997 resultados para VISUAL TRANSMISSION
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The inferior colliculus is a primary relay for the processing of auditory information in the brainstem. The inferior colliculus is also part of the so-called brain aversion system as animals learn to switch off the electrical stimulation of this structure. The purpose of the present study was to determine whether associative learning occurs between aversion induced by electrical stimulation of the inferior colliculus and visual and auditory warning stimuli. Rats implanted with electrodes into the central nucleus of the inferior colliculus were placed inside an open-field and thresholds for the escape response to electrical stimulation of the inferior colliculus were determined. The rats were then placed inside a shuttle-box and submitted to a two-way avoidance paradigm. Electrical stimulation of the inferior colliculus at the escape threshold (98.12 ± 6.15 (A, peak-to-peak) was used as negative reinforcement and light or tone as the warning stimulus. Each session consisted of 50 trials and was divided into two segments of 25 trials in order to determine the learning rate of the animals during the sessions. The rats learned to avoid the inferior colliculus stimulation when light was used as the warning stimulus (13.25 ± 0.60 s and 8.63 ± 0.93 s for latencies and 12.5 ± 2.04 and 19.62 ± 1.65 for frequencies in the first and second halves of the sessions, respectively, P<0.01 in both cases). No significant changes in latencies (14.75 ± 1.63 and 12.75 ± 1.44 s) or frequencies of responses (8.75 ± 1.20 and 11.25 ± 1.13) were seen when tone was used as the warning stimulus (P>0.05 in both cases). Taken together, the present results suggest that rats learn to avoid the inferior colliculus stimulation when light is used as the warning stimulus. However, this learning process does not occur when the neutral stimulus used is an acoustic one. Electrical stimulation of the inferior colliculus may disturb the signal transmission of the stimulus to be conditioned from the inferior colliculus to higher brain structures such as amygdala
Effet de la transmission cholinergique sur la cartographie fonctionnelle du cortex visuel du rongeur
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La transmission cholinergique, et notamment muscarinique, joue un rôle déterminant dans le système nerveux central au niveau de la modulation de la plasticité neuronale. La libération d'ACh dans le cortex visuel est concomitante à la présentation de stimuli visuels. Par son action sur la transmission neuronale corticale, l'ACh module à long terme les réponses à de nouveaux stimuli sensoriels. Dans la présente étude, l'implication du système cholinergique au niveau du développement cortical et de la plasticité inductible chez l'adulte a été étudiée par les techniques d'imagerie optique des signaux intrinsèques et d'immunohistochimie chez le rongeur. Ces deux techniques de cartographie de l'activité corticale nous ont permis d'évaluer, d'une part, l'impact modulatoire de l'acétylcholine (ACh) et de ses récepteurs muscariniques (mAChRs, M1 à M5) sur l'organisation fonctionnelle du cortex visuel chez des souris déficitaires pour les mAChRs et, d'autre part, l'impact de la libération d'ACh lors d'un entraînement visuel, sur le nombre, la nature neurochimique et la localisation au niveau des couches corticales des neurones corticaux activés. L'implication du système cholinergique sur la cartographie du cortex visuel primaire a été étudiée sur les souris génétiquement modifiées délétères (knock out : KO) pour différentes combinaisons de sous-types de mAChRs. L'imagerie des signaux intrinsèques, basée sur les changements de réflectance corticale de la lumière survenant lors de la consommation d'oxygène par les neurones activés, a permis de déterminer, lors de stimulations visuelles, les différentes composantes des propriétés des neurones du cortex visuel. La taille des champs récepteurs des neurones est diminuée lors de l'absence du récepteur M1 ou de la combinaison M1/M3. Le champ visuel apparent est augmenté chez les souris M2/M4-KO mais diminué chez les M1-KO. La finesse des connectivités neuronales (évaluée par la mesure du scatter du signal) est réduite lors de l'absence des récepteurs M2/M4. Finalement, chez les animaux M1/M3-KO, une diminution de l'acuité visuelle est observée. L'effet à long-terme d'un entraînement visuel couplé à une stimulation des neurones cholinergiques sur la distribution et la nature des neurones immunoréactifs au c-Fos, c'est-à-dire les neurones activés, a été évalué. Puisque cette stimulation combinée est en mesure de produire des modifications comportementales, notamment au niveau de l'acuité visuelle, il devenait intéressant de s'attarder aux modifications neuroanatomiques et de déterminer quels éléments de l'équilibre excitateur/inhibiteur sont compromis chez ces animaux. Les résultats obtenus démontrent que les animaux ayant reçu une combinaison de l'entraînement cholinergique et visuel présentent une augmentation du marquage c-Fos comparativement aux animaux n'ayant reçu que la stimulation cholinergique. D'autre part, chez ces animaux, il est possible d'observer des modifications de l'équilibre excitateur/inhibiteur qui correspond au potentiel plastique de la région. En conclusion, ces études démontrent un rôle important du système cholinergique dans le développement, la maturation et la plasticité du système visuel cérébral.
