Synchronization of cluster-firing cells in the medial septum

Hasonló dokumentumok
Fázisportrék. A Dinamikai rendszerek órákon bemutatott példarendszerek fázisportréi. Lineáris oszcillátor. v = ax bv

Sequential synchronous activity in neural network

AS-i illesztő-tápegység Pick-to Light rendszerekhez. Kábel keresztmetszet

Hodkin-Huxley formalizmus.

Harmonikus oszcillátor, hidrogénatom. Van-e más is a világon? Én nem tudhatom, De ha netán volna más, azt rúgja meg a ló, Az csak perturbáció.

Kódolás az idegrendszerben

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

PACEMAKER SEJTEK HÁLÓZATI TOPOLÓGIÁJA FELELŐS A THETA SZINKRONIZÁCIÓÉRT A MEDIÁLIS SZEPTUMBAN: KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK SZÁMÍTÓGÉPES MODELLEZÉSE

A tanulási és emlékezési zavarok pathofiziológiája. Szeged,

100% BIO Natur/Bio kozmetikumok és testápolás

Jeltárolás. Monitorozás

LIN, BSS, PCM Protokollok (COM Interfész) Szeptember

A-téma: Hippokampális gátlósejttípusok szinaptikus kapcsolatainak jellemzése 1) Az agykéregben található gátlósejtek aktivitási szintje jelentősen

Beszédátvitel a GSM rendszerben, fizikai és logikai csatornák

Elektromos ingerlés ELEKTROMOS INGERLÉS. A sejtmembrán szerkezete. Na + extra. Elektromos ingerlés:

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

A sejtek közöti kommunikáció formái. BsC II. Sejtélettani alapok Dr. Fodor János

Jelanalízis. Neuronális aktivitás

OBD2 Hibakód lista. P0XX Tüzelőanyag- és légnyelésmérés

1.eredeti elképzelés 1.1

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

CELLULÁRIS SZÍV- ELEKTROFIZIOLÓGIAI MÉRÉSI TECHNIKÁK. Dr. Virág László

Az agykéreg szerveződése

IONCSATORNÁK. I. Szelektivitás és kapuzás. III. Szabályozás enzimek és alegységek által. IV. Akciós potenciál és szinaptikus átvitel

Az alvás biológiája. Lőrincz Magor

Bevezetés. Spontán és kiváltott kisülések tulajdonságai emberi szubikulumban

A Mathematical Model for the Generation of Output Information in a Gravitoinertial Mechanoreceptor when Moving in a Sagittal Plane

A neurogliaform sejtek szerepe az agykéregben

A nyugalmi potenciál megváltozása

CT/MRI képalkotás alapjai. Prof. Bogner Péter

Irodalmazás. Szó szerinti idézés idézőjelben csak indokolt esetben.

az elektromosság orvosi alkalmazásai

Termodinamikai egyensúlyi potenciál (Nernst, Donnan). Diffúziós potenciál, Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet.

Correlation & Linear Regression in SPSS

Computational Neuroscience

NEURÁLIS ÉS SZOCIÁLIS HÁLÓZATOK: SZERKEZET ÉS DINAMIKA

Irodalmazás Hivatkozás a szövegben: Szövegközi idézés f ormátumai: I. (Számozás), [Számozás]

Medical Imaging Mágneses rezonancia (MR, MRI, NMR) x B. Makroszkopikus tárgyalás

FITI 2016 Konferencia. Jövőbiztos adatközpontok A sebességnövekedés kihívásai és hatásai

TANULÁSI GÖRBÉK AZ ÉPÍTŐIPARBAN

Ujfalussy Balázs Idegsejtek biofizikája Harmadik rész

Új szignalizációs utak a prodromális fázisban. Oláh Zita

Az ioncsatorna fehérjék szerkezete, működése és szabályozása. A patch-clamp technika

Szinkronizmusból való kiesés elleni védelmi funkció

Számítógépes Hálózatok

NEURÁLIS ÉS SZOCIÁLIS HÁLÓZATOK: SZERKEZET ÉS DINAMIKA

Az agykérgi gátló idegsejt hálózatok konvergens és divergens elemeinek a vizsgálata. Ph.D. tézisek. Szabadics János

θ & új típusú differenciálegyenlet: vektormező egy körön lehetségesek PERIODIKUS MEGOLDÁSOK példa: legalapvetőbb modell az oszcillátorokra fixpont:

A GLIASEJTEK ÉS AZ EPILEPTIKUS AKTIVITÁS KAPCSOLATA GÁSPÁR ATTILA GLIA SEJTEK ÉLETTANA EA

Szívbetegségek hátterében álló folyamatok megismerése a ciklusosan változó szívélettani paraméterek elemzésén keresztül

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

Mérési útmutató a Mobil Hírközlés Laboratórium II (VIHI5129) méréseihez

Agy a gépben gép az agyban:

DropsA VIP-5 Külső vezérlőegység Telepített és mobil alkalmazásokhoz. Kezelési és karbantartási utasítás

A membránpotenciál. A membránpotenciál mérése

TANULÁSI GÖRBÉK AZ ÉPÍTŐIPARBAN

KÉSZÍTETTE: BALOGH VERONIKA ELTE IDEGTUDOMÁNY ÉS HUMÁNBIOLÓGIA SZAKIRÁNY MSC 2015/16 II. FÉLÉV

THS710A, THS720A, THS730A & THS720P TekScope Reference

A kutatási programnak megfelelően a pályázati beruházásokkal és saját fejlesztéssekkel megteremtettük a sokcsatornás multiunit elvezetések alapvető

CISZTÁS FIBRÓZIS GYÓGYÍTHATÓ?!

