Ripples kortikal pandan dòmi NREM ak reveye nan imen Pati 2

Deteksyon Ripple. Frekans sant medyòm nan rid ipokanp nan nèf etid yo te; 85 Hz nan imen (Bragin et al., 1999; Staba et al., 2004; Clemens et al., 2007; Axmacher et al., 2008; Le Van Quyen et al., 2008; 2008; Staresina et al., 2015; Jiang et al., 2019b; Norman et al., 2019; Vaz et al., 2019), tandiske nan rat, frekans vag byen file-rid se; 120-140 Hz ( Buzsáki, 2015).

Deteksyon Ripple se yon teknoloji ki mezire aktivite nan sèvo imen an. Li kaptire aktivite elektrik newòn nan sèvo a lè li mete elektwòd sou po tèt la epi konvèti siyal la nan yon elektwoansefalogram anrejistre sou yon òdinatè. Nan dènye ane yo, ak etid apwofondi nan sèvo imen an, deteksyon rid te vin tounen yon zafè pou etidye koyisyon, aprantisaj, emosyon, elatriye, e li te piti piti antre nan lavi chak jou nou an.

Konsènan memwa, rechèch montre ke aktivite rid nan sèvo imen an jwe yon wòl kle nan fòmasyon ak antretyen nan memwa. Lè sèvo imen an fè travay aprantisaj ak memwa, li ka pwodwi rid nan frekans espesifik ant cortical serebral la, tankou vag theta ak vag gama. Vag sa yo ka amelyore kodaj ak depo memwa, epi tou ede ak rekipere ki vin apre ak sonje sot pase a. enfòmasyon ki estoke. Se poutèt sa, deteksyon rid ka itilize pou etidye mekanis memwa nan sèvo imen an epi li gen potansyèl pou trete maladi mantal ak twoub memwa klinikman.

Anplis de sa, deteksyon rid tou ede nou elaji metòd aprantisaj nou yo. Lè elèv yo patisipe nan ansèyman nan salklas, yo ka aprann sou karakteristik aprantisaj endividyèl ak preferans sijè yo lè yo anrejistre aktivite rid nan sèvo a pandan pwosesis aprantisaj la, pou aprann ak amelyore nan yon fason ki pi vize. Anplis de sa, lè etidye, mizik apwopriye ak son tou gen yon gwo enpak sou efè aprantisaj la. Atravè deteksyon rid, reyaksyon diferan gwoup moun sou diferan ton ak volim ka detèmine, pou pwofesè yo oswa elèv yo tèt yo ka chwazi mizik ak son ki pi apwopriye pou amelyore efè aprantisaj.

An rezime, deteksyon rid jwe yon gwo wòl nan lavi nou ak etid nou. Lè nou mezire aktivite rid nan frekans espesifik sèvo imen an, nou ka pi byen konprann koyisyon, aprantisaj, ak karakteristik memwa nou yo, epi ede nou amelyore efè aprantisaj nou yo ak kalite lavi nou. Kòm nivo nan teknoloji amelyore, deteksyon rid pral kontinye apwofondi rechèch li yo sou nerosyans mantal ak maladi newolojik, pote nou plis kandida ak posiblite. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa, ak Cistanche deserticola ka siyifikativman amelyore memwa, paske Cistanche deserticola kapab tou kontwole balans nan nerotransmeteur, tankou ogmante nivo yo nan asetilkolin ak faktè kwasans. Sibstans sa yo trè enpòtan pou memwa ak aprantisaj. Anplis de sa, Vyann kapab tou amelyore sikilasyon san ak ankouraje livrezon oksijèn, sa ki ka asire ke sèvo a resevwa ase eleman nitritif ak enèji, kidonk amelyore vitalite nan sèvo ak andirans.

Klike sou konnen 10 fason pou amelyore memwa

Nan imen, sitatif 90 Hz hippocampalripples gen menm relasyon karakteristik ak vag byen file, lokalizasyon intrahippocampal, modulasyon pa etap dòmi, ak relasyon ak vag korticalsleep tankou nan wonjè, epi yo rive nan ipokanp ki pa gen okenn siy patisipasyon epileptik. Anplis de sa, nan ipokanp wonjè a, distenksyon ki genyen ant pi gwo frekans g eklat ak rid pa toujou byen file, ki mennen nan sijesyon ke pou senplisite yo tou de dwe refere yo kòm "ripples" (Stark et al., 2014), ke nou swiv isit la. .