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Les cortices sensoriels sont des régions cérébrales essentielles pour la perception. En particulier, le cortex visuel traite l’information visuelle en provenance de la rétine qui transite par le thalamus. Les neurones sont les unités fonctionnelles qui transforment l'information sensorielle en signaux électriques, la transfèrent vers le cortex et l'intègrent. Les neurones du cortex visuel sont spécialisés et analysent différents aspects des stimuli visuels. La force des connections entre les neurones peut être modulée par la persistance de l'activité pré-synaptique et induit une augmentation ou une diminution du signal post-synaptique à long terme. Ces modifications de la connectivité synaptique peuvent induire la réorganisation de la carte corticale, c’est à dire la représentation de ce stimulus et la puissance de son traitement cortical. Cette réorganisation est connue sous le nom de plasticité corticale. Elle est particulièrement active durant la période de développement, mais elle s’observe aussi chez l’adulte, par exemple durant l’apprentissage. Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est impliqué dans de nombreuses fonctions cognitives telles que l’apprentissage ou l’attention et il est important pour la plasticité corticale. En particulier, les récepteurs nicotiniques et muscariniques du sous-type M1 et M2 sont les récepteurs cholinergiques impliqués dans l’induction de la plasticité corticale. L’objectif principal de la présente thèse est de déterminer les mécanismes de plasticité corticale induits par la stimulation du système cholinergique au niveau du télencéphale basal et de définir les effets sur l’amélioration de la perception sensorielle. Afin d’induire la plasticité corticale, j’ai jumelé des stimulations visuelles à des injections intracorticales d’agoniste cholinergique (carbachol) ou à une stimulation du télencéphale basal (neurones cholinergiques qui innervent le cortex visuel primaire). J'ai analysé les potentiels évoqués visuels (PEVs) dans le cortex visuel primaire des rats pendant 4 à 8 heures après le couplage. Afin de préciser l’action de l’ACh sur l’activité des PEVs dans V1, j’ai injecté individuellement l’antagoniste des récepteurs muscariniques, nicotiniques, α7 ou NMDA avant l’infusion de carbachol. La stimulation du système cholinergique jumelée avec une stimulation visuelle augmente l’amplitude des PEVs durant plus de 8h. Le blocage des récepteurs muscarinique, nicotinique et NMDA abolit complètement cette amélioration, tandis que l’inhibition des récepteurs α7 a induit une augmentation instantanée des PEVs. Ces résultats suggèrent que l'ACh facilite à long terme la réponse aux stimuli visuels et que cette facilitation implique les récepteurs nicotiniques, muscariniques et une interaction avec les récepteur NMDA dans le cortex visuel. Ces mécanismes sont semblables à la potentiation à long-terme, évènement physiologique lié à l’apprentissage. L’étape suivante était d’évaluer si l’effet de l’amplification cholinergique de l’entrée de l’information visuelle résultait non seulement en une modification de l’activité corticale mais aussi de la perception visuelle. J’ai donc mesuré l’amélioration de l’acuité visuelle de rats adultes éveillés exposés durant 10 minutes par jour pendant deux semaines à un stimulus visuel de type «réseau sinusoïdal» couplé à une stimulation électrique du télencéphale basal. L’acuité visuelle a été mesurée avant et après le couplage des stimulations visuelle et cholinergique à l’aide d’une tâche de discrimination visuelle. L’acuité visuelle du rat pour le stimulus d’entrainement a été augmentée après la période d’entrainement. L’augmentation de l’acuité visuelle n’a pas été observée lorsque la stimulation visuelle seule ou celle du télencéphale basal seul, ni lorsque les fibres cholinergiques ont été lésées avant la stimulation visuelle. Une augmentation à long terme de la réactivité corticale du cortex visuel primaire des neurones pyramidaux et des interneurones GABAergiques a été montrée par l’immunoréactivité au c-Fos. Ainsi, lorsque couplé à un entrainement visuel, le système cholinergique améliore les performances visuelles pour l’orientation et ce probablement par l’optimisation du processus d’attention et de plasticité corticale dans l’aire V1. Afin d’étudier les mécanismes pharmacologiques impliqués dans l’amélioration de la perception visuelle, j’ai