Számítógéppel irányított rendszerek elmélete. Gyakorlat - Mintavételezés, DT-LTI rendszermodellek

Supporting Information

Towards a Dynamic Neuropharmacology: Integrating Network and Receptor Levels

Fuzzy Rendszerek. 3. előadás Alkalmazások. Ballagi Áron egyetemi adjunktus. Széchenyi István Egyetem, Automatizálási Tsz.

Asztrociták: a központi idegrendszer sokoldalú sejtjei Dr Környei Zsuzsanna

Gitárerősítő. Használati utasítás

Prekoncepciók és téveszmék mint a fizikatanítás megnehezítői. Juhász András Ált isk. tanártovábbképzés 2014, okt. KPSZTI

Mikroelektródás képalkotó eljárások Somogyvári Zoltán

T-helper Type 2 driven Inflammation Defines Major Subphenotypes of Asthma

PolyNet Kft. Szinkron mérések IP környezetben. Szigeti Viktor Vezető Mérnök

A szívizom akciós potenciálja, és az azt meghatározó ioncsatornák

Az egyedi neuronoktól az EEG hullámokig Somogyvári Zoltán

A medialis septum azonosított ritmusgeneráló idegsejtjei vezérlik a hippocampális hálózatot theta aktivitás alatt

TENSEL ME fájdalomcsillapító és izomstimulátor készülék, osztott kábellel és inkontinencia elektródával

1: Idõ(tartam), frekvencia (gyakoriság) mérés

Fodor Zoltán KFKI-Részecske és Magfizikai Aug. 17, HTP-2007 Fodor Z. Bevezetés a nehézion fizikába 1

Times, október 9 MRI

Adatkezelő szoftver. Továbbfejlesztett termékvizsgálat-felügyelet Fokozott minőség és gyártási hatékonyság

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

1. Perceptron Octave Dinamikai rendszerek egyszerű vizsgálata XPP Bifurkációanalízis folytatással az AUTO program használata...

Egy idegsejt működése

CELLULÁRIS SZÍV- ELEKTROFIZIOLÓGIAI MÉRÉSI TECHNIKÁK. Dr. Virág László

UWB. Bevezetés Elmélet Alkalmazások

Genome 373: Hidden Markov Models I. Doug Fowler

RE22R2MMU RE22 multifunkciós időrelé, 10 funkció, 2CO, 24VDC vagy VAC

V2V - Mobilitás és MANET

Valós idejû számlázás mobil környezetben

OMNIALOG adatgyűjtők NI-48XX

Szőlőmag extraktum hatása makrofág immunsejtek által indukált gyulladásos folyamatokra Radnai Balázs, Antus Csenge, Sümegi Balázs

Visszacsatolt (mély) neurális hálózatok

AX-DG105. FIGYELMEZTETÉS Balesetveszélyes v. akár halálos tevékenységek és körülmények meghatározása

2018. december 5., Budapest A GSM-TŐL AZ LTE-IG

Az idegsejt elektrokémiai és

Schweissen & Schneiden 2013

Interneurális kommunikáció

The Flooding Time Synchronization Protocol

OB I. Reining Gyerek, Green, Novice Youth, Novice Amateur, Junior AQHA #5

Radonexpozíció és a kis dózisok definíciója

Átírás:

Synchronization of cluster-firing cells in the medial septum Balázs Ujfalussy and Tamás Kiss 25. december 9.

Tartalom Miért burstöl a Wang-féle sejt? - bifurkációk Xpp-vel. Az ANDREW-project második félideje - prc burstölő sejteken Mediális szeptum glutamáterg sejtjei: kísérletek és elképzelések Mediális szeptum: ahogy én látom 1

Bifurkációk I Membran potential (mv) 6 4 2 2 4 6 8 1 Period doubling I=.4489nA Saddle node on invariant circle I=.9942nA Hopf bifurcation I=.499nA Membran potential (mv) 6 4 2 2 4 6 12.1.1.2.3.4.5.6.7.8 I (na) 8.2.25.3.35 q_gate.4 rest bursting spiking rest Mechanism of cluster-firing in a single modeled neuron 2

Elliptic burster Izhikevich könyvéből 3

Bifurkációk III Összefoglalás: Wang2 sejt eliptikus burster, a burstök szubkritikus Hopf-fal kezdődnek, és fold limit cycle bifurkációval érnek véget. A fixpont a stabil határcikluson belül van! Következmény: Megfelelö idöben érkezve mind a gátló, mind a serkentő impulzusok periodikus pályára állíthatják a sejtet. 4

