Published December 18, 2020
| Version v1
Publication
Open
Acute Effects of Two Different Species of Amyloid-β on Oscillatory Activity and Synaptic Plasticity in the Commissural CA3-CA1 Circuit of the Hippocampus
Creators
- 1. Universidad del Rosario
- 2. Universidad Nacional de Colombia
- 3. Universidad de Los Andes
Description
Recent evidence indicates that soluble amyloid-β (Aβ) species induce imbalances in excitatory and inhibitory transmission, resulting in neural network functional impairment and cognitive deficits during early stages of Alzheimer's disease (AD). To evaluate the in vivo effects of two soluble Aβ species (Aβ25-35 and Aβ1-40) on commissural CA3-to-CA1 (cCA3-to-CA1) synaptic transmission and plasticity, and CA1 oscillatory activity, we used acute intrahippocampal microinjections in adult anaesthetized male Wistar rats. Soluble Aβ microinjection increased cCA3-to-CA1 synaptic variability without significant changes in synaptic efficiency. High-frequency CA3 stimulation was rendered inefficient by soluble Aβ intrahippocampal injection to induce long-term potentiation and to enhance synaptic variability in CA1, contrasting with what was observed in vehicle-injected subjects. Although soluble Aβ microinjection significantly increased the relative power of γ-band and ripple oscillations and significantly shifted the average vector of θ-to-γ phase-amplitude coupling (PAC) in CA1, it prevented θ-to-γ PAC shift induced by high-frequency CA3 stimulation, opposite to what was observed in vehicle-injected animals. These results provide further evidence that soluble Aβ species induce synaptic dysfunction causing abnormal synaptic variability, impaired long-term plasticity, and deviant oscillatory activity, leading to network activity derailment in the hippocampus.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تشير الأدلة الحديثة إلى أن أنواع الأميلويد القابلة للذوبان - بيتا (Aβ) تحفز الاختلالات في الانتقال الاستثاري والمثبط، مما يؤدي إلى ضعف وظيفي في الشبكة العصبية وعجز إدراكي خلال المراحل المبكرة من مرض الزهايمر (AD). لتقييم التأثيرات في الجسم الحي لنوعين من Aβ قابلين للذوبان (Aβ 25-35 و Aβ 1-40) على انتقال متشابك CA3 إلى CA1 (cCA3 إلى CA1) اللدونة، والنشاط التذبذبي CA1، استخدمنا الحقن الدقيقة الحادة داخل الحصين في فئران ويستار الذكور البالغة المخدرة. أدى الحقن الدقيق Aβ القابل للذوبان إلى زيادة التباين المتشابك cCA3 إلى CA1 دون تغييرات كبيرة في الكفاءة المتشابكة. أصبح تحفيز CA3 عالي التردد غير فعال عن طريق حقن Aβ القابل للذوبان داخل الحصين للحث على تقوية طويلة الأجل وتعزيز التباين المشبكي في CA1، على النقيض مما لوحظ في الأشخاص الذين تم حقنهم بالمركبة. على الرغم من أن الحقن الدقيق Aβ القابل للذوبان زاد بشكل كبير من القوة النسبية لتذبذبات نطاق γ والتذبذبات التموجية وحول بشكل كبير متوسط متجه اقتران سعة الطور θ - to - γ (PAC) في CA1، إلا أنه منع تحول θ - to - γ PAC الناجم عن تحفيز CA3 عالي التردد، عكس ما لوحظ في الحيوانات المحقونة بالمركبة. توفر هذه النتائج دليلًا إضافيًا على أن أنواع Aβ القابلة للذوبان تحفز الخلل الوظيفي المتشابك مما يتسبب في تباين متشابك غير طبيعي، وضعف اللدونة على المدى الطويل، ونشاط التذبذب المنحرف، مما يؤدي إلى انحراف نشاط الشبكة في قرن آمون.Translated Description (French)
Des preuves récentes indiquent que les espèces solubles amyloïdes-β (Aβ) induisent des déséquilibres dans la transmission excitatrice et inhibitrice, entraînant une déficience fonctionnelle du réseau neuronal et des déficits cognitifs au cours des premiers stades de la maladie d'Alzheimer (MA). Pour évaluer les effets in vivo de deux espèces Aβ solubles (Aβ25-35 et Aβ1-40) sur la transmission et la plasticité synaptiques commissurales de CA3 à CA1 (cCA3 à CA1), ainsi que sur l'activité oscillatoire de CA1, nous avons utilisé des microinjections intrahippocampiques