comparé les PEVs avant et après le couplage de la stimulation visuelle/cholinergique en présence d’agonistes/antagonistes sélectifs. Les injections intracorticales des différents agents pharmacologiques pendant le couplage ont montré que les récepteurs nicotiniques et M1 muscariniques amplifient la réponse corticale tandis que les récepteurs M2 muscariniques inhibent les neurones GABAergiques induisant un effet excitateur. L’infusion d’antagoniste du GABA corrobore l’hypothèse que le système inhibiteur est essentiel pour induire la plasticité corticale. Ces résultats démontrent que l’entrainement visuel jumelé avec la stimulation cholinergique améliore la plasticité corticale et qu’elle est contrôlée par les récepteurs nicotinique et muscariniques M1 et M2. Mes résultats suggèrent que le système cholinergique est un système neuromodulateur qui peut améliorer la perception sensorielle lors d’un apprentissage perceptuel. Les mécanismes d’amélioration perceptuelle induits par l’acétylcholine sont liés aux processus d’attention, de potentialisation à long-terme et de modulation de la balance d’influx excitateur/inhibiteur. En particulier, le couplage de l’activité cholinergique avec une stimulation visuelle augmente le ratio de signal / bruit et ainsi la détection de cibles. L’augmentation de la concentration cholinergique corticale potentialise l’afférence thalamocorticale, ce qui facilite le traitement d’un nouveau stimulus et diminue la signalisation cortico-corticale minimisant ainsi la modulation latérale. Ceci est contrôlé par différents sous-types de récepteurs cholinergiques situés sur les neurones GABAergiques ou glutamatergiques des différentes couches corticales. La présente thèse montre qu’une stimulation électrique dans le télencéphale basal a un effet similaire à l’infusion d’agoniste cholinergique et qu’un couplage de stimulations visuelle et cholinergique induit la plasticité corticale. Ce jumelage répété de stimulations visuelle/cholinergique augmente la capacité de discrimination visuelle et améliore la perception. Cette amélioration est corrélée à une amplification de l’activité neuronale démontrée par immunocytochimie du c-Fos. L’immunocytochimie montre aussi une différence entre l’activité des neurones glutamatergiques et GABAergiques dans les différentes couches corticales. L’injection pharmacologique pendant la stimulation visuelle/cholinergique suggère que les récepteurs nicotiniques, muscariniques M1 peuvent amplifier la réponse excitatrice tandis que les récepteurs M2 contrôlent l’activation GABAergique. Ainsi, le système cholinergique activé au cours du processus visuel induit des mécanismes de plasticité corticale et peut ainsi améliorer la capacité perceptive. De meilleures connaissances sur ces actions ouvrent la possibilité d’accélérer la restauration des fonctions visuelles lors d’un déficit ou d’amplifier la fonction cognitive.
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Purpose. Some children with visual stress and/or headaches have fewer symptoms when wearing colored lenses. Although subjective reports of improved perception exist, few objective correlates of these effects have been established. Methods. In a pilot study, 10 children who wore Intuitive Colorimeter lenses, and claimed benefit, and two asymptomatic children were tested. Steady-state potentials were measured in response to low contrast patterns modulating at a frequency of 12 Hz. Four viewing conditions were compared: 1) no lens; 2) Colorimeter lens; 3) lens of complementary color; and 4) spectrally neutral lens with similar photopic transmission. Results. The asymptomatic children showed little or no difference between the lens and no lens conditions. When all the symptomatic children were tested together, a similar result was found. However, when the symptomatic children were divided into two groups depending on their symptoms, an interaction emerged. Children with visual stress but no headaches showed the largest amplitude visual evoked potential response in the no lens condition, whereas those children whose symptoms included severe headaches or migraine showed the largest amplitude visual evoked potential response when wearing their prescribed lens. Conclusions. The results suggest that it is possible to measure objective correlates of the beneficial subjective perceptual effects of colored lenses, at least in some children who have a history of migraine or severe headaches.