Deteksyon Ripple te fèt nan menm fason an pou tout estrikti ak eta epi li te baze sou yon metòd deteksyon rid ipokanp ki te deja dekri (Jiang et al., 2019a, b). Kondisyon pou enklizyon ak kritè pou rejè yo te detèmine lè l sèvi avèk yon pwosesis iteratif atravè pasyan, estrikti, ak eta yo. Done yo te premye pase nan 60-120 Hz (filtè Butterworth sizyèm lòd ak chanjman faz zewo), epi yo te detekte 20% pi wo nan 20 ms k ap deplase pik rasin mwayen kare.

Li te egzije plis nòt z maksimòm anplitid analitik 70-100 Hz bandpass la te .3 e ke te gen omwen twa sik osilasyon distenk nan siyal lowpass 120 Hz, ki te detèmine pa chanjman yon fenèt 40 ms pa enkreman de. 5 ms atravè 650 ms parapò ak riplemidpoint la epi ki egzije pou omwen yon fenèt gen omwen twa pik. Ond adjasan nan 25 ms yo te fizyone. Sant Ripple yo te detèmine kòm tan maksimòm maksimòm pozitif nan 70-100 Hzbandpass la.

Yo te idantifye aparisyon ak konpanse Ripple sou chak bò pik sant la lè anplitid analitik {{0}} Hz la te tonbe anba nòt 0.75z. Pou rejte aktivite epileptiform oswa zafè, rid yo te ekskli si valè absoli nòt z 100 Hz highpass te depase 7 oswa si yo te rive nan 2 s nan yon chanjman 3 mV/ms nan LFP bande a. Ripples yo te eskli tou si yo te tonbe nan 6500 ms nan IISs putatif, detekte jan sa dekri anba a.

Pou eskli evènman ki ta ka makonnen atravè chanèl akòz aktivite epileptiform, nou ekskli evènman ki te kowenside ak yon IIS putatif sou nenpòt kanal SEEG kortik oswa ipokanp ki enkli nan analiz yo. Evènman nan SEEGrecordings ki te gen yon sèl sik enpòtan oswa devyasyon nan LFP bande ki te manifeste kòm sik miltip pi wo pase papòt deteksyon an nan 70-100 Hz bandpass la te eskli si pi gwo anplitid absoli nan vale a pik oswa pik a vale. nan bande LFP la te 2.5 fwa pi gwo pase twazyèm pi gwo a.

Pou chak chanèl, yo te egzamine vizyèlman LFP rid-locked ak band rid mwayen pou konfime ke te gen plizyè sik enpòtan nan frekans rid (70-100 Hz) epi yo te egzamine trase tan-frekans tèmik pou konfime te gen yon ogmantasyon diferan nan pouvwa. nan gwoup 70-100 Hz la. Anplis de sa, plizyè rid endividyèl nan LFP bande ak 70-100 Hz bandpass soti nan chak chanèl yo te egzamine vizyèlman pou konfime ke te gen plizyè sik nan frekans rid san kontaminasyon pa zafè oswa aktivite epileptiform. Chanèl ki pa t gen rid ki satisfè kritè sa yo te eskli nan etid la.

Nan nòt, yon etid resan te idantifye ripples ki baze sou kritè sa yo nan yon pasyan san epilepsi (Rubin et al., 2022). Yo te kalkile frekans osilasyon chak rid nan premye konte kantite pasaj zewo 70-100 Hz bandpass (yo chak reprezante mwatye yon sik) pandan evènman rid la epi ajoute nenpòt mwatye sik ki rete (sa vle di, ang faz ki rete sou p). Yo te divize kantite mwatye sik nan rid la pa 2 pou kalkile kantite total sik pandan rid la. Finalman, frekans osilasyon an Hertz te kalkile kòm kantite sik divize pa dire rid an segonn.

Soustraksyon nan Spikes inite soti nan LFPs. Youn nan defi nan detekte osilasyon frekans segondè yo, tankou rid nan LFP anrejistre pa amicroelectrode, se ke Spikes inite yo ka "senyen nan" nan microLFP a (Ray, 2015), kidonk sa ki lakòz deteksyon an nan relasyon fals ant rid ak Spikes inite. Malgre ke Spikes inite yo se evènman rapid, tou senpleman downsampling (ki mande pou premye pase ba pou anpeche aliasing) ka pa konplètman retire enfliyans nan potansyèl aksyon an sou mikwo-LFP la.

Pou adrese sa, nou te itilize yon inite modifye Spike waveformsubtraction teknik (Pesaran et al., 2002). Espesyalman, fòm ond mwayèn (500 a 1600 ms alantou depresyon an) nan chak inite yo te soustraksyon nan mikwo-LFP Utah Array 30 kHz san filtè nan menm kanal la santre sou chak Spike. Lè sa a, done yo te pran echantiyon a 1 kHz epi yo te fè deteksyon rid jan sa dekri pi wo a. Nou konfime ke metòd sa a te mennen nan deteksyon an nan osilasyon vre atravè konfimasyon vizyèl anpil nan evènman nan 30 kHz mikwo-LFP yo.

