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Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

Washington State University

&#x975E;&#x5FEB;&#x901F;&#x773C;&#x8FD0;&#x52A8;&#x7761;&#x7720; (NREMS) &#x53D1;&#x75C5;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#x51CF;&#x5C11;&#x8111;&#x4EE3;&#x8C22;&#x548C;&#x6162;&#x6CE2;&#xFF0C;1-4-Hz &#x632F;&#x8361;&#x4E4B;&#x95F4;&#x76F8;&#x5BF9;&#x6D88;&#x504F;&#x578B;&#x548C;&#x6781;&#x5316;&#x7684;&#x56FD;&#x5BB6;&#xFF0C;&#x5728;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x6162;&#x6CE2;&#x6D3B;&#x52A8; (SWA) &#x7EC6;&#x80DE;&#x6C34;&#x5E73;&#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x540E;&#x679C;&#x4ECD;&#x4E0D;&#x660E;&#x6717;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BBE;&#x6CD5;&#x786E;&#x5B9A;&#x662F;&#x5426; SWA &#x8C03;&#x8282;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x5185;&#x7CD6;&#x9175;&#x89E3;&#x901F;&#x7387;&#x3002;&#x5728;&#x5C0F;&#x9F20;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E73;&#x9178;&#x6D53;&#x5EA6;&#x5B9E;&#x65F6;&#x6D4B;&#x91CF;&#x6F14;&#x793A;&#x5B83;&#x5728;&#x5F3A;&#x8FEB;&#x5931;&#x7720;&#x671F;&#x95F4;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x81EA;&#x53D1;&#x7684;&#x7761;&#x7720;/&#x5524;&#x9192;&#x5468;&#x671F;&#x4E2D;&#x4E73;&#x9178;&#x6D53;&#x5EA6;&#x5931;&#x7720;&#x548C;&#x5FEB;&#x901F;&#x773C;&#x52A8;&#x7761;&#x7720;&#x671F;&#x95F4;&#x751F;&#x6210;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5728; NREMS &#x671F;&#x95F4;&#x4E0B;&#x964D;&#x3002;&#x5728;&#x5176;&#x4E2D;&#x4E73;&#x9178;&#x6D53;&#x5EA6;&#x4E0B;&#x964D;&#x671F;&#x95F4; NREMS &#x7684;&#x901F;&#x7387;&#x662F;&#x6210;&#x6B63;&#x6BD4;&#x7684;&#x9891;&#x7387;&#x4E0A;&#x7684;&#x8111;&#x7535;&#x56FE; &#xFF08;EEG&#xFF09; &#x6D3B;&#x52A8;&#x89C4;&#x6A21; &lt; 10 Hz&#x3002;1 Hz &#x632F;&#x8361;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D; 10 Hz &#x632F;&#x8361;&#xFF0C;&#x8111;&#x7535;&#x56FE;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x671F;&#x95F4;&#x5931;&#x7720;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x9525;&#x4F53;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9057;&#x4F20;&#x5B66;&#x523A;&#x6FC0;&#x611F;&#x5E94;&#x89E6;&#x53D1;&#x4E73;&#x9178;&#x6D53;&#x5EA6;&#x4E0B;&#x964D;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5F97;&#x51FA;&#x7684;&#x7ED3;&#x8BBA;&#x8111; SWA &#x4FC3;&#x8FDB;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x7CD6;&#x9175;&#x89E3;&#x7387;&#x7684;&#x4E0B;&#x964D;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x7761;&#x7720;&#x897F;&#x5357;&#x94DD;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x52A9;&#x4E8E;&#x5176;&#x5BF9;&#x8111;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x6062;&#x590D;&#x6027;&#x5F71;&#x54CD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6D3B;&#x529B;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;

&#x7761;&#x7720;&#x6162;&#x6CE2;&#x6D3B;&#x52A8;&#x8C03;&#x8282;&#x8111;&#x7CD6;&#x9175;&#x89E3;&#x4EE3;&#x8C22;&#x3002;

