လူ့ Substantia Nigra ကြေညာစာတမ်းမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏အောင်မြင်မှု (2018) ကိုခန့်မှန်းအတွက်အသစ်အဆန်း-Sensitive Dopaminergic အာရုံခံ

ပုံ 1

အပြုအမူနှင့်တည်နေရာမှတ်တမ်းတင်ခြင်း

(က) Lisman-Grace ပုံစံ၏ရိုးရှင်းသောအကျဉ်းချုပ်။

(ခ) လုပ်ငန်းတာဝန်။ ထိပ်ဖျား - ဥပမာရုံးတင်စစ်ဆေးနေစဉ်အတွင်းဘာသာရပ်များသို့တင်ပြသည့်မျက်နှာပြင်များ။ အောက်ခြေ - မျက်နှာပြင်တစ်ခုစီအတွက်ပြသထားသောအချိန်ကာလများ။

(ဂ) အပြုအမူ။ အားလုံးအစည်းအဝေးများ၏အသိအမှတ်ပြုမှုတိကျမှန်ကန်မှု, ရာထူးအမိန့်, ပြနေသည်။ အစိမ်းရောင်ဘားများသည်အခွင့်အလမ်းတိကျမှန်ကန်မှုရှိသည့်အစည်းအဝေးများကိုညွှန်ပြသည်။ အဝါရောင်ဘားသည် SN ၏အပြင်ဘက်တွင်နေရာယူထားသည့်အသံသွင်းခြင်းများနှင့်အတူအစည်းအဝေးများကိုညွှန်ပြသည်။

(D နှင့် E) Y = -16 (D) နှင့် Y = -17.2 (E) ရှိ Talairach အာကာသအတွင်း microelectrode မှတ်တမ်းတင်က်ဘ်ဆိုက်များ၏တည်နေရာ။ ပုံနှင့်ပုံများသည် SN နှင့် STN ၏ Atlas မှရရှိသောနယ်နိမိတ်များကိုညွှန်ပြသည်။21] ။ အနည်းဆုံးမှတ်ဉာဏ်ရွေးချယ်သည့်အာရုံခံဆဲလ်တစ်လုံးသည်အဆက်အသွယ်ကိုအနီရောင်ဖြင့်အရောင်ခြယ်ထားသည် SN Neuron များသည် ၀ တ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုများကိုခွဲခြားသည် နှင့် ဆဲလ်အမျိုးအစားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းမဟုတ်ရင်) ဒီတည်နေရာမှာပြာနှင့်အပြာရောင်ခဲ့သည်။

(စ) cortical အသံသွင်း၏တည်နေရာ။ ပြသသည် intraoperative X-Ray ပုံရိပ်ရရှိနိုင်သောမှတ်တမ်းတင်ခြင်းခြောက်ခုအတွင်းတွင် ECoG အဆက်အသွယ်များ၏ပျမ်းမျှတည်နေရာဖြစ်သည်။ STAR နည်းလမ်းများ) ။ မြင် ပုံ S2တစ် ဦး ချင်းဘာသာရပ်ကနေဥပမာတစ်ခုအဘို့: D ။ ပြထားတဲ့ပြန်လည်တည်ဆောက်ထားတဲ့ ဦး နှောက်ဟာ ဦး နှောက်တစ်ခုဖြစ်တယ်။22].

အကြီးစားပုံရိပ် View | ကြည့်ရန် Hi-res ပုံရိပ် | PowerPoint Slide Download

အထူးများ

• Human sustia nigra (SN) အာရုံခံဆဲလ်များကိုလှုံ့ဆော်မှုအသစ်အဆန်းဖြင့်ပြောင်းလဲပစ်သည်

• sustant nigra ရှိမှတ်ဉာဏ်ရွေးချယ်သည့်အာရုံခံများသည် dopaminergic ဖြစ်သည်

• SN အာရုံခံဆဲလ်များကို frontal oscillations သို့အဆင့်သော့ခတ်ခြင်းကမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်းကိုခန့်မှန်းသည်

•လူသားများတွင် Lisman နှင့် Grace ၏ VTA / SN-hippocampus ကွင်းဆက်ပုံစံ၏ခန့်မှန်းချက်ကိုအတည်ပြုသည်

အကျဉ်းချုပ်

dopamine အားဖြင့်သတင်းအချက်အလက်များကိုရေရှည်ကြေငြာနိုင်သောမှတ်ဉာဏ်သို့ encoding လုပ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် hippocampal အသစ်အဆန်းအချက်ပြမှုပေါ်တွင်မူတည်သည်။ သို့သော် midbrain dopaminergic အာရုံခံဆဲလ်များကို dikjarative-memory-based information ဖြင့် modulated မည်သို့မသိရှိရသေးပါ။ ကျနော်တို့လူနာတစ် ဦး ချင်းစီ sustantia nigra (SN) အာရုံခံနှင့် cortical လယ်ပြင်အလားအလာမှတ်တမ်းတင်မှတ်ဉာဏ်အလုပ်ဖျော်ဖြေ။ SN အာရုံခံဆဲလ် ၂၅ ရာခိုင်နှုန်းသည်လှုံ့ဆော်မှုအသစ်အဆန်းဖြင့်မော်ဂျူလာသည်ကိုကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Extracellular waveform ပုံသဏ္atomာန်နှင့်ခန္ဓာဗေဒတည်နေရာသည်ဤမှတ်ဉာဏ်ရွေးချယ်သည့်အာရုံခံများသည် dopaminergic ဖြစ်သည်ဟုဖော်ပြသည်။ မှတ်ဉာဏ်ရွေးချယ်သည့်အာရုံခံဆဲလ်များ၏တုံ့ပြန်မှုများသည်နှိုးဆွမှုစတင်ပြီးနောက် ၅၂၇ စက္ကန့်အကြာတွင်ပေါ်လာပြီးစမ်းသပ်မှုတစ်ခုအပြီးတွင်ပြောင်းလဲခဲ့ပြီးအသိအမှတ်ပြုမှုတိကျမှုကိုဖော်ပြသည်။ SN အာရုံခံဆဲလ်သည်တိုတိုတိုတိုတို frequency လှိုင်းများတို့ကိုတိုက်ရိုက်သော့ခတ်။ သော့ခတ်ပြီးဤညှိနှိုင်းဆောင်ရွက်မှု၏အတိုင်းအတာသည်အောင်မြင်သောမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းမှုကိုခန့်မှန်းခဲ့သည်။ ဤရွေ့ကားဒေတာထုတ်ဖော်လူ့ SN အတွက် dopaminergic အာရုံခံမှတ်ဉာဏ်အချက်ပြမှုများအားဖြင့် modulated ဖြစ်ကြောင်းနှင့်မှတ်ဉာဏ် encoding ကများအတွက် hippocampal-Basal ganglia-frontal cortex ကွင်းဆက်ထဲမှာသတင်းအချက်အလက်စီးဆင်းမှု၏တိုးတက်မှုသရုပ်ပြနေကြသည်။

နိဒါန္း

declarative memory အမှတ်တံဆိပ်သည် Hippocampal synapses များ၏စွမ်းရည်ကိုရေရှည်စွမ်းအားမြှင့်ခြင်းနှင့်စိတ်ဓာတ်ကျခြင်းတို့ဖြင့်လျင်မြန်စွာပြောင်းလဲနိုင်သည်။1] ။ Synaptic plasticity ၏ခွန်အားနှင့်ကြာချိန်သည် extracellular dopamine အဆင့်များပေါ်တွင်မူတည်သည်။2, 3], သိပ္ပံ nigra (SN) နှင့် ventral tegmental (ရိယာ (VTA) ရှိ dopaminergic အာရုံခံကနေထုတ်လုပ် axonal ဆိပ်ကမ်းကနေ hippocampus အတွက်ဖြန့်ချိတဲ့ neuromodulator []4] ။ hippocampal ကြေငြာချက်မှတ်ဥာဏ်များ၏အားကို dopamine ဖြန့်ချိခြင်းဖြင့် modulated လုပ်သည်။ SN / VTA activation ၏အတိုင်းအတာ5, 6] နှင့် hippocampus အတွင်း dopamine အဆင့်ဆင့် [2, 7] ကုဒ်၏အောင်မြင်မှုကို modulate ။ တိရိစ္ဆာန်များသည်ပတ်ဝန်းကျင်အသစ်များနှင့်ထိတွေ့မိပါက dopamine ပမာဏသည်မြင့်တက်လာပြီး hippocampus တွင်ရေရှည်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။ hippocampal dopamine receptors ကိုပိတ်ဆို့သောအခါဝတ္ထုပတ်ဝန်းကျင်များအတွက်ဤတိုးမြှင့်မှတ်ဉာဏ်သို့သော်ဆုံးရှုံးသွားသည် [8] ။ ဤနှင့်အခြားလေ့လာတွေ့ရှိချက်များအရ SN / VTA အာရုံခံဆဲလ်များမှထုတ်ပြန်သော dopamine အတွက်အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ suggest မှသော်လည်းကောင်း၊9, 10, 11] ဤတုန့်ပြန်မှုကိုထိန်းညှိသောအခြေခံယန္တရားများကိုနားလည်မှုနည်းပါးသည်။

SN / VTA dopaminergic အာရုံခံများသည်မည်သို့ဆုချခြင်းနှင့်မျှော်လင့်ခြင်းအမှားများကိုမည်သို့ဆုချသည်ကိုလေ့လာခြင်း။12, 13, 14] ဂန္ထဝင်အေးစက်။ အားဖြည့်သင်ကြားရေးတွင် SN / VTA ၏အခန်းကဏ္ofကိုစက်ပြင်နားလည်မှုဖြင့်ဖော်ပြသည်။15] ။ ထို့အပြင်လူသားများတွင် SN အာရုံခံများသည်ထူးဆန်းသောဘောလုံးပုံစံတွင်မခဏခဏအသံများကိုတုံ့ပြန်ကြသည်။16] နှင့်ဆုံးဖြတ်ချက်ရလဒ်များကိုကုဒ်17] ။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် SN / VTA ၏ကြေငြာချက်အမှတ်တံဆိပ်များ၏အခန်းကဏ္ about နှင့်စပ်လျဉ်း။ အနည်းငယ်သာသိရှိရသည်။ SN dopaminergic အာရုံခံသည်အေးဆေးနေစဉ်အတွင်းအသစ်သောလှုံ့ဆော်မှုများကိုတုံ့ပြန်သော်လည်း13, 18, 19, 20] SNN အာရုံခံများတွင်ကြေငြာချက်မှတ်ဉာဏ်လုပ်ငန်းစဉ်၌မှတ်တမ်းတင်ထားခြင်းမရှိပါ။ ထို့ကြောင့် SN neuron များသည်အကျွမ်းတဝင် ၀ တ္ထုကိုဝတ္ထုလှုံ့ဆော်မှုများနှင့် ၄ င်းတုန့်ပြန်မှုသည်မှတ်ဉာဏ် encoding အောင်မြင်မှုနှင့်ဆက်စပ်မှုရှိမရှိမသိရှိသေးပါ။

ဒါဟာ dopaminergic စနစ်နှင့် hippocampus multisynaptic loop ကိုဖွဲ့စည်းရန် hippocampal အသစ်တီထွင်မှုအချက်ပြမှုဖြင့်စတင်သည်။ SN / VTA ရှိ dopaminergic အာရုံခံများကိုယာယီစိတ်လှုပ်ရှားစေသည့်အရာသည် hippocampal dopamine receptors ၏ activation မှတဆင့် hippocampal plasticity ကိုအားဖြည့်စေသည်။ပုံ 1က)9, 23] ။ မူရင်းယူဆချက်သည် SN နှင့် VTA တို့နှင့်သက်ဆိုင်သော်လည်းဤနေရာတွင်ကျွန်ုပ်တို့၏အာရုံသည် SN ကိုသာအာရုံစိုက်သည်၊ ထို့ကြောင့်ကျွန်ုပ်တို့သည်အောက်ပါဆွေးနွေးမှုအား SN နှင့်သက်ဆိုင်သောဟောကိန်းများကိုကန့်သတ်ထားသည်။ ထို့အပြင်ကျွန်ုပ်တို့သည်ဆွေးနွေးမှုကို dopaminergic SN neuron များဖြင့်ကန့်သတ်မထားပါ။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် GABAergic အာရုံခံများသည် dopaminergic (DA) အာရုံခံများကိုဟန့်တားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။24], သူတို့ရဲ့တုံ့ပြန်မှုအယူအဆညီတူညီမျှသက်ဆိုင်ရာအောင်။ အဆိုပါ hippocampus-SN / VTA ကွင်းဆက်အယူအဆ [9, 23] ကြေငြာချက်ဆိုင်ရာအမှတ်တရများနှင့် ပတ်သက်၍ တိကျစွာကြိုတင်ဟောကိန်းထုတ်သည်။ ပထမ ဦး စွာ SN အာရုံခံ၏လုပ်ဆောင်မှုကိုကြေငြာချက်မှတ်ဉာဏ်လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်းလှုံ့ဆော်မှုအသစ်အဆန်းဖြင့်ပုံဖော်သည် ဒုတိယအချက်မှာ Hippocampus တွင် SN ၏နောက်တွင်ဤပြောင်းလဲမှုသည်လှုံ့ဆော်မှုစတင်ခြင်းနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကခန့်မှန်းခြင်းဖြစ်သည်။ တတိယအချက်မှာကြေငြာချက်မှတ်ဉာဏ်နှင့်သက်ဆိုင်ပါက ၀ တ္ထုလှုံ့ဆော်မှုများပြုလုပ်စဉ် SN လှုပ်ရှားမှုသည်နောက်ပိုင်းတွင်အပြုအမူအားဖြင့်မှတ်သားထားသည့်အတိုင်းမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏အောင်မြင်မှုသို့မဟုတ်ကျရှုံးမှုကိုကြိုတင်ခန့်မှန်းသင့်သည်။ ဒီနေရာမှာ SNN အာရုံခံဆဲလ်တွေရဲ့လှုပ်ရှားမှုကိုမှတ်တမ်းတင်ခြင်းနဲ့သူတို့ရဲ့လုပ်ဆောင်မှုကိုအမူအကျင့်အားဖြင့်အကဲဖြတ်မှတ်ဉာဏ်စွမ်းအားနဲ့ဆက်စပ်ခြင်းဖြင့်လူသားတွေမှာဒီဟောကိန်းသုံးခုကိုတိုက်ရိုက်စမ်းသပ်တယ်။

ကျွန်ုပ်တို့၏ဘာသာရပ်များသည်ကျွန်ုပ်တို့ hippocampus ရှိကျွန်ုပ်တို့နှင့်အခြားသူများသည်အသစ်သောအချက်ပြသည့်အာရုံခံဆဲလ်များကိုဖော်ပြခဲ့သောအသိအမှတ်ပြုမှတ်ဉာဏ်လုပ်ငန်းကိုလုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။25] ။ ဤမှတ်ဉာဏ် - ရွေးချယ်သည့်အာရုံခံဆဲလ်များသည်ဆက်လက်ဖြစ်ပွားနေသော theta oscillations အားဖြင့် modulated လုပ်သည့်အတိုင်းအတာသည်မှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းမှု၏အောင်မြင်မှု (သို့) ကျရှုံးမှုကိုကြိုတင်ခန့်မှန်းသည်။26] ။ Dopamine သည်ဤတာ ၀ န်တွင်မှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏အောင်မြင်မှုအတွက်မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်ဟုယူဆပြီး၊ ဆဲလ်အာရုံခံဆဲလ်များ၏လုပ်ဆောင်မှုကိုဆက်လက်ဖြစ်ပွားနေသော thetaoscillations များမှထပ်မံညