Activity-dependent changes in extracellular Ca2+ and K+ reveal pacemakers in the spinal locomotor-related network.
Activity-dependent changes in extracellular Ca2+ and K+ reveal pacemakers in the spinal locomotor-related network.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2013.01.026
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发表时间：
2013-03-20
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Vinay L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brocard F;Shevtsova NA;Bouhadfane M;Tazerart S;Heinemann U;Rybak IA;Vinay L
细胞外离子浓度的变化是大量神经元放电活动的自然结果。这些变化在多大程度上改变了单个神经元的属性和神经元网络的运行尚不清楚。在这里，我们发现在分离的新生啮齿动物脊髓中的运动样活动使细胞外钙([Ca+]o)减少到0.9 mM，而细胞外钾([K+]o)增加到6 mM。[Ca~(2+)]o和[K~+]o的这种变化触发了被认为是运动网络一部分的中间神经元的起搏活动。实验数据和模拟研究表明，起搏器特性的出现关键涉及持续钠电流(INAP)的依赖于[Ca~(2+)]o的激活。这些结果支持运动节律产生的概念，即脊髓中间神经元的INAP依赖的起搏器特性是通过活动依赖的[Ca~(2+)]o和[K~+]o的变化来开启和调节的。
Changes in the extracellular ionic concentrations occur as a natural consequence of firing activity in large populations of neurons. The extent to which these changes alter the properties of individual neurons and the operation of neuronal networks remains unknown. Here, we show that the locomotor-like activity in the isolated neonatal rodent spinal cord reduces the extracellular calcium ([Ca2+]o) to 0.9 mM and increases the extracellular potassium ([K+]o) to 6 mM. Such changes in [Ca2+]o and [K+]o trigger pacemaker activities in interneurons considered to be part of the locomotor network. Experimental data and a modeling study show that the emergence of pacemaker properties critically involves a [Ca2+]o-dependent activation of the persistent sodium current (INaP). These results support a concept for locomotor rhythm generation in which INaP-dependent pacemaker properties in spinal interneurons are switched on and tuned by activity-dependent changes in [Ca2+]o and [K+]o.
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DOI：
10.1073/pnas.96.7.4158
发表时间：
1999-03-30
影响因子：
11.1
作者：
Armstrong, CM
通讯作者：
Armstrong, CM
影响因子：
2.5
作者：
Brocard, Frederic;Verdier, Dorly;Kolta, Arlette
通讯作者：
Kolta, Arlette
影响因子：
2.5
作者：
JOHNSON, SM;SMITH, JC;FELDMAN, JL
通讯作者：
FELDMAN, JL
影响因子：
2.5
作者：
Anderson, Tatiana M.;Abbinanti, Matthew D.;Masino, Mark A.
通讯作者：
Masino, Mark A.
影响因子：
2.5
作者：
Marchetti, C;Beato, M;Nistri, A
通讯作者：
Nistri, A