Non-rapid eye movement sleep (NREMS) onset is characterized by a reduction in cerebral metabolism and an increase in slow waves, 1-4-Hz oscillations between relatively depolarized and hyperpolarized states in the cerebral cortex. The metabolic consequences of slow-wave activity (SWA) at the cellular level remain uncertain. We sought to determine whether SWA modulates the rate of glycolysis within the cerebral cortex. The real-time measurement of lactate concentration in the mouse cerebral cortex demonstrates that it increases during enforced wakefulness. In spontaneous sleep/wake cycles, lactate concentration builds during wakefulness and rapid eye movement sleep and declines during NREMS. The rate at which lactate concentration declines during NREMS is proportional to the magnitude of electroencephalographic (EEG) activity at frequencies of <10 Hz. The induction of 1-Hz oscillations, but not 10-Hz oscillations, in the electroencephalogram by optogenetic stimulation of cortical pyramidal cells during wakefulness triggers a decline in lactate concentration. We conclude that cerebral SWA promotes a decline in the rate of glycolysis in the cerebral cortex. These results demonstrate a cellular energetic function for sleep SWA, which may contribute to its restorative effects on brain function.

Sleep Slow-Wave Activity Regulates Cerebral Glycolytic Metabolism.

Apparition du sommeil (NREMS) non-rapid eye mouvement se caract&eacute;rise par une r&eacute;duction du m&eacute;tabolisme c&eacute;r&eacute;bral et une augmentation des ondes lentes, 1-4-Hz oscillations entre des &Eacute;tats relativement d&eacute;polaris&eacute;es et hyperpolaris&eacute;s dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral. Les cons&eacute;quences m&eacute;taboliques de l&#39;activit&eacute; d&#39;ondes lentes (SWA) au niveau cellulaire demeurent incertaines. Nous avons cherch&eacute; &agrave; d&eacute;terminer si la SWA module la vitesse de la glycolyse dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral. La mesure en temps r&eacute;el de la concentration de lactate dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral de souris montre qu&#39;elle augmente au cours de la veille forc&eacute;e. Lors des cycles de sommeil/&eacute;veil spontan&eacute;, la concentration de lactate construit durant l&#39;&eacute;veil et le rapid eye movement sommeil et diminue au cours de la NREMS. Le taux &agrave; laquelle lactate de concentration diminue au cours de la NREMS est proportionnel &agrave; l&#39;ampleur de l&#39;activit&eacute; &eacute;lectroenc&eacute;phalographique (EEG) &agrave; des fr&eacute;quences &lt; 10Hz. L&#39;induction des oscillations de 1 Hz, mais pas 10 Hz oscillations, l&#39;&eacute;lectroenc&eacute;phalogramme par stimulation de l&#39;optogenetic des cellules pyramidales corticales durant l&#39;&eacute;veil d&eacute;clenche une baisse de la concentration de lactate. Nous concluons que la SWA c&eacute;r&eacute;brale favorise une baisse du taux de la glycolyse dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral. Ces r&eacute;sultats d&eacute;montrent une fonction cellulaire &eacute;nergique pour sommeil SWA, qui peut-&ecirc;tre contribuer aux effets sur la fonction c&eacute;r&eacute;brale r&eacute;paratrice.

Activit&eacute; d&#39;ondes lentes sommeil r&eacute;gule le m&eacute;tabolisme glycolytique c&eacute;r&eacute;bral.

