Intraneuronal chloride levels encode tiredness in cortex
Intraneuronal chloride levels encode tiredness in cortex
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神经元内氯化物水平编码皮质的疲劳
DOI：
10.1101/2021.05.14.444189
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alfonsa H
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Alfonsa H
由于大脑活动区域睡眠压力的增加，连续的清醒时间与表现水平的降低有关。这些影响表现为皮质网络活动的依赖于使用的改变，而这些改变背后的机制代表了克服疲劳的认知影响的目标。在这里，我们揭示了神经元内氯水平的中心作用，它在觉醒过程中以使用依赖的方式增加，并减少小鼠皮质局部突触抑制的强度。依赖活动的氯离子增加解释了睡眠压力的空间和时间特征，它们是睡眠剥夺状态下皮层网络振荡的基础，而靶向调节大脑皮质中的氯离子可以在疲劳时挽救操作水平。这些发现提供了睡眠-觉醒历史、突触传递和皮质动力学之间缺失的联系。一句话摘要睡眠压力对皮质功能的影响是由氯介导的突触抑制的使用依赖性变化引起的。
Continuous periods of wakefulness are associated with reduced performance levels due to the build-up of sleep pressure in active regions of the brain. These effects manifest as use-dependent changes in cortical network activity and the mechanisms underlying these changes represent targets for overcoming the cognitive effects of tiredness. Here we reveal a central role for intraneuronal chloride levels, which increase in a use-dependent manner during waking, and reduce the strength of local synaptic inhibition in mouse cortex. Activity-dependent increases in chloride account for spatial and temporal features of sleep pressure, they underlie cortical network oscillations in the sleep-deprived state, and targeting chloride regulation in cortex can rescue performance levels when tired. These findings provide a missing link between sleep-wake history, synaptic transmission and cortical dynamics.One-Sentence SummaryThe effects of sleep pressure on cortical function are caused by use-dependent changes in chloride-mediated synaptic inhibition.
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