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Studies of the effect of ethanol on human visual evoked potentials are rare and usually involve chronic alcoholic patients. The effect of acute ethanol ingestion has seldom been investigated. We have studied the effect of acute alcoholic poisoning on pattern-reversal visual evoked potentials (PR-VEP) and flash light visual evoked potentials (F-VEP) in 20 normal volunteers. We observed different effects with ethanol: statistically significant prolonged latencies of F-VEP after ingestion, and no significant differences in the latencies of the PR-VEP components. We hypothesize a selective ethanol effect on the afferent transmission of rods, mainly dependent on GABA and glutamatergic neurotransmission, influencing F-VEP latencies, and no effect on cone afferent transmission, as alcohol doesn't influence PR-VEP latencies.
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Xylella fastidiosa, a xylem-limited bacterium, causes several economically important diseases in North, Central, and South America. These diseases are transmitted by sharpshooter insects, contaminated budwood, and natural root-grafts. X. fastidiosa extensively colonizes the xylem vessels of susceptible plants. Citrus fruit have a well-developed vascular system, which is continuous with the vascular system of the plant. Citrus seeds develop very prominent vascular bundles, which are attached through ovular and seed bundles to the xylem system of the fruit. Sweet orange (Citrus sinensis) fruit of cvs. Pera, Natal, and Valencia with characteristic symptoms of citrus variegated chlorosis disease were collected for analysis. X. fastidiosa was detected by polymerase chain reaction (PCR) in all main fruit vascular bundles, as well as in the seed and in dissected seed parts. No visual abnormalities were observed in seeds infected with the bacterium. However, the embryos of the infected seeds weighed 25% less than those of healthy seeds, and their germination rate was lower than uninfected seeds. There were about 2,500 cells of X. fastidiosa per infected seed of sweet orange, as quantified using real-time PCR techniques. The identification of X. fastidiosa in the infected seeds was confirmed by cloning and sequencing the specific amplification product, obtained by standard PCR with specific primers. X. fastidiosa was also detected in and recovered from seedlings by isolation in vitro. Our results show that X. fastidiosa can infect and colonize fruit tissues including the seed. We also have shown that X. fastidiosa can be transmitted from seeds to seedlings of sweet orange. To our knowledge, this is the first report of the presence of X. fastidiosa in seeds and its transmission to seedlings.
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The aim of this study was to compare the effects of barbiturate, benzodiazepine and ketamine on flash-evoked potentials (F-VEP) in adult rabbits. A total of 36 animals were studied, 16 after pentobarbital endovenous (EV) inffusion, 10 after midazolam EV administration, and 10 after ketamine EV inffusion. Pentobarbital induced triphasic F-VEP, first negative (N1), secondpositive (P1), third negative (N2) waves, all with large amplitudes and P1 with well-defined morphology. Mean P1 latency was 33ms. Midazolam induced similar but less defind triphasic waves, with mean latency of 27ms. Ketamine induced poliphasic and poorly defined F-VEP, with mean first positive (P1) latency of 27ms. Statistical analysis showed more elongated latency for the pentobarbital group than the midazolam and ketamine groups. The results of this study suggest that the pharmacological effects of pentobarbital and midazolam on GABA neurotransmission in rabbit visual cortex may be different; another neurotransmission system, possibly cholinergic, may be involved. The ketamine effect seen in rabbit visual cortex seems to be different from pentobarbital and midazolam.
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The main objective this article is describe a methodology for the calculation of the profile of the electric field in the level soil and proximities originated by electric energy transmission systems real and in operation in the country. It also is commented the equation used and your computational implementation in order to agile and to optimize the studies. The results of simulations were just presented for the transmission system in the voltage class 500 kV for simplify the understanding and space restriction in the article, very although five others types of configurations have also been used in the complete study with very voltages and respective classes. The results were animating and very nearby of values well-known of electric field of other and publications traditional in the area. The graphic exits of program for better visual comprehension and understanding went in accomplished in the plan and in the space © 2010 IEEE.
