Dopamine and gamma band synchrony i

Dopamine and gamma band synchrony in schizophrenia--insights from computational and empirical studies.
Kömek K1, Bard Ermentrout G, Walker CP, Cho RY.
Author information
Abstract

Dopamine modulates cortical circuit activity in part through its actions on GABAergic interneurons, including increasing the excitability of fast-spiking interneurons. Though such effects have been demonstrated in single cells, there are no studies that examine how such mechanisms may lead to the effects of dopamine at a neural network level. With this motivation, we investigated the effects of dopamine on synchronization in a simulated neural network composed of excitatory and fast-spiking inhibitory Wang-Buzsaki neurons. The effects of dopamine were implemented through varying leak K+ conductance of the fast-spiking interneurons and the network synchronization within the gamma band (∼40 Hz) was analyzed. Parametrically varying the leak K+ conductance revealed an inverted-U shaped relationship, with low gamma band power at both low and high conductance levels and optimal synchronization at intermediate conductance levels. We also examined the effects of modulating excitability of the inhibitory neurons more generically using an idealized model with theta neurons, with similar findings. Moreover, such a relationship holds when the external input is both tonic and periodic. Our computational results mirror our empirical study of dopamine modulation in schizophrenia and healthy controls, which showed that amphetamine administration increased gamma power in patients but decreased it in controls. Together, our computational and empirical investigations indicate that dopamine can modulate cortical gamma band synchrony in an inverted-U fashion and that the physiologic effects of dopamine on single fast-spiking interneurons can give rise to such non-monotonic effects at the network level.

© 2012 The Authors. European Journal of Neuroscience © 2012 Federation of European Neuroscience Societies and Blackwell Publishing Ltd.
PMID: 22805060 [PubMed - indexed for MEDLINE] PMCID: PMC3697121 Free PMC Article

Images from this publication.See all images (7)Free text







Publication Types, MeSH Terms, Substances, Grant Support
LinkOut - more resources
PubMed Commons home
PubMed Commons
0 comments

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โดปามีน และแกมมาแบนด์ synchrony จิตเภท -- ข้อมูลเชิงลึกจากคอมพิวเตอร์และการศึกษาเชิงประจักษ์ .
K öเมฆ K1 , กวี ermentrout กรัมวอล์กเกอร์ CP , โช .

เขียนข้อมูลนามธรรม

หน้าบาน modulates เปลือกวงจรกิจกรรมในส่วนที่ผ่านการกระทำใน gabaergic interneurons รวมทั้งเพิ่มการใช้ถ้อยคำของเร็วขึ้น interneurons .แม้ว่าผลกระทบดังกล่าวได้ถูกแสดงในเซลล์เดียว ไม่มีการศึกษาที่ตรวจสอบว่ากลไกดังกล่าวอาจนำไปสู่ผลของโดปามีนในระดับเครือข่ายประสาท กับแรงจูงใจนี้เราศึกษาผลของแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมในการประสานในประกอบด้วย excitatory และรวดเร็วขึ้นสามารถหวัง buzsaki เซลล์ประสาทผลของโดพามีนถูกนำมาใช้ผ่านการรั่ว K Conductance เร็วขึ้น interneurons และประสานเครือข่ายภายในแกมมาแบนด์ ( ∼ 40 Hz ) ได้วิเคราะห์ parametrically ค่า K รูปรั่วเปิดเผย inverted-u รูปความสัมพันธ์ด้วยพลังของแกมม่าแบนด์ต่ำที่ทั้งต่ำและสูงระดับความนำที่ตรงกันในระดับระบบกลาง เรายังได้ศึกษาผลของการใช้ถ้อยคำของประสาทยับยั้งมากขึ้นโดยใช้แบบจำลอง idealized กับ Theta ประสาท , กับผลที่คล้ายกัน นอกจากนี้ ความสัมพันธ์ดังกล่าวถือเมื่ออินพุตภายนอกมีทั้งยาบำรุงกำลังและตารางธาตุผลการคำนวณของเรา การศึกษาเชิงประจักษ์ของโดปามีนและกระจกในโรคจิตเภทและการควบคุมสุขภาพ ซึ่งพบว่ายาบ้าเพิ่มอำนาจในการบริหารและผู้ป่วย แต่เมื่อมันอยู่ในการควบคุม ด้วยกันการตรวจสอบคอมพิวเตอร์และเชิงประจักษ์ของเราบ่งชี้ว่า โดพามีนสามารถปรับสมองแกมมาแบนด์ synchrony ใน inverted-u แฟชั่นและว่าฤทธิ์ของโดเดี่ยวเร็วขึ้น interneurons สามารถก่อให้เกิดผลกระทบดังกล่าวไม่ใช่อย่างเดียวที่ระดับเครือข่าย

© 2012 ผู้เขียนยุโรปวารสารประสาทวิทยาศาสตร์© 2012 สหพันธ์สมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ ยุโรป และ แบล็คเวลพับลิชชิ่งจำกัด
pmid : 22805060 [ PubMed - ดัชนีสำหรับ Medline ] pmcid : pmc3697121 ฟรี PMC บทความ

ภาพจากสิ่งพิมพ์นี้ ดูภาพทั้งหมด ( 7 ) ฟรีข้อความ







สิ่งพิมพ์ประเภทตาข่าย , เงื่อนไข , สารให้สนับสนุนทรัพยากรมากขึ้น
-
linkout บริการบ้าน

PubMed Commons สภาสามัญ 0 ความคิดเห็น