IIS deteksyon ak rejè. Ripples ak lòt vag dòmi yo te eskli si yo te nan 6500 ms soti nan IIS yo te detekte jan sa a: Yo te kalkile yon nòt segondè-frekans pa lis anplitid analitik 70-190 Hz la ak yon fonksyon boxcar 20 ms, epi yo te pwodwi yon nòt spiketemplate. pa kalkile kwa-kovarans la ak modèl IIS. Nòt segondè-frekans yo te pondere pa 13, spikescore la te pondere pa 25, epi yo te detekte yon IIS lè totalman pondere sa yo te depase 130. Nan chak pasyan, yo te detekte IIS ak epòk entèvni yo te egzamine vizyèlman nan kanal ipokanp ak kortik (lè yo te prezan) pou konfime. segondè sansiblite deteksyon ak espesifik.

Deteksyon nan downstates, upstates, ak spindles dòmi. Yo te detekte downstates ak upstates jan yo te dekri anvan an (Jiang et al., 2019a,b), kote LFP bande ki soti nan chak chanèl te pase nan 0.1-4 Hz (sizyèm-lòd). Filtè Butterworth ak chanjman faz zewo), ak travèse zewo youn apre lòt separe pa 0.25-3 s yo te chwazi. Yo te chwazi pi gwo 10% anplitid yo, epi polarite chak siyal yo te envèse si yo te nesesè pou eta anba yo te negatif ak nò eta yo te pozitif, byen asire ke anplitid analitik mwayèn nan 70-190 Hz bandpass nan 6100 ms alantou pik yo te pi gwo. pou rejyon nò yo pase anba eta yo. Yon total de 2,649,563 downstates te detekte, ak yon mwayèn SD (atravè chanèl) dansite (pousantaj ensidan) de 12.9 6 4.7 min1 ak anplitid de 237.3 6 169.8 mV. Yo te detekte yon total de 2,922,211 rejyon nò ak yon dansite 14.6 6 4.7 min1 ak anplitid de 163.8 6 84.9 mV.

Yo te detekte koton yo jan sa te dekri anvan an (Hagler et al., 2018), kote done yo te transmèt nan 10-16 Hz, Lè sa a, valè absoli yo te lisi atravè konvolusyon ak yon fenèt Tukey konik 300 ms, ak valè medyàn. yo te soustraksyon nan chak chanèl. Done yo te nòmalize pa devyasyon absoli medyàn lan, epi yo te detekte spindles lè pik yo te depase 1 pou omwen 400 ms. Aparisyon ak konpanse yo te make lè anplitid sa yo te tonbe pi ba pase 1. Spidles sitatif ki te kowenside ak gwo ogmantasyon nan pi ba (4-8 Hz) oswa pi wo (18-25 Hz) pouvwa band yo te rejte pou eskli evènman bande osi byen ke teta eklat, ki ka pwolonje nan fen ki pi ba nan seri a file (Gonzalez et al., 2018). Yo te detekte yon total de 694,168 file koton ak yon mwayèn ak SD (acrosschannels) dansite 3.0 6 3.0 min1, anplitid 29.1 6 13}.5 mV, frekans osilasyon 12.{{19} }.7 Hz, ak dire 633.5 6 67.2 ms.

Ripple relasyon tanporèl. Yo te kalkile istogram tan rid peri-kortikal nan vag dòmi kortikal sou menm kanal la. Yo te jwenn konte evènman nan 50 ms pou onn dòmi nan 61500 ms alantou sant rid kortikal nan t=0. Yon distribisyon nil te pwodwi lè yo melanje fwa evènman yo parapò ak ondulasyon yo nan t=0 nan fenèt 3 s sa a 200 fwa chak. Pre-FDR p valè yo te kalkile lè yo konpare obsèvasyon ak distribisyon nil nan chak bin plis pase 61000 ms pou onn dòmi kortikal. Lè sa a, valè p sa yo te korije FDR pou kantite chanèl atravè pasyan miltipliye pa kantite posode pou chak chanèl (Benjamini and Hochberg, 1995). Yo te konsidere yon kanal ki gen yon modulasyon siyifikatif si te gen twa oswa plis bin youn apre lòt ak valè p korije FDR mwens pase yon=0.05. Si wi ou non evènman yo te dirijan oswa retade rid kortikal nan t=0 yo te kalkile pou chak kanal ak yon tès binomyal de bò ak yon valè espere nan 0.5, lè l sèvi avèk konte evènman nan 1000 ms anvan parapò ak 1000 ms apre t=0 pou vag dòmi. Konplo yo te gen 50 ms Gaussian lis evènman konte ak 50 ms bin.

Pwobabilite kondisyonèl pou yon rid bay vag dòmi sa yo oswa sekans yo te kalkile: anba eta a, spindle, nò, downstate-spindle, ak spindle-upstate. Yon rid ki te bay yon koton (R|SS) te detèmine si sant rid la te fèt pandan koton an (dire mwayèn koton an te 634 ms). Yo te konsidere yon rid kòm anvan anupstate (R|US) oswa swiv yon downstate (R|DS) si sant rid la te fèt nan lespas 634 ms anvan oswa apre pik nò a oswa anba eta a, respektivman.

Deteksyon inite, klasifikasyon, bon jan kalite, ak izolasyon. Deteksyon ak klasifikasyon inite yo te fèt dapre pwosedi pibliye nou yo (Peyrache et al., 2012; Chan et al., 2014; Dehghaniet al., 2016; Le Van Quyen et al., 2016; Telenczuk et al., 2016; Telenczuk et al. , 2017; Eichenlaub et al., 2020; Dickey et al., 2021). Done yo te pase nan 300-3000 Hz epi yo te detekte gwo pwen inite yo lè siyal filtre a te depase 5 fwa SD estime bri a. Inite yo te gwoupe k-mwayen lè l sèvi avèk twa premye konpozan prensipal yo nan chak Spike. Spikes ki kouvri yo te egzamine vizyèlman ak moun ki gen fòm ond nòmal yo te ekskli. Dapre fòm ond yo, pousantaj tire, ak otokorelogram yo, potansyèl aksyon yo te gwoupe kòm ki soti nan PY oswa IN yo. Pousantaj PY yo te gen 0.1-0.8 Hz, entèval long ki gen vale a pik ak mwatye lajè, otokorelasyon byen file, ak distribisyon entèval bimodal (ISI), ki reflete yon tandans pou tire nan eklat.

Kontrèman, IN yo te gen pousantaj spike nan: {{0}} Hz, entèval kout vale a pik ak mwatye lajè, otokorelasyon laj, ak yon distribisyon ISI majorite inimodal. Pasyan Utah Array ki te enkli nan etid la te gen 69 PY ak yon total de 231,922 Spikes, osi byen ke 23 IN ak yon total de 462,246 Spikes. Mwayèn ak SD PY anplitid nan vale a pik la te 44.8 6 12.9 mV, to spike te {{2{0}}.28 6 0.17 Hz, nan fon an-pik lajè te 0.49 6 0.5 ms, mwatye lajè pik la te {{40}}.62 6 0.{04 ms, ak endèks eklatman te 0.03 6 0.02. Mwayèn ak SD IN anplitid vale a pik te 28.9 6 11.9 mV, to Spike te 1.67 6 1.63 Hz, lajè fon an-pik te 0.29 60. 05 ms, lajè mwatye pik la te 0.34 6 0.05 ms, ak endèks eklatman te 0.01 6 0.01. Anplitid Valley-to pik, to Spike, lajè fon-a-pik, lajè mwatye pik, ak endèks pete yo te tout siyifikativman diferan ant PY ak IN (p, 0.0001, de-bò de-echantiyon t-tès).

Kalite yon sèl inite ak izolasyon yo te konfime dapre direktiv ki te deja etabli (Kaminski et al., 2020). Spikes inite yo te verifye byen depase etaj bri a ki baze sou gwo rapò siyal-a-bri (PY: 10.1 6 3.4;IN: 5.9 6 3.1). Piske peryòd refractory spiking newòn lan se ;3 ms, pousan nan ISI yo, 3 ms estime degre nan kontaminasyon yon sèl inite pa Spikes ki soti nan diferan inite, ki te trè ba pami inite yo enkli nan etid sa a (PY: 0.{14). }}.15%; NAN: 0.31 6 0.50%).Anplis de sa, inite sèl yo detekte sou menm kontak la te trè separabl dapre distans pwojeksyon yo (Pouzat et al., 2002) (PY: 49.{ {21}}.8 SD; NAN: 50.9 6 28.6 SD). Anfen, yo te konfime estabilite tanporèl nan pik inite yo sou tan ki baze sou konsistans fòm ond mwayen ak anplitid chak inite atravè katil anrejistreman yo.

Analiz inite spiking pandan rid. Yo te analize spiking inite konsènan rid lokal yo detekte sou menm kontak la. Faz rid nan pwent inite yo te detèmine lè w jwenn ang transfòmasyon Hilbert nan siyal pasaj 70-100 Hz (chanjman zewo-faz) nan moman pwent yo. Yo te detèmine faz sikilè rid mwayen pou chak inite dapre Berens (2009). Analiz faz yo te fèt sèlman sou inite ki te gen omwen 30 spikes pandan rid lokal yo. Tès Rayleigh te itilize pou evalye devyasyon unimodal nan inifòmite faz sikilè mwayen yo atravè inite yo. PY-PY ak PY-IN inite pè cofiring nan 5 ms te evalye baze sou Dickey et al. (2021). Pou evalye cofiring lè te gen yon rid nan youn oswa toude sit parapò ak liy debaz lè pa gen okenn rid ki te fèt, nou te chwazi owaza epòk ki pa rid ki te matche nan kantite ak dire ak rid yo men pandan ki pa te gen okenn rid detekte sou nenpòt chanèl. Cofiring pandan ondulasyon yo te obsève parapò ak o aza spike tan yo te kalkile lè yo melanje tan yo nan chak inite nan entèval yo nan rid yo.

Konsepsyon eksperimantal ak analiz estatistik. Tout tès estatistik yo te evalye ak yon=0.05. Tout valè p ki enplike plizyè konparezon yo te korije FDR dapre Benjamini ak Hochberg (1995). FDR koreksyon atravè pè chanèl yo te fè nan tout pè chanèl soti nan tout pasyan ki enkli nan analiz la. Bwat-ak-moustach simityè montre medyàn, mwayèn, ak entèrquartile ranje, ak moustach ki endike yon ranje entèkwatil 1.5 ak outliers omisyon. Konplo dansite Kernel yo te pwodwi lè l sèvi avèk metòd ki soti nan Bechtold (2016). Siyifikasyon ak estatistik mélange nan istogram tan peri-ripple yo te kalkile jan sa dekri pi wo a. Statistik spiking inite yo te kalkile jan sa dekri pi wo a.

Konparezon estatistik ant karakteristik rid yo te fèt lè l sèvi avèk de-bò pè oswa de-bò de-echantiyon t-tès ant vle di. Diferans nan karakteristik rid ant eta (NREM oswa reveye) oswa rejyon (kòtik oswa ipokanp) yo te detèmine lè l sèvi avèk modèl lineyè efè melanje ak eta ak rejyon kòm efè fiks ak pasyan kòm yon efè o aza, dapre modèl sa a:

Done disponiblite. Done anvan tout koreksyon idantifye ki sipòte konklizyon etid sa a disponib nan men otè korespondan yo sou demann rezonab si akò pataje done a ak konsantman pasyan an pèmèt pataje sa a.

Disponibilite kòd. Kòd ki sipòte rezilta etid sa a disponib nan men otè korespondan yo sou demann rezonab.

Rezilta yo

Ripples yo omniprésente atravè eta ak estrikti ak yon frekans karakteristik ak fokal (;90 Hz) ak dire (;70 ms)

Ripples yo te detekte nan anrejistreman kortikal ak ipokanp SEEG nan 17 pasyan sibi siveyans pou lokalizasyon konsantre kriz (Tablo 1). Bipolè transcorticalderivations asire mezi LFP lokalman pwodwi. Ripples yo te detekte sèlman nan rejyon non lesional, ki pa epileptojenik epi yo te oblije gen omwen twa sik nan ogmante anplitid 70-100 Hz san kontaminasyon byepileptiform aktivite oswa zafè (Fig. 1A). Anrejistreman epòk ak chanèl ak kontaminasyon posib pa aktivite epileptiform yo te rejte sevè. Ripples yo te jwenn pandan tou de reveye ak NREM nan tout zòn cortical echantiyon (Fig. 2A, B, E-J; Tablo 3) osi byen ke ipokanp la (Fig. 2C, D, K, L; Tablo 3).

Nan tout eta yo ak rejyon kortikal yo, frekans rid te konsiderableman konsistan nan 90 Hz. Espesyalman, frekans rid kortik mwayèn nan rejyon an te varye ant 88.8-90.0 Hz pandan NREM ak 89.2-89.8 Hz pandan reveye (Tablo 3; Fig. 3). Tèm 6 SD rid frekans osilasyon nan tout mwayen kanal kortik pandan NREM te 89.1 6 0.8 Hz ak pandan wakingwa 89.5 6 0.7 Hz. Done sa yo prezante tou kòm istogram nan karakteristik rid endividyèl (anplitid, frekans, dire, chanjman ki asosye nan anplitid .200 Hz) nan Figi 4 ak pasyan endividyèl yo nan Figi 5. Karakteristik debaz rid kortik yo te sanble anpil nan yon analiz siplemantè ki sèlman. enkli chanèl kortik san IIS (figi 6A).

Frekans osilasyon pa t sèlman trè konsistan nan; 90 Hz atravè rid, men ogmante anplitid te trè konsantre pandan rid nan; 90 Hz nan anrejistreman bande, ak yon gout apik nan anplitid nan pi wo ak pi ba frekans. Ogmantasyon pouvwa fokal sa a, ki se sitou enpòtan pandan NREM, ka wè nan chanèl egzanp (Fig. 2A, E-H) osi byen ke gwo siplo tan-frekans mwayèn ki mwayèn nan tout mwayèn chanèl nan tout rid (Fig. 2I-L) .

Nou te fè analiz siplemantè pou egzamine si regilarite sa a ak focalite frekans rid sa a ta ka akòz metòd nou an pou detekte yo. Premyèman, nou te fè yon analiz konplè sou tout chanèl SEEG ak epòk lè l sèvi avèk de chenn frekans diferan pou deteksyon ak seleksyon rid. Youn itilize deteksyon bandpass soti nan 70 a 100 Hz tankou nan analiz prensipal nou an, ak lòt la elaji bandpass deteksyon an a 65-120 Hz. Mean 6 SD NREM rid frekans osilasyon atravè chanèl (N=273) soti nan tout SEEG. pasyan yo (S1-S17) trè menm jan lè yo itilize swa yon pasaj 70-100 Hz (vle di 6 SD=89.1 60.8 Hz) oswa yon 65-120 Hz bandpass (92.7 62.2 Hz) (figi 1B). Anplis de sa, nou te verifye ke filtè antay 60 ak 120 Hz yo (retire bri liy yo) ak 70-100 Hzbandpass la pa t 'pwodwi atifisyèlman pik nan pouvwa a 90 Hz (Fig. 1C). Kidonk, frekans osilasyon rid la nan 90 Hza parèt fizyolojik olye ke yo te kondwi pa metòd deteksyon espesifik.

Dire rid mwayen an te tou konsiderableman konsistan (; 70 ms) atravè eta ak rejyon kortikal (Tablo 3). Yo pa eksplike dire a ak konsistans pa egzijans deteksyon nan gen omwen 3 sik (ki nan 90 Hz se 33.3 ms), sijere ke dire sa a se tou. yon karakteristik fizyolojik. Lòt karakteristik, enkli dansite (NREM: 8.36 6 2.69 min1, reveye: 5.77 6 3.42 min1), pik anplitid (NREM: 5.10 6 2.25 mV, reveye: 7. 38 64.17 mV), ak chanjman nan .200 Hz anplitid (NREM: 3.096 2.75%, waking: 33.02636.90%) yo te tou trè menm jan atravè tout chanèl (figi 2, 3). Karakteristik Ripple yo te konsistan tou atravè pasyan yo (Fig. 5). Sepandan, diferans ti men enpòtan yo te note ant rejyon yo, kortex kont ipokanp, ak NREM kont reveye, ki dekri anba a.

Ripples montre diferans ti men enpòtan ant cortical a ak ipokanp

Riple ipokanp imen yo te deja chwazi lè l sèvi avèk yon varyete metòd (pou revizyon, gade Jiang et al., 2019c). Nan etid anvan nou yo, nou te mande pou rid yo sipèpoze sou ond byen file (karakteristik nan ipokanp antérieure a) (Jiang et al., 2019a) oswa spindles (karakteristik nan ipokanp dèyè a) (Jiang et al., 2019b). Nan etid aktyèl la, nou re-analize done sa yo lè l sèvi avèk menm kritè ak pwosedi yo te itilize pou deteksyon ak seleksyon rid kortik, pou evite nenpòt anbigwite metodolojik; sa vle di, nou pa t mande prezans oswa absans okenn siyati LFP ki pi ba frekans.

Sèvi ak menm kritè deteksyon yo, nou te jwenn ke rid kortikal ak ipokanp pataje menm karakteristik debaz yo ak diferans relativman ti. Karakteristik debaz ipokanp rid yo te trè menm jan an nan analiz siplemantè, ki te gen ladan sèlman ipocampalchannels gratis nan IISs (figi 6B). Pandan NREM, ippocampalripples te gen sima mwayèn tan-frekans (Fig. 2C, K) ki te sanble ak trase kortik korespondan yo (Fig. 2A, E-I) ki gen aktivite osilatif konsantre nan; 90 Hz, men diferan nan yo te sipèpoze sou pikwa nan yon. lokal sharpwave-ripple olye ke yo rive jis anvan lokal upstate a jan yo wè nan cortical a. Pandan reveye, mwayèn tan-frekans trase nan ipokanp (Fig. 2D, L) ak kortik (Fig.2B, J) rid ankò montre konsantre aktivite osilatif nan; 90 Hz, men tou, ak aktivite ki detire nan pi wo frekans jan yo note pi wo a.

Analiz estatistik (Fig. 3) te revele plizyè diferans ki, byenke piti, yo te kanmenm enpòtan, atribiye a gwo kantite chanèl. Espesyalman, konpare ak rid kortikal, rid ipokanp yo te an mwayèn: yon ti kras mwens dans pandan NREM, ak plis dans pandan reveye; yon ti kras pi ba frekans, espesyalman pandan NREM (men toujou, 3 Hz diferans); pi long dire, espesyalman pandan NREM (men, 10 ms diferans); pi gwo anplitid (pa;2.5); ak akonpaye pa yon pi piti men toujou siyifikatif ogmantasyon nan .200 Hz anplitid pandan reveye konpare ak NREM. Anplis de sa, karakteristik rid kortik yo pa siyifikativman korelasyon ak dansite koneksyon ipokanp nan pasèl lokal yo (figi 7). An jeneral, rid kortikal ak ipokanp parèt yo trè sanble, eksepte miyò nan anplitid yo ak vag ki asosye pi dousman pandan NREM (Fig. 2; Fig. 8A-F).

Ripples ka fè distenksyon ant wo-frekans osilasyon lenbik

Aktivite osilateur nan .60 Hz nan moun yo te etidye deja, sitou nan ipokanp nan epilepsi.Le Van Quyen et al. (2010) te rapòte aktivite ki pa patolojik, sitou nan sit gyrus parahippocampal. Yo te enpoze yon dire minimòm de 100 ms, ki ta elimine a vas majorite nan evènman yo ke nou etidye (Figs.3D, 4), epi li se pi long pase sa yo te rapòte deja pou imen ipocampalripples (Jiang et al., 2019c), imen. rid kortikal (Vaz et al., 2019), ak rid rodenthippocampal (Buzsáki, 2015).

Anplis de sa, yo te an mwayèn; 7 pi long pase evènman nou dekri isit la, sa yo dekri pa Le Van Quyen et al. (2010) diferan tou paske yo genyen plizyè frekans osilatif (alòske sa yo ki dekri isit la yo fòtman santre nan 90 Hz) ak anplitid pi gwo. Evènman yo sanble, sepandan, nan yo ki gen rapò ak nò, ak nan modile inite tire (gade anba a). Se poutèt sa, nou te enterese nan detèmine relasyon ki genyen ant evènman yo sitou parahippocampal ki dekri pa LeVan Quyen et al. (2010) ak evènman yo toupatou kortik ki dekri isit la.

Nou te seleksyone kanal paraipokanp nou yo (N {{0}} chanèl ki soti nan 5 pasyan), epi nou te aplike kritè seleksyon sa yo dekri pa Le Van Quyen et al. (2010): done yo te pase nan 40-120 Hz, dire minimòm evènman an te 100 ms, epi otreman, evènman yo te detekte jan sa dekri nan Materyèl ak Metòd. Sèvi ak kritè seleksyon sa yo, nou jwenn dansite evènman ki ba anpil. Dansite mwayèn ripple nan chanèl parahippocampal pandan NREUtilize kritè nou yo te 9.08 min1 (ranje: 7.23-10.77 min1), tandiske ke lè l sèvi avèk Le Van Quyen et al. (2010) kritè deteksyon te sèlman 0.40 min1 (ranje: 0-1.53 min1). Kidonk, evènman yo dekri isit la pa koresponn ak sa yo te rapòte deja pa Le Van Quyen et al. (2010).

Ripples montre diferans ti men enpòtan ant prensipal sansoryèl-motè ak kortik asosyasyon

Travay anvan yo nan rat dòmi (Khodagholy et al., 2017) ak moun ki reveye (Vaz et al., 2019) te jwenn ondulasyon kortikal yo pi komen nan zòn asosyasyon pase nan rejyon sansoryèl ak motè byen bonè kote yo te absan oswa pa souvan. Kontrèman, nou te jwenn ke dansite rid, anplitid, ak akonpayman anplitid 200 Hz (yon prokurasyon pou tire inite) (Mukamel et al., 2005) nan cortical prensipal yo te tout siyifikativman pi wo pase nan zòn asosyasyon yo, jan sa endike nan yon korelasyon pozitif. ak endèks myelination (Fig. 8G–I) (Rosen and Halgren, 2021). Oscillationfrequency ak dire pa te korelasyon ak myelinationindex (Fig. 9). Nan kèk ka, efè sa a te piti, pou egzanp, eksplike sèlman 1.7% nan divèjans nan dansite pandan reveye ak 4.4% pandan NREM. Nan lòt ka, efè a te sibstansyèl, pou egzanp, eksplike 19.4% nan divèjans nan anplitid pandan NREM. Lè w konpare NREM ak reveye, nan NREM te gen yon korelasyon ki pi fò ant endèks myelination ak dansite (p=0.02, t=2.1), anplitid (p=8 104,t {{19). }}.2), ak .200 Hz modulasyon (p=2 106, t=4.7; yon sèl-bò pè tès r; MATLAB: r_tès_ pè) (Steiger, 1980). Answit, rid kortik imen parèt yo dwe modèst plis anpil ak gaya nan sansoryèl ak motè pase zòn asosyasyon yo.

Ripples montre diferans ti men enpòtan ant NREM ak reveye

Pifò karakteristik kortik ak ipokanp rid yo te sanble ant NREM ak reveye (Fig. 3; Tablo 3), men akòz gwo kantite evènman yo, menm ti diferans yo te enpòtan. Lè ou konsidere sèlman diferans ki genyen nan .10%, dansite cortical Riple te 31% pi wo ak anplitid te 43% pi ba pandan NREMthan reveye. Dire Ripple te 13% pi wo nan cortical a ak 20% pi wo nan ipokanp la pandan NREM pase reveye. Diferans ki pi frape yo te chanjman pousan nan anplitid mean.200 Hz pandan ondulasyon konpare ak yon debaz 2 a 1 s (Fig. 3E), ki te ogmante 969% soti nan NREM reveye nan cortical a, ak 304% nan ipokanp la.

Diferans sa a wè yo dwe bande nan reveye rid la deklanche trase tan-frekans soti nan cortical a (Fig. 2Bii, J) ak ipokanp (Fig. 2Dii, L), e konsa ta tipikman entèprete pa kòm anoscillation, men kòm yon endikasyon. nan ogmante aktivite multiunit. Kidonk, konpare ak reveye, rid kortikal yo yon ti jan pi dans, pi long, ak pi piti nan NREM; rid ipokanp yo tou pi long. Sèl diferans ki genyen se ke tou de rid kortikal ak ipokanp parèt yo dwe asosye ak yon ogmantasyon pi gwo nan aktivite multiunit putatif pandan waking pase NREM.

Ond kortikal fèmen nan vag dòmi yo enpòtan anpil pou konsolidasyon memwa

Koupilasyon osilasyon yo enpòtan pou konsolidasyon memwa (Latchoumane et al., 2017). Etid anvan yo te montre ke rid kortikal rive sou tèt nò ak spindle nan chat (Grenier et al., 2001) ak rat (Khodagholy et al., 2017), men relasyon sa yo pa te evalye nan imen. Nou te detekte downstates ak upstates, ak polarite yo detèmine ki baze sou aktivite segondè frekans ki asosye (pou plis detay, gade Materyèl ak Metòd), osi byen ke spindles, epi yo te jwenn ke rid kortikal yo te jisteman makonnen ak sekans vag dòmi ki dekri pi wo a (Fig. 10; Tablo 4). ). Espesyalman, nan 95% nan chanèl kortik, rid yo te siyifikativman asosye ak downstates ak upstates (figi 10B, D, E), anjeneral sou tranzisyon an desann nan nò eta a, jan yo wè nan esè endividyèl yo (figi 2Aiii, 10A), ak nan rid-deklanche mwayèn nan bande laj LFP (Fig. 2Ai, E-H).

Istogram peri-ripple montre ke, an mwayèn, sant rid kortical yo te fèt 450 ms apre maksimòm anba eta 100 ms anvan maksimòm nò (figi 10B, D-G). Mwens souvan, rid ki te fèt pandan spindles (asosyasyon siyifikatif nan 29% nan chanèl; Fig. 10C, E), jan yo wè nan individualtrials (Fig. 10A), ak nan simityè peri-ripple tan-frekans (Fig.2Aii, E). Istogram peri-ripple montre ke file rid yo te kòmanse an mwayèn 225 ms anvan sant rid kortik la, ki endike ke rid yo gen tandans rive pandan spindles (figi 10C, E-G). pandan spindles, oswa anvan pati nò (figi 10H). Rezilta sa yo sijere ke tan an nan rid cortical pandan NREM se apwopriye pou fasilite konsolidasyon, gide pa deklanchman sekans nan vag dòmi.

For more information:1950477648nn@gmail.com