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Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT
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Bovine tuberculosis (Mycobacterium bovis) was discovered in northern Michigan white-tailed deer (Odocoileus virginianus) in 1994, and has been known to exist in Michigan cattle herds since 1998. Despite efforts to eradicate the disease in cattle, infection and re-infection of farms continues to occur, suggesting transmission among cattle, deer, or other wildlife reservoirs. The goals of this study were to document wildlife activity on farms and evaluate the possible role wildlife play in the ecology of bovine tuberculosis (TB) in Michigan. Visual observations were conducted on farms in a 5-county area of northern Michigan to document direct wildlife-cattle interactions (i.e., <5 m between individuals) and indirect interactions (e.g., wildlife visitations to food stores and areas accessible to cattle). Observations were conducted primarily during evening and early morning hours between January and August, 2002, and on a 24-hour schedule between January and August, 2003. Total observation time accumulated through the duration of the study was 1,780 hours. Results indicated that direct interaction between deer and cattle was a rare event; no direct interactions were observed during the first year, and only one direct interaction was observed during the second year. However, through the duration of the study 21 direct interactions were documented between cattle and turkey, and 11 direct interactions were documented between cattle and mammals other than deer. In total, 273 indirect interactions by deer, 112 indirect interactions by turkeys, and 248 indirect interactions by mammals other than deer were observed during the 2 field seasons combined. These data supported the hypothesis that indirect interactions among wildlife and cattle are a potential mechanism for the transmission of TB in Michigan. If direct interactions were important mechanisms of TB transmission to cattle in northern Michigan, my data suggested that feral cats were the species of most concern, even though there were more observations between turkey and cattle. Unlike cats, which can become infected with and transmit TB, there is no evidence for such pathogenesis in turkey.
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Flicker is a power quality phenomenon that applies to cycle instability of light intensity resulting from supply voltage fluctuation, which, in turn can be caused by disturbances introduced during power generation, transmission or distribution. The standard EN 61000-4-15 which has been recently adopted also by the IEEE as IEEE Standard 1453 relies on the analysis of the supply voltage which is processed according to a suitable model of the lamp – human eye – brain chain. As for the lamp, an incandescent 60 W, 230 V, 50 Hz source is assumed. As far as the human eye – brain model is concerned, it is represented by the so-called flicker curve. Such a curve was determined several years ago by statistically analyzing the results of tests where people were subjected to flicker with different combinations of magnitude and frequency. The limitations of this standard approach to flicker evaluation are essentially two. First, the provided index of annoyance Pst can be related to an actual tiredness of the human visual system only if such an incandescent lamp is used. Moreover, the implemented response to flicker is “subjective” given that it relies on the people answers about their feelings. In the last 15 years, many scientific contributions have tackled these issues by investigating the possibility to develop a novel model of the eye-brain response to flicker and overcome the strict dependence of the standard on the kind of the light source. In this light of fact, this thesis is aimed at presenting an important contribution for a new Flickermeter. An improved visual system model using a physiological parameter that is the mean value of the pupil diameter, has been presented, thus allowing to get a more “objective” representation of the response to flicker. The system used to both generate flicker and measure the pupil diameter has been illustrated along with all the results of several experiments performed on the volunteers. The intent has been to demonstrate that the measurement of that geometrical parameter can give reliable information about the feeling of the human visual system to light flicker.