Non-schnelle Auge Bewegung Schlaf (NREMS) beginnende zeichnet sich durch eine Verringerung der zerebralen Stoffwechsels und eine Zunahme der langsamen Wellen, 1-4-Hz-Oszillationen zwischen relativ depolarisiert und hyperpolarized Staaten in der Hirnrinde. Die metabolischen Folgen der slow-Wave-Aktivit&auml;t (SWA) auf zellul&auml;rer Ebene bleiben ungewiss. Wir versucht, festzustellen, ob SWA die Rate der Glykolyse in der Hirnrinde moduliert. Die Echtzeit-Messung von Laktat-Konzentration in der Hirnrinde Maus zeigt, dass es w&auml;hrend der erzwungenen Wachheit erh&ouml;ht. In spontanen Schlaf/Wach-Zyklen Laktat-Konzentration w&auml;hrend der Wachheit und REM-Schlaf baut und sinkt w&auml;hrend der NREMS. Die Rate, an welche Laktat Konzentration w&auml;hrend der NREMS sinkt, ist proportional dem Umfang der EEG (EEG)-Aktivit&auml;t bei Frequenzen von &lt; 10 Hz. Die Induktion von 1-Hz-Oszillationen, aber nicht 10-Hz-Oszillationen, in das Elektroenzephalogramm durch Optogenetic Stimulation der kortikalen Pyramidenzellen w&auml;hrend Wachheit l&ouml;st einen R&uuml;ckgang der Laktat-Konzentration. Wir schlie&szlig;en, dass zerebrale SWA einen R&uuml;ckgang der Rate der Glykolyse in der Hirnrinde f&ouml;rdert. Diese Ergebnisse zeigen eine energetische Zellfunktion f&uuml;r Schlaf SWA, die seine restaurative Auswirkungen auf die Funktion des Gehirns beitragen k&ouml;nnen.

Schlaf-Slow-Wave-Aktivit&auml;t reguliert zerebrale glykolytischen Stoffwechsel.

Insorgenza di sonno (NREMS) movimento non-rapid eye &egrave; caratterizzata da una riduzione del metabolismo cerebrale e un aumento di onde lente, 1-4-Hz oscillazioni tra gli stati relativamente depolarizzate e hyperpolarized nella corteccia cerebrale. Le conseguenze metaboliche di attivit&agrave; di onde lente (SWA) a livello cellulare restano incerte. Abbiamo cercato di determinare se SWA modula la velocit&agrave; della glicolisi all&#39;interno della corteccia cerebrale. La misurazione in tempo reale della concentrazione di lattato nella corteccia cerebrale del mouse dimostra che aumenta durante la veglia forzata. Nei cicli di sonno/veglia spontanea, concentrazione di lattato costruisce durante la veglia e il sonno di rapid eye movement e declina durante NREMS. Il tasso al quale lattato concentrazione declina durante NREMS &egrave; proporzionale alla grandezza dell&#39;attivit&agrave; elettroencefalografici (EEG) alle frequenze di &lt; 10 Hz. L&#39;induzione di oscillazioni di 1 Hz, ma non a 10 Hz oscillazioni, nell&#39;elettroencefalogramma da optogenetic stimolazione di cellule piramidali corticali durante la Veglia si innesca una diminuzione della concentrazione di lattato. Concludiamo che SWA cerebrale favorisce una diminuzione del tasso di glicolisi nella corteccia cerebrale. Questi risultati dimostrano una funzione cellulare energica per sonno SWA, che possa contribuire alla sua riparatoria effetti sulla funzione del cervello.

Attivit&agrave; Slow-Wave Sleep regola il metabolismo glicolitico cerebrale.

&#x975E;&#x6025;&#x901F;&#x773C;&#x7403;&#x904B;&#x52D5;&#x7761;&#x7720; (NREMS) &#x767A;&#x75C7;&#x8133;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306E;&#x524A;&#x6E1B;&#x3068;&#x4F4E;&#x901F;&#x6CE2;&#x3001;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x5185;&#x306E;&#x6BD4;&#x8F03;&#x7684;&#x7121;&#x504F;&#x5149;&#x3068;&#x904E;&#x5206;&#x6975;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x9593;&#x306E; 1/4 Hz &#x632F;&#x52D5;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9045;&#x3044;&#x6CE2;&#x6D3B;&#x52D5; &#xFF08;SWA &#x306E;&#xFF09; &#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x4E0D;&#x78BA;&#x304B;&#x306A;&#x307E;&#x307E;&#x3002;&#x6211;&#x3005; SWA &#x89E3;&#x7CD6;&#x7CFB;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x5185;&#x306E;&#x901F;&#x5EA6;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x307E;&#x3057;&#x3087;&#x3046;&#x3002;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x4E73;&#x9178;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x8A08;&#x6E2C;&#x4E2D;&#x306B;&#x5F37;&#x5236;&#x899A;&#x9192;&#x3092;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x81EA;&#x767A;&#x7684;&#x306A;&#x30B9;&#x30EA;&#x30FC;&#x30D7;/&#x30B9;&#x30EA;&#x30FC;&#x30D7;&#x89E3;&#x9664;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x4E73;&#x9178;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3068;&#x3001;&#x899A;&#x9192;&#x3068;&#x6025;&#x901F;&#x773C;&#x7403;&#x904B;&#x52D5;&#x7761;&#x7720;&#x4E2D;&#x306B;&#x30D3;&#x30EB;&#x30C9;&#x4E2D;&#x306B; NREMS &#x3092;&#x8F9E;&#x9000;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3069;&#x306E;&#x3067;&#x4E73;&#x9178;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x4E2D;&#x306B; NREMS &#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x8133;&#x6CE2; (EEG) &#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x306E;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x306B;&#x6BD4;&#x4F8B; &lt; 10 Hz&#x3002;1 Hz &#x306E;&#x632F;&#x52D5;&#x304C;&#x306A;&#x3044; 10 Hz &#x632F;&#x52D5;&#x306E;&#x899A;&#x9192;&#x4E2D;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x9310;&#x4F53;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30D2;&#x30DD;&#x30AF;&#x30EC;&#x30C1;&#x30F3;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x8133;&#x6CE2;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x4E73;&#x9178;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x304C;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x30FC;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x8133; SWA &#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7CD6;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x5909;&#x5316;&#x7387;&#x306E;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x7DE0;&#x7D50;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x7761;&#x7720;&#x305D;&#x306E;&#x56DE;&#x5FA9;&#x52B9;&#x679C;&#x8133;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306B;&#x8CA2;&#x732E;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044; SWA &#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5;&#x306A;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xBE44;-&#xAE09;&#xC18D; &#xC548;&#xAD6C; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC218; &#xBA74; (NREMS) &#xBC1C;&#xBCD1; &#xB1CC; &#xB300;&#xC0AC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC10;&#xC18C;&#xC640; &#xB290;&#xB9B0; &#xD30C;&#xB3C4;, &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0C1;&#xB300;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; depolarized &#xD558; &#xACE0; hyperpolarized &#xC0C1;&#xD0DC; &#xAC04; 1-4-Hz &#xC9C4;&#xB3D9; &#xC99D;&#xAC00; &#xC758;&#xD574; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB290;&#xB9B0; &#xD30C;&#xB3C4; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; (SWA)&#xC758; &#xB300;&#xC0AC; &#xACB0;&#xACFC; &#xBD88;&#xD655; &#xC2E4;&#xD55C; &#xB0A8;&#xC544; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; SWA &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBD84;&#xD574; &#xC18D;&#xB3C4; &#xBCC0;&#xC870; &#xC5EC;&#xBD80;&#xB97C; &#xD655;&#xC778; &#xD558;&#xACE0;&#xC790; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4;&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xC816; &#xC0B0; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04; &#xCE21;&#xC815; &#xC2DC;&#xD589;&#xB41C; &#xC7A0;&#xC774; &#xB3D9;&#xC548; &#xC99D;&#xAC00; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC790;&#xBC1C;&#xC801;&#xC778; &#xC218; &#xBA74;/&#xAC01; &#xC131; &#xC8FC;&#xAE30;, &#xC816; &#xC0B0; &#xB18D;&#xB3C4; &#xAE68;&#xC5B4; &#xBC0F; &#xBE60;&#xB978; &#xC548;&#xAD6C; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC218; &#xBA74; &#xC911; &#xBE4C;&#xB4DC;&#xD558;&#xACE0; NREMS &#xB3D9;&#xC548; &#xAC70;&#xBD80; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5D0; &#xC816; &#xC0B0; &#xB18D;&#xB3C4; NREMS &#xB3D9;&#xC548; &#xD558;&#xB77D; &#xC18D;&#xB3C4;&#xAC00; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218;&#xC758; electroencephalographic (&#xB1CC; &#xD30C;) &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xADDC;&#xBAA8;&#xC5D0; &#xBE44;&#xB840; &lt; 10 hz&#xC5D0;&#xC11C;. 1 Hz&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9C4;&#xB3D9;, &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC7A0;&#xC774; &#xB3D9;&#xC548; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xD53C;&#xB77C;&#xBBF8;&#xB4DC; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; optogenetic &#xC790;&#xADF9;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xB1CC; &#xD30C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD558;&#xC9C0; 10 hz&#xC5D0;&#xC11C; &#xC9C4;&#xB3D9;&#xC758; &#xC720;&#xB3C4; &#xC816; &#xC0B0; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xD2B8;&#xB9AC;&#xAC70;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB300;&#xB1CC; SWA &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xB294; &#xBD84;&#xD574; &#xC18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xCD09;&#xC9C4; &#xACB0;&#xB860;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; &#xBA74; &#xB1CC; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0;&#xB294; &#xC6D0;&#xAE30;&#xB97C; &#xD68C;&#xBCF5; &#xC2DC;&#xD0A4;&#xB294; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC5EC;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; SWA&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC218; &#xBA74; &#xB290;&#xB9B0; &#xD30C;&#xB3C4; &#xD65C;&#xB3D9; &#xB300;&#xB1CC; Glycolytic &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;&#xB97C; &#xC870;&#xC808;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Inicio del sue&ntilde;o (NREMS) movimiento de ojo r&aacute;pido no se caracteriza por una disminuci&oacute;n del metabolismo cerebral y un aumento en las ondas lentas, 1-4-Hz oscilaciones entre Estados relativamente despolarizados y hyperpolarized en la corteza cerebral. Siguen las consecuencias metab&oacute;licas de la actividad de onda lenta (SWA) a nivel celular. Intentamos determinar si SWA modula la velocidad de la gluc&oacute;lisis dentro de la corteza cerebral. La medici&oacute;n en tiempo real de la concentraci&oacute;n de lactato en la corteza cerebral de rat&oacute;n demuestra que aumenta durante la vigilia forzada. En los ciclos de sue&ntilde;o/vigilia espont&aacute;nea, concentraci&oacute;n de lactato se construye durante la vigilia y el sue&ntilde;o de movimientos oculares r&aacute;pidos y disminuye durante la NREMS. La tasa en que lactato concentraci&oacute;n disminuye durante la NREMS es proporcional a la magnitud de la actividad electroencefalogr&aacute;fica (EEG) frecuencias de &lt; 10 Hz. La inducci&oacute;n de oscilaciones de 1 Hz, pero no 10-Hz oscilaciones, en el electroencefalograma por estimulaci&oacute;n de la optogenetic de las c&eacute;lulas piramidales corticales durante wakefulness provoca una disminuci&oacute;n en la concentraci&oacute;n de lactato. Concluimos que la SWA cerebral promueve una disminuci&oacute;n de la tasa de la glicolisis en la corteza cerebral. Estos resultados demuestran una funci&oacute;n energ&eacute;tica celular para dormir SWA, que puede contribuir a sus efectos restaurativos en la funci&oacute;n cerebral.

Michele E. Moore

Department of Veterinary & Comparative Anatomy,
Pharmacology and Physiology,
Sleep and Performance Research Center,
WWAMI Medical Education Program,
Department of Veterinary & Comparative Anatomy, Pharmacology and Physiology, Sleep and Performance Research Center, WWAMI Medical Education Program

Washington State University

Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex