,5、Alex C. Kwan 3,4,5 * 附属机构:1 耶鲁大学医学院医学科学家培训项目,康涅狄格州纽黑文 06511,美国 2 耶鲁大学医学院跨部门神经科学项目,康涅狄格州纽黑文 06511,美国 3 耶鲁大学医学院精神病学系,康涅狄格州纽黑文 06511,美国 4 耶鲁大学医学院神经科学系,康涅狄格州纽黑文 06511,美国 5 康奈尔大学梅尼格生物医学工程学院,纽约州伊萨卡,14853,美国 通讯地址:Alex Kwan,博士,梅尼格生物医学工程学院工程学,康奈尔大学,威尔厅 111 室,526 Campus Road,伊萨卡,纽约州,14853,美国;电子邮件:alex.kwan@cornell.edu 关键词:迷幻药、抗抑郁药、立即早期基因、c-Fos、活性依赖性转录、神经可塑性 摘要 裸盖菇素是一种具有治疗潜力的迷幻药。虽然越来越多的证据表明裸盖菇素通过增强神经可塑性发挥其有益作用,但所涉及的具体大脑区域尚不完全了解。确定裸盖菇素对整个大脑中可塑性相关基因表达的影响可以拓宽我们对迷幻药引起的神经可塑性所涉及的神经回路的理解。在本研究中,采用全脑连续双光子显微镜和光片显微镜来绘制雄性和雌性小鼠中立即早期基因 c-Fos 的表达图。将服用裸盖菇素后药物诱导的 c-Fos 表达与亚麻醉氯胺酮和盐水对照进行比较。裸盖菇素和氯胺酮在许多大脑区域(包括前扣带皮层、蓝斑、初级视觉皮层、中央和基底外侧杏仁核、内侧和外侧缰核和屏状核)中产生了急性相当的 c-Fos 表达升高。选定的区域表现出药物偏好差异,例如裸盖菇素的背缝和岛叶皮层以及氯胺酮的海马 CA1 亚区。为了深入了解受体和细胞类型的贡献,c-Fos 表达图与全脑原位杂交数据相关。转录分析表明,Grin2a 和 Grin2b 的内源性水平可以预测皮质区域是否对氯胺酮和裸盖菇素的药物诱发神经可塑性敏感。总的来说,系统映射方法产生了一个受裸盖菇素和氯胺酮影响的大脑区域的无偏见列表。这些数据是一种资源,它突出了以前被低估的区域,以供未来研究。此外,药物引起的 c-Fos 表达与内源性转录本分布之间的稳健关系表明谷氨酸受体是裸盖菇素和氯胺酮产生快速作用和持久治疗效果的潜在收敛靶点。
灰质(GM)萎缩在多发性硬化症,神经肌炎选择性谱系障碍[NMOSD;抗Aquaporin-4抗体阳性(AQP4+)和 - 阴性(AQP4-)亚型]和髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病(Mogad)。揭示这些疾病中脑萎缩的发病机理将有助于其鉴别诊断并指导治疗策略。确定多发性硬化症,AQP4+ NMOSD,AQP4-NMOSD和MOGAD中GM萎缩的神经生物学基础,我们进行了虚拟的组织学分析,该虚拟组织学分析将T1加权图像派生的GM Atrophy+ Gene表达与MultiCentRe COLES的患者相关联,与3224患者有关75例AQP4 -NMOSD患者,47例Mogad患者和2169名健康对照组患者。首先,使用Cohen d在具有多发性硬化症,AQP4+ NMOSD,AQP4- NMOSD或MOGAD或MOGAD和健康对照组之间的Cohen D之间确定了整个皮质和皮质下区域的GM间GM萎缩谱。然后将GM萎缩谱分别与从艾伦人脑图集提取的基因表达水平分别在空间上相关。最后,我们使用亚组分析探索了临床功能相关的GM萎缩的虚拟组织学,该分析通过身体残疾,疾病持续时间,复发次数,病变负担和认知功能进行分层。多发性硬化症显示出严重的GM萎缩模式,主要涉及皮层核和脑干。AQP4+ NMOSD显示出明显的GM萎缩的广泛模式,主要位于枕骨Tex和小脑中。AQP4- NMOSD显示出轻度的GM萎缩模式,主要位于额叶和顶叶皮层。mogad显示GM萎缩主要涉及额叶和颞皮质。High expres sion of genes specific to microglia, astrocytes, oligodendrocytes and endothelial cells in multiple sclerosis, S1 pyram idal cells in AQP4+ NMOSD, as well as S1 and CA1 pyramidal cells in MOGAD, had spatial correlations with GM atrophy profile, while no atrophy profile-related gene expression was found in AQP4 - NMOSD。与四种NeuroInflam疾病中的临床纤维相关GM萎缩的虚拟组织学主要指向共享的神经元和内皮细胞。独特的潜在虚拟组织学模式是小胶质细胞,星形胶质细胞和少突胶质细胞,用于多发性巩膜; AQP4+ NMOSD的星形胶质细胞;和摩盖德的少突胶质细胞。神经元和内皮细胞是在这些神经炎症性疾病中共有的靶标。这些发现可能有助于对这些疾病的鉴别诊断,并促进最佳治疗策略的使用。