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Introduction and aims of the research Nitric oxide (NO) and endocannabinoids (eCBs) are major retrograde messengers, involved in synaptic plasticity (long-term potentiation, LTP, and long-term depression, LTD) in many brain areas (including hippocampus and neocortex), as well as in learning and memory processes. NO is synthesized by NO synthase (NOS) in response to increased cytosolic Ca2+ and mainly exerts its functions through soluble guanylate cyclase (sGC) and cGMP production. The main target of cGMP is the cGMP-dependent protein kinase (PKG). Activity-dependent release of eCBs in the CNS leads to the activation of the Gαi/o-coupled cannabinoid receptor 1 (CB1) at both glutamatergic and inhibitory synapses. The perirhinal cortex (Prh) is a multimodal associative cortex of the temporal lobe, critically involved in visual recognition memory. LTD is proposed to be the cellular correlate underlying this form of memory. Cholinergic neurotransmission has been shown to play a critical role in both visual recognition memory and LTD in Prh. Moreover, visual recognition memory is one of the main cognitive functions impaired in the early stages of Alzheimer’s disease. The main aim of my research was to investigate the role of NO and ECBs in synaptic plasticity in rat Prh and in visual recognition memory. Part of this research was dedicated to the study of synaptic transmission and plasticity in a murine model (Tg2576) of Alzheimer’s disease. Methods Field potential recordings. Extracellular field potential recordings were carried out in horizontal Prh slices from Sprague-Dawley or Dark Agouti juvenile (p21-35) rats. LTD was induced with a single train of 3000 pulses delivered at 5 Hz (10 min), or via bath application of carbachol (Cch; 50 μM) for 10 min. LTP was induced by theta-burst stimulation (TBS). In addition, input/output curves and 5Hz-LTD were carried out in Prh slices from 3 month-old Tg2576 mice and littermate controls. Behavioural experiments. The spontaneous novel object exploration task was performed in intra-Prh bilaterally cannulated adult Dark Agouti rats. Drugs or vehicle (saline) were directly infused into the Prh 15 min before training to verify the role of nNOS and CB1 in visual recognition memory acquisition. Object recognition memory was tested at 20 min and 24h after the end of the training phase. Results Electrophysiological experiments in Prh slices from juvenile rats showed that 5Hz-LTD is due to the activation of the NOS/sGC/PKG pathway, whereas Cch-LTD relies on NOS/sGC but not PKG activation. By contrast, NO does not appear to be involved in LTP in this preparation. Furthermore, I found that eCBs are involved in LTP induction, but not in basal synaptic transmission, 5Hz-LTD and Cch-LTD. Behavioural experiments demonstrated that the blockade of nNOS impairs rat visual recognition memory tested at 24 hours, but not at 20 min; however, the blockade of CB1 did not affect visual recognition memory acquisition tested at both time points specified. In three month-old Tg2576 mice, deficits in basal synaptic transmission and 5Hz-LTD were observed compared to littermate controls. Conclusions The results obtained in Prh slices from juvenile rats indicate that NO and CB1 play a role in the induction of LTD and LTP, respectively. These results are confirmed by the observation that nNOS, but not CB1, is involved in visual recognition memory acquisition. The preliminary results obtained in the murine model of Alzheimer’s disease indicate that deficits in synaptic transmission and plasticity occur very early in Prh; further investigations are required to characterize the molecular mechanisms underlying these deficits.
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Der visuelle Kortex ist eine der attraktivsten Modellsysteme zur Untersuchung der molekularen Mechanismen der synaptischen Plastizität im Gehirn. Es hat sich gezeigt, dass der Wachstumsfaktor brain-derived-neurotrophic-factor (BDNF) und die GABAerge Hemmung während der Entwicklung eine essentielle Funktion in der Regulierung der synaptischen Plastizität im visuellen Kortex besitzen. BDNF bindet u.a. an TrkB Rezeptoren, die das Signal intrazellular an unterschiedliche Effektormoleküle weiter vermitteln. Außer BDNF sind auch andere TrkB-Rezeptor Agonisten in der Literatur beschrieben. Einer davon ist das kürzlich identifizierte Flavonoid 7,8-Dihydroxyflavone (7,8-DHF), welchem eine neurotrophe Wirkung zugeschrieben wird. Im ersten Abschnitt der vorliegenden Doktorarbeit wurde der Effekt dieses Agonisten auf die synaptische Übertragung und intrinsischen Zelleigenschaften im visuellen Kortex der Maus untersucht. Dies wurde mit Hilfe der whole-cell patch clamp Methode durchgeführt, wobei die synaptischen Eingänge der Pyramidalzellen der kortikalen Schicht 2/3 von besonderem Interesse waren.rnEine 30 minütige Inkubationszeit der kortikalen Schnitte mit 7,8 DHF (20µM) erzielte eine