Burst Phase Response Curve I PRC with slow pulses phase delay 25 2 PRC with negative pulse 15 PRC with positive pulse 1 5 5 1 15 2 25 5 1 15 2 25 3 35 phase of perturbation PRC with fast pulses phase delay 3 2 1 1 PRC with negative pulse PRC with positive pulse 2 5 1 15 2 25 3 35 phase of perturbation Control Perturbed 5

Burst Phase Response Curve II membrane potential (mv) 6 4 2 2 4 6 6 4 2 2 4 6 membrane potential (mv) 8 1 2 3 4 5 8.22.24.26.28.3.32.34.36.38 time (ms) q gate q gate membrane potential (mv).38 6 line 1 line 2.36 4.34.32.3.28.26 2 2 4.24.22 1 2 3 4 5 time (ms) 6 8.1.2.3.4.5.6.7.8.9 h_gate 6

Burst Phase Response Curve III Membrane potential phase delay 3 Control PRC with fast pulses 2 1 1 2 PRC with negative pulse PRC with positive pulse 7s 5 1 15 2 25 3 35 phase of perturbation 75s 1s 125s 15s 1 2 3 4 5 time (ms) 7

Burst Phase Response Curve IV Phase delay of the next spike Phase Response Curves 2 Weak negative pulse Strong 1 1 2 3 Weak Strong positive pulse 18 36 54 72 Phase of the perturbation 8

MSDB: Buzsáki 22 9

MSDB glutamát sejtek: Sotty 23 1

MSDB glutamát sejtek: Sotty 23 11

MSDB GABA sejtek: Borhegyi et al. 24 12

Garner et al., 25: synchronizated activity in MSDB slice. 13

Colom et al., 25: AEI:glutamát, BFJ:GABA, CGK:acetil-kolin festés. 14

Manseau et al., 25 glutamáterg burstök a mediális szeptumban Slow firing és fast firing sejteken... 15

Manseau et al., 25 glutamáterg burstök a mediális szeptumban Valamint cluster firing sejteken is 16

MSDB glutamát sejtek: Colon 25 vs. Manseau 25 Manseau et. al, 25 Fiziológiai kísérletek alapján: glutamátok mindenkit beidegeznek. 17

Colon et al. 25 Anatómiai adatok, Akkor most hogy is van?... 18

A kísérleti adatok szerint: Összefoglalás II vannak glutamáterg sejtek (Sotty et al. 23, Hajszan et al. 24) a glutamát sejtek cluster - tüzelők (Sotty el al. 23, Manseau et al. 25) és mindenkit beidegeznek (Colom et al. 25, Manseau et al. 25). GABA glutamát: miben változtatja meg a sejtek szinkronizációs képességét? Burst-prc szerint nem sokban, spike-prc szerint akár nagyon is megváltoztathatja. 19

MSDB models revisited II Network activity (spikes per bin) 16 activity of one population activity of the other population 12 8 4 1 1.2 1.4 1.6 1.8 time (s) 2 Membrane potential (mv) Network activity (spikes per bin) 16 4 12 8 4 4 8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 time (s) 2 2

MSDB models revisited III 3 Network activity (spikes per bin) the activity of one population activity of the other population 2 1 1 1.2 1.4 1.6 1.8 time (s) 2 Membrane potential (mv) 4 Network activity (spikes per bin) 16 12 8 4 4 8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 time (s) 2 21

MSDB models revisited I Fourier power (Vs 2) 4 3 2 1 Theta GABA Gamma GABA Theta glutamate Gamma glutamate cell# 4 3 2 1.1.2.3.4.5 Bias (network polarization) 4 3 2 1 1 2 3 4 1 2 3 4 cell# 22

MSDB models revisited IV A glutamatergic network random network of cluster firing neurons: autonomous pacemaker 4 C Membrane potential (mv) Network activity (spikes per bin) 16 8-4 B GABAergic network: polarized network of fast-firing GABAergic cells receive oscillatory input from local glutamatergic cells 6 5 4 3 2 1 Fourier power ( x1 Vs 2) theta (4-12 Hz) gamma (4-6 Hz) -2.2-1.8-1.4-1 -.6 (microa/cm 2) I app -8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 time (s) 2 Membrane potential (mv) Network activity (spikes per bin) 4 16 8-4 -8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 time (s) 2 23

MSDB models revisited IV Előnye hogy működik, szerintem nem túl bonyolult és nem mond ellent a kisérleteknek. Sotty 23: GABAerg sejtek burst/fast firingek, IH arammal, rebound bursttel Sotty 23 + Manseau 25: a glutamaterg sejtek clustertuzelok Manseau 25: kapcsolatok Borhegyi 24 a PV sejtek fázisai A GABA sejtek fiziológiája láthatóan nincs kidolgozva: azért, hogy lássuk, mi kell ahhoz, hogy müködjön. Jól fejleszthető: H áram, rebound burst: Ca áramok. 24