4) Scheffer IE、Berkovic S、Capovilla G 等。ILAE 癫痫分类:ILAE 分类和术语委员会立场文件。癫痫 2017;58:512-21。5) Gibbs FA、Gibbs EL。脑电图图集。第 1 卷:方法和对照。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,1951 年。6) Yoshida Harumi。应用等电位脑电图对小儿脑电图发育的研究。 脑电图和肌电图 1984 ; 12 : 248-60。7) Yoshinaga H, Koutroumanidis M, Kobayashi K, et al. Panayiotopoulos 综合征的脑电图偶极子特征。癫痫 2006 ; 47 : 781-7。8) Seeck M, Koessler L, Bast T, et al. IFCN 的标准化脑电图电极阵列。临床神经生理学 2017 ; 128 : 2070-7。9) Otsubo H, Sharma R, Elliott I, Holowka S, Rutka JT, Snead OC 3rd. 通过侵入性监测硬膜下电极确认患有右额中央癫痫的青少年的两个脑磁图癫痫灶。癫痫1999;40:608-13。10) Shiraishi H、Ahlfors SP、Stufflebeam SM 等。比较三种用脑磁图定位发作间期癫痫样放电的方法。J Clin Neurophysiol 2011;28:431-40。11) Kobayashi K、Akiyama T、Oka M、Endoh F、Yoshinaga H。West 综合征患者在高峰失常期间出现快速(40-150 Hz)振荡风暴。Ann Neurol 2015;77:58-67。12) Kobayashi K、Watanabe Y、Inoue T、Oka M、Yoshinaga H、Ohtsuka Y。儿童睡眠诱发的电癫痫持续状态中头皮记录的高频振荡。癫痫2010;51:2190-4。13) Cao J,Zhao Y,Shan X,等。基于脑电图记录的大脑功能和有效连接:综述。Hum Brain Mapp 2022;43:860-79。14) Willett FR,Avansino DT,Hochberg LR,Henderson JM,Shenoy KV。通过手写实现高性能的脑到文本通信。Nature 2021;593:249-54。15) Jing J,Sun H,Kim JA,等。脑电图解释过程中癫痫样放电专家级自动检测的开发。JAMA Neurol 2020;77:103-8。16) Kobayashi K,Shibata T,Tsuchiya H, Akiyama K. 基于人工智能的儿科头皮脑电图癫痫放电检测:一项初步研究。Acta Med Okayama 2022;76:617-24。17)Scheffer LK、Xu CS、Januszewski M 等。成年果蝇中枢脑的连接组和分析。Elife 2020;9:e57443。18)Cutsuridis V、Cobb S、Graham BP。海马 CA1 微电路模型中的编码和检索。海马 2010;20:423-46。19)Kobayashi K、Akiyama T、Ohmori I、Yoshinaga H、Gotman J。动作电位导致用远离神经元的电极记录的癫痫高频振荡。临床神经生理学2015;126:873-81。
在功能水平上,在突触中,它意味着发射器释放量的变化或接收器(突触可塑性)神经元的密度变化。 div>结构变化会导致神经元突触竞赛区域的修改,复杂突触的重塑,甚至是荆棘,分支,树突或轴突的缩回或延伸。 div>有两种主要形式的突触可塑性:Hebbian和稳态可塑性。 div>希比亚可塑性是一种机制,通过该机制,神经元之间校正的活性导致突触功效的持久变化。 div>主要形式是:长期功率(LTP)和长期抑郁症(LTD),它们可以分别增加或减少,这会影响神经元刺的数量,大小和稳定性的突触连接力。 div>这些机制代表了学习和记忆过程的基础。 div>(法语)稳态可塑性,以突触缩放和体内稳态的形式控制神经元和电路的兴奋性,从而使网络的固定化。 div>(法语)在此过程中,兴奋性和抑制性活动之间必须始终保持平衡,如果这里提交了不稳定的活动,则将通过宿主可塑性的机制来抵消。 div>分子和细胞水平的神经可塑性是作为短期可塑性(STP),长期增强(LTP)和长期增强抑郁症(LTD)产生的。 