signifikante Reduktion der GABAergen Hemmung, während die glutamaterge synaptische Übertragung unverändert blieb. Des weiteren konnte in Gegenwart von 7,8 DHF eine Veränderung der intrinsischen neuronalen Zellmembraneigenschaften beobachtet werden. Dies wurde deutlich in der Erhöhung des Eingangwiderstandes und der Frequenz der induzierten Aktionspotentiale. Die chronische Applikation von 7,8 DHF in vivo bestätigte die selektive Wirkung von 7,8 DHF auf das GABAerge System. rnDie Rolle des BDNF-TrkB-Signalweges in der GABAergen Hemmung nach kortikalen Verletzungen ist bisher wenig verstanden. Eine häufig beschriebene elektrophysiologische Veränderung nach kortikaler Verletzung ist eine Reduktion in der GABAergen Hemmung. Im zweiten Abschnitt dieser Doktorarbeit wurde hierzu die Funktion des BDNF-TrkB-Signalweges auf die GABAerge Hemmung nach kortikaler Verletzung untersucht. Es wurde ein "ex-vivo/in-vitro“ Laser-Läsions Modell verwendet, wobei mittels eines Lasers im visuellen Kortex von WT und heterozygoten BDNF (+/−) Mäusen eine definierte, reproduzierbare Läsion induziert wurde. Nachfolgende elektrophysiologische Messungen ergaben, dass die Auswirkung einer Verletzung des visuellen Kortex auf die GABAerge Funktion signifikant von der basalen BDNF Konzentration im Kortex abhängt. Des weiteren konnte beobachtet werden, dass nach kortikaler Verletzung in WT Mäusen sowohl die Frequenz der basalen inhibitorischen, postsynaptischen Potentiale (mIPSCs) reduziert war, als auch ein erhöhtes Paired-Pulse Verhältnis vorlag. Diese Ergebnisse deuten auf Veränderungen der präsynaptischen Funktion inhibitorischer Synapsen auf Pyramidalneurone hin. Im Gegensatz dazu konnte in BDNF (+/−) mice Mäusen eine erhöhte und gleichzeitig verlängerte mIPSC-Amplitude beobachtet werden, induziert durch Reizung afferenter Nervenfasern. Hieraus lässt sich schließen, dass kortikale Verletzungen in BDNF (+/−) mice Mäusen Auswirkungen auf die Eigenschaften von postsynaptischen GABAA-Rezeptoren haben. Die nachfolgende Gabe eines TrkB-Rezeptor Antagonisten bestätigte diese Ergebnisse für das GABAerge System post-Läsion. Dies zeigt auch, dass die Änderungen der synaptischen Hemmung nicht auf eine Reduktion der BDNF-Konzentration zurückzuführen sind. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit, dass der BDNF-TrkB Signalweg eine wichtige Rolle in der Reorganisation der GABAergen Hemmung nach kortikalen Verletzungen spielt. So könnte ein TrkB-Rezeptor Agonist, wie das kürzlich entdeckte 7,8-DHF, über eine Modulation der BDNF-TrB Signalkaskade pharmakologisch die funktionelle Reorganisation des Kortex nach einer fokalen Gehirnverletzung fördern. rnrn
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Autism has been associated with enhanced local processing on visual tasks. Originally, this was based on findings that individuals with autism exhibited peak performance on the block design test (BDT) from the Wechsler Intelligence Scales. In autism, the neurofunctional correlates of local bias on this test have not yet been established, although there is evidence of alterations in the early visual cortex. Functional MRI was used to analyze hemodynamic responses in the striate and extrastriate visual cortex during BDT performance and a color counting control task in subjects with autism compared to healthy controls. In autism, BDT processing was accompanied by low blood oxygenation level-dependent signal changes in the right ventral quadrant of V2. Findings indicate that, in autism, locally oriented processing of the BDT is associated with altered responses of angle and grating-selective neurons, that contribute to shape representation, figure-ground, and gestalt organization. The findings favor a low-level explanation of BDT performance in autism.
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The influence of the immediate prestimulus EEG microstate (sub-second epoch of stable topography/map landscape) on the map landscape of visually evoked 47-channel event-related potential (ERP) microstates was examined using the frequent, non-target stimuli of a cognitive paradigm (12 volunteers). For the two most frequent prestimulus microstate classes (oriented left anterior-right posterior and right anterior-left posterior), ERP map series were selectively averaged. The post-stimulus ERP grand average map series was segmented into microstates; 10 were found. The centroid locations of positive and negative map areas were extracted as landscape descriptors. Significant differences (MANOVAs and t-tests) between the two prestimulus classes were found in four of the ten ERP microstates. The relative orientation of the two ERP microstate classes was the same as prestimulus in some ERP microstates, but reversed in others. — Thus, brain electric microstates at stimulus arrival influence the landscapes of the post-stimulus ERP maps and therefore, information processing; prestimulus microstate effects differed for different post-stimulus ERP microstates.