aiguës chez des rats Wistar mâles adultes anesthésiés. La microinjection d'Aβ soluble a augmenté la variabilité synaptique de cCA3 à CA1 sans modification significative de l'efficacité synaptique. La stimulation CA3 à haute fréquence a été rendue inefficace par l'injection intrahippocampique d'Aβ soluble pour induire une potentialisation à long terme et améliorer la variabilité synaptique de CA1, contrairement à ce qui a été observé chez les sujets injectés par véhicule. Bien que la microinjection d'Aβ soluble ait augmenté de manière significative la puissance relative des oscillations de la bande γ et de l'ondulation et décalé de manière significative le vecteur moyen du couplage d'amplitude de phase θ à γ (PAC) dans CA1, elle a empêché le décalage du PAC θ à γ induit par la stimulation CA3 à haute fréquence, contrairement à ce qui a été observé chez les animaux injectés par véhicule. Ces résultats fournissent une preuve supplémentaire que les espèces Aβ solubles induisent un dysfonctionnement synaptique provoquant une variabilité synaptique anormale, une altération de la plasticité à long terme et une activité oscillatoire déviante, entraînant un déraillement de l'activité du réseau dans l'hippocampe.Translated Description (Spanish)
La evidencia reciente indica que las especies solubles de amiloide-β (Aβ) inducen desequilibrios en la transmisión excitatoria e inhibitoria, lo que resulta en un deterioro funcional de la red neuronal y déficits cognitivos durante las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer (EA). Para evaluar los efectos in vivo de dos especies Aβ solubles (Aβ25-35 y Aβ1-40) sobre la transmisión sináptica y la plasticidad de CA3-a-CA1 (cCA3-a-CA1) comisural, y la actividad oscilatoria de CA1, utilizamos microinyecciones intrahipocámpicas agudas en ratas Wistar macho anestesiadas adultas. La microinyección de Aβ soluble aumentó la variabilidad sináptica de cCA3 a CA1 sin cambios significativos en la eficiencia sináptica. La estimulación de CA3 de alta frecuencia se volvió ineficiente mediante la inyección intrahipocampal de Aβ soluble para inducir la potenciación a largo plazo y mejorar la variabilidad sináptica en CA1, en contraste con lo observado en sujetos inyectados con vehículo. Aunque la microinyección de Aβ soluble aumentó significativamente la potencia relativa de las oscilaciones de banda γ y ondulación y desplazó significativamente el vector promedio de acoplamiento de amplitud de fase (PAC) θ-a-gamma en CA1, evitó el desplazamiento de PAC θ-a-gamma inducido por la estimulación de CA3 de alta frecuencia, opuesto a lo que se observó en animales inyectados con vehículo. Estos resultados proporcionan evidencia adicional de que las especies Aβ solubles inducen una disfunción sináptica que causa una variabilidad sináptica anormal, una plasticidad alterada a largo plazo y una actividad oscilatoria desviada, lo que lleva al descarrilamiento de la actividad de la red en el hipocampo.Files
8869526.pdf.pdf
Files
(15.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:009fb53ac6f09db4a54f8b4727e8d014
|
15.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التأثيرات الحادة لنوعين مختلفين من الأميلويد- β على النشاط التذبذبي والمرونة المتشابكة في دائرة CA3 - CA1 الصوارية للحصين
- Translated title (French)
- Effets aigus de deux espèces différentes d'amyloïde-β sur l'activité oscillatoire et la plasticité synaptique dans le circuit commissural CA3-CA1 de l'hippocampe
- Translated title (Spanish)
- Efectos agudos de dos especies diferentes de amiloide-β sobre la actividad oscilatoria y la plasticidad sináptica en el circuito comisural CA3-CA1 del hipocampo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3116362038
- DOI