div>抑制传播ga-These neuroplastic changes and structure conformations are influenced by changes in genetic expression, protein synthesis, the signage of fine neurotro-, the growth of new neurons and the reable neuronal circu Both processes and proteolysis and the elimination of pro-teins, as well as the lysosomatic processes of renovation of organelles and membranes, are not only characteristics of degenerative processes but also of natural神经成形术。 div>尽管可以在几乎所有的脑结构中诱导LTP,但NMDA受体的激活对于LTP的诱导是必不可少的。 div>
电子、电信和信息技术学院,电信系 作品清单 Stanciu Mihai 1 0 博士论文 T1,M. Stanciu,关于确保异构多域网络中服务质量的方法的贡献,2006 2 0 出版书籍(Ca、Cb、Cc)、发布指南(I1、I2 等)、在合集里发表的章节、编辑过的理论章节、功能实验室系统等。 (D1、D2 等),为提供和改进教学/专业活动做出贡献。 Ca1、M. Stanciu、电子测量仪器、ISBN 978-973-7860-15-6,Editura Electronica 2000,136 页,2009 Ca2、R. Stănculescu、M. Stanciu、电气和电子测量,第 1 部分,UPB 光刻,120 页,1998 I1、M. Stanciu、S. Obreja、A. Paun、电子和电信测量、实验室手册、Editura Electronica 2000、ISBN 978-973-7860-09-5、80 页,2008 I2、M. Stanciu、S. Obreja、A. Paun、M. Udrea、I. Marcu、R. Preda、I. Pirnog、电子测量仪器、实验室手册、Editura Electronica 2000 年,ISBN 978-973-7860-10-1,97 页,2008 I3,- A. Paun、S. Obreja、M. Stanciu,电子测量仪器 – 应用,Electronica Publishing House 2000 年,ISBN 978-973-7860-13-2,130 页,2008 I4,M. Stanciu,电信网络 – 实验室手册,Electronica Publishing House 2000,79 页,2008 I5,Coţanis N.、Stănculescu R.、Ciochina S.、Iliescu I.、Lascu C.、Stanciu M.,电气和电子测量(实验室手册),布加勒斯特理工大学,1997 3 0 发表的文章/研究:a) 在公认的国际专业期刊、ISI 列出的或被收录到该领域特定的国际数据库中,该数据库根据绩效标准 (Ris) 进行期刊的选择过程; b) 在其他具有国际发行量的专业期刊上(里约); c) 在CNCSIS认可的国家期刊上(Rns); d) 在其他全国发行的专业杂志上(Rno); b、c、d 包括在公认的国际数据库中索引。 O. Datcu、M. Stanciu,“混沌“Jounce”密码系统的可观测性特性和统计分析”,UPB Sci。 Bull.,C 系列,卷78,页106-117,页3,2016,ISSN 2286-3540,WOS:000393326700010(ISI)O. Datcu,M. Stanciu,“从高阶滑模观测器观察到的混沌同步信号形状改变”,Rev.技术。英语。大学苏利亚。体积39,第1号,18-25,0254-0770,2016 O. Datcu、M. Stanciu、A. Petrescu-Niță,“基于观察者的具有指数非线性混沌动力学估计”,UPB Sci。 Bull.,A 系列,卷77,伊斯4,2015,ISSN 1223-7027,页205-214。 ( ISI 索引) O. Datcu、M. Stanciu、R. Tauleigne、C. Burileanu、J.-P. Barbot,“数据保密通信中用作发射机的混沌抖动电路的输出选择”,电气和计算机工程进展 (AECE);第 4 期,2015 年,ISSN:1582-7445,e-ISSN:1844-7600,数字对象标识符:10.4316/AECE.2015.04008;第 63-68 页。ISI O. Datcu、M. Stanciu,“从高阶滑模观测器看混沌同步信号形状改变”,Revista Tecnica De La Facultad De Ingenieria Universidad Del Zulia,第 39 卷,第 1 期,2016 年;第 18-25 页,ISI
连接的PS1突变总是会导致促进神经系统疾病的研究中心增加,特别是淀粉样蛋白生成物种A 42 Brigham and妇女医院(Duff等,1996; Jarrett等,1993; Scheuner et al。据推测,PS1本身可能具有哈佛医学院 - 分泌酶活性(Wolfe等,1999),这是马萨诸塞州波士顿02115的概念,由PS1直接结合,由pseptidomomi -3 Mind/Brain Mind/Brain Institute Metic Institute Metic -Scretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretase -Secretors抑制器(Esler等人)(Esler et al li al li an li an li and li。这些发现提出了马里兰州21218 PS1的可能性,可能代表了抗敏感的脑和认知科学系的有吸引力的目标。学习和记忆中心PS1作为马萨诸塞州AD的治疗目标的可行性非常取决于降低PS1功能剑桥,马萨诸塞州02138在成人大脑中的影响。由于PS1 / 5梅奥诊所杰克逊维尔小鼠的围产期致死性,但先前关于佛罗里达州杰克逊维尔的应用程序处理的研究32224 32224 PS1的缺乏依赖于培养的神经元6 Howard Hughes Medical Institute衍生自胚胎PS1 /大脑。除了神经生物学中心和行为中心在应用程序处理中的作用外,我们先前对哥伦比亚大学PS1 /小鼠的研究表明,PS1在大脑发育过程中发挥了纽约10032的多效性效应,包括调节神经发生和缺口信号(Handler et al。,2000; Shen等,1997)。此外,Notch信号被限制在产后前脑。在没有PS1的情况下,神经前代汇总细胞过早地分化为有丝分裂后的神经元,导致祖细胞的早期消耗,我们开发了有条件的presenilin-1(ps1),随后是一个较小的神经元种群(han-oketut小鼠(CKO),在PS1 IS INARTACTIVINID中,Dive and。如小鼠所示,在PS1 /胚胎脑中诱导的PS1 CKO是可行的,并且没有明显的异常。降低了HES5表达并增加了DLL1表达的淀粉样蛋白pre-的羧基末端片段(Handler等,2000)。PS1似乎通过调节CKO小鼠的细胞内皮层的产生,而Notch1的-Amyloid结构域(De Strooper等,1999; Song peptides降低了。Notch Downstream等,1999)的表达在下游效应基因的晚期转录中不受影响,该基因不受影响,该基因不受影响。CKO皮层。尽管基础突触传播,但由于PS1 /小鼠的围产期致死性,PS1在成年大脑中的作用仍然未知长期增强和长期抑郁。re-hippocampal区域Ca1突触正常,PS1恰当地,秀丽隐杆线虫中PS1同源物中的突变,CKO小鼠在长SEL-12和HOP-1中表现出细微但显着的缺陷,导致缺陷导致缺陷术语空间记忆。缺陷而不会影响Notch向下的表达,以研究PS1失活对App Stream基因的影响。这些结果表明,在成年大脑皮层中PS1功能失活的神经形态中,两个胆碱能中间神经元,表明参与导致PS1在神经元功能中的一代和微妙的认知降低(Wittenburg等,2000)。处理,Notch信号通路以及成人大脑中的突触和认知功能,我们采用了CRE/LOXP重组系统来开发PS1条件敲除(CKO)小鼠。使用这种策略,Presenilin-1(PS1)的突变是最常见的PS1表达,在早期发作家族性阿尔茨海默氏病(FAD)的皮质原因中逐渐消除。从第三周开始的CKO小鼠开始。在-Amloid(A)肽的累积和沉积中,CKO小鼠的成年大脑皮层,大脑皮层中40的水平是早期和中心过程,而AD病原体的水平差异降低。A肽是生成App c末端片段(CTF)与淀粉样蛋白前体蛋白(APP)不同的,这是由于皱纹而导致的。令人惊讶的是,在CKO小鼠的皮质中未填充了凹槽下顺序的蛋白水解裂解的表达。Hippocampal 7信函中的基础突触传播和突触可塑性:jshen@rics.bwh.harvard.edu
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