広視野カルシウムイメージングはマウスにおける反復,軽度外傷性脳損傷後の皮質連結性の広範な変化を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Cramer, S. W.; Haley, S. P.; Popa, L. S.; Carter, R. E.; Scott, E. P.; Flaherty, E. B.; Dominguez, J.; Aronson, J. D.; Sabal, L.; Surinach, D.; Chen, C. C.; Kodandaramaiah, S. B.; Ebner, T. J.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202215726057347 整理番号：22P0316087

広視野カルシウムイメージングはマウスにおける反復,軽度外傷性脳損傷後の皮質連結性の広範な変化を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Wide-field Calcium Imaging Reveals Widespread Changes in Cortical Connectivity Following Repetitive, Mild Traumatic Brain Injury in the Mouse

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資料名：
発行年： 2022年02月23日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月23日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

反復,軽度外傷性脳損傷(mTBI)の長期結果の根底にある生理学的基礎は,あまり理解されていない。軽度の外傷性脳損傷は,臨床イメージングまたは検査に関する客観的所見なしで,意識,注意および濃度,記憶問題,衝動性,および頭痛の短い損失をもたらすことが多い。mTBIの影響は持続し,反復損傷と共に蓄積し,皮質ネットワークの全体的変化を示唆した。透明高分子頭蓋骨を用いて,マウスにおけるメゾスコピックCa ̄2+イメージングを行い,反復mTBIが背側大脳皮質を横切るニューロン相互作用のパターンをどのように変えるかを評価した。空間独立成分分析(sICA)と局所化セミNon陰性マトリックス因子分解(LocaNMF)を用いて脳機能的連結性(FC)の変化を定量化した。反復性,軽度,制御された皮質衝撃は一時的神経炎症応答を誘導し,脱層化形態を示すミクログリアの密度増加を特徴とする。これらの一時的神経炎症変化は,ロータロッドにより評価されたBarnes迷路または運動機能における認知能力の低下と関連していなかった。しかし,機能的連結性の長期的変化が観察された。FCの広範囲,両側変化は衝撃直後に生じ,7週間まで持続した。ネットワークの変化は,全体的効率,クラスタ化係数,および節点強度の減少を含み,それによって,背側大脳皮質を通して機能的相互作用と情報フローを破壊する。サブネットワーク分析は,FCの最大破壊が衝撃サイト近くに集中していることを示した。したがって,反復mTBIは一過性神経炎症を誘導し,認知的または運動行動の変化なく,皮質FCにおける広範な慢性変化により証明された再構成された皮質ネットワークが誘導される。アメリカ合衆国における2.5百万人以上の個人は,毎年軽微な外傷性脳外傷を被った。これらの傷害は典型的には可視解剖学的損傷または客観的臨床所見とは関連しないので,それらは良性かつ完全に回復可能と考えられた。しかし,特に反復mTBIを受ける患者において,長期有害結果の認識が増加している。長期,メゾスコピック神経Ca ̄2+イメージングを用いて,反復mTBI後の背側脳皮質接続を特徴づけ,損傷部位だけでなく皮質全体における機能的連結性の広範な持続的変化を示す。これらの知見は,mTBIの病態生理に新しい洞察を提供する。【JST・京大機械翻訳】

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中枢神経系 , 神経の基礎医学

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