- 10.1155/2020/8869526
References
- https://openalex.org/W1481994598
- https://openalex.org/W1593555249
- https://openalex.org/W1897507705
- https://openalex.org/W1967456522
- https://openalex.org/W1979147525
- https://openalex.org/W1979612107
- https://openalex.org/W1980732458
- https://openalex.org/W1981545549
- https://openalex.org/W1981677626
- https://openalex.org/W1982695759
- https://openalex.org/W1983425571
- https://openalex.org/W1983453849
- https://openalex.org/W1983735656
- https://openalex.org/W1983875877
- https://openalex.org/W1983903556
- https://openalex.org/W1984191254
- https://openalex.org/W1984562484
- https://openalex.org/W1984660568
- https://openalex.org/W1984924722
- https://openalex.org/W1991173695
- https://openalex.org/W1991435932
- https://openalex.org/W1993893708
- https://openalex.org/W1996134897
- https://openalex.org/W2000446844
- https://openalex.org/W2002796520
- https://openalex.org/W2004378479
- https://openalex.org/W2004683657
- https://openalex.org/W2008915709
- https://openalex.org/W2009359796
- https://openalex.org/W2014029250
- https://openalex.org/W2014739744
- https://openalex.org/W2017632516
- https://openalex.org/W2018698363
- https://openalex.org/W2020372530
- https://openalex.org/W2020701897
- https://openalex.org/W2024866120
- https://openalex.org/W2028857921
- https://openalex.org/W2029371901
- https://openalex.org/W2029457239
- https://openalex.org/W2033825402
- https://openalex.org/W2034208007
- https://openalex.org/W2035644823
- https://openalex.org/W2038498415
- https://openalex.org/W2039069312
- https://openalex.org/W2046262142
- https://openalex.org/W2047750300
- https://openalex.org/W2049289902
- https://openalex.org/W2051296170
- https://openalex.org/W2051690270
- https://openalex.org/W2054347272
- https://openalex.org/W2056315276
- https://openalex.org/W2059878016
- https://openalex.org/W2060761153
- https://openalex.org/W2061164005
- https://openalex.org/W2069873939
- https://openalex.org/W2072292615
- https://openalex.org/W2077662311
- https://openalex.org/W2081058092
- https://openalex.org/W2085987884
- https://openalex.org/W2090231318
- https://openalex.org/W2095514056
- https://openalex.org/W2099904249
- https://openalex.org/W2103836863
- https://openalex.org/W2110073081
- https://openalex.org/W2112575160
- https://openalex.org/W2118669438
- https://openalex.org/W2120176506
- https://openalex.org/W2123593441
- https://openalex.org/W2126179966
- https://openalex.org/W2128401893
- https://openalex.org/W2131180711
- https://openalex.org/W2133652125
- https://openalex.org/W2135065567
- https://openalex.org/W2141348551
- https://openalex.org/W2142875089
- https://openalex.org/W2147028194
- https://openalex.org/W2166385084
- https://openalex.org/W2167601422
- https://openalex.org/W2168334242
- https://openalex.org/W2342717549
- https://openalex.org/W2465949018
- https://openalex.org/W2549366107
- https://openalex.org/W2564817968
- https://openalex.org/W2594628107
- https://openalex.org/W2601490801
- https://openalex.org/W2603451911
- https://openalex.org/W2631344918
- https://openalex.org/W2732154503
- https://openalex.org/W2734150906
- https://openalex.org/W2737786978
- https://openalex.org/W2767059272
- https://openalex.org/W2886134329
- https://openalex.org/W2889336384
- https://openalex.org/W2910040357
- https://openalex.org/W2919113520
- https://openalex.org/W2920830526
- https://openalex.org/W2921390062
- https://openalex.org/W2927777239
- https://openalex.org/W2969899571
- https://openalex.org/W2979875714
- https://openalex.org/W2997985517
- https://openalex.org/W2998879414
- https://openalex.org/W3008314034
- https://openalex.org/W3040087646
- https://openalex.org/W4319308399
- https://openalex.org/W926581725