Postsynaptic and Spiking Activity of Pyramidal Cells, the Principal Neurons in the Rat Hippocampal CA1 Region, Does Not Control the Resultant BOLD Response: A Combined Electrophysiologic and fMRI Approach
Postsynaptic and Spiking Activity of Pyramidal Cells, the Principal Neurons in the Rat Hippocampal CA1 Region, Does Not Control the Resultant BOLD Response: A Combined Electrophysiologic and fMRI Approach
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锥体细胞（大鼠海马 CA1 区的主要神经元）的突触后和尖峰活动不控制由此产生的 BOLD 反应：电生理学和功能磁共振成像相结合的方法
DOI：
10.1038/jcbfm.2014.252
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发表时间：
2015
影响因子：
6.3
通讯作者：
F. Angenstein
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Scherf;F. Angenstein
突触后活动对于产生功能性磁共振成像 (fMRI) 反应的具体作用是通过同时测量对侧 CA3 区电刺激期间大鼠海马 CA1 区产生的场兴奋性突触后电位 (fEPSP) 和血氧水平依赖性 (BOLD) 反应来确定的。刺激电极放置在左侧 CA3a/b 或 CA3c 中，导致右侧 CA1 中锥体细胞的基底或顶端树突优先被激活。低强度刺激序列（即 8 秒 16 个脉冲）的连续刺激导致 CA1 锥体细胞明显的突触后反应，但没有显着的 BOLD 反应。相比之下，连续的高强度刺激序列会导致更强的突触后反应，伴随着 CA1 锥体细胞的轻微（刺激左侧 CA3a/b 期间）或大量（刺激左侧 CA3c 期间）尖峰活动，并导致左右海马产生显着的 BOLD 反应。将 CA1 锥体细胞活性（fEPSP 和尖峰活性）的电生理参数与由此产生的 BOLD 反应相关联，结果表明没有正相关性。因此，锥体细胞（CA1 中最丰富的神经元）的突触后活动与测量的 BOLD 反应没有直接关系。
The specific role of postsynaptic activity for the generation of a functional magnetic resonance imaging (fMRI) response was determined by a simultaneous measurement of generated field excitatory postsynaptic potentials (fEPSPs) and blood oxygen level-dependent (BOLD) response in the rat hippocampal CA1 region during electrical stimulation of the contralateral CA3 region. The stimulation electrode was placed either in the left CA3a/b or CA3c, causing the preferentially basal or apical dendrites of the pyramidal cells in the right CA1 to be activated. Consecutive stimulations with low-intensity stimulation trains (i.e., 16 pulses for 8 seconds) resulted in clear postsynaptic responses of CA1 pyramidal cells, but in no significant BOLD responses. In contrast, consecutive high-intensity stimulation trains resulted in stronger postsynaptic responses that came along with minor (during stimulation of the left CA3a/b) or substantial (during stimulation of the left CA3c) spiking activity of the CA1 pyramidal cells, and resulted in the generation of significant BOLD responses in the left and right hippocampus. Correlating the electrophysiologic parameters of CA1 pyramidal cell activity (fEPSP and spiking activity) with the resultant BOLD response revealed no positive correlation. Consequently, postsynaptic activity of pyramidal cells, the most abundant neurons in the CA1, is not directly linked to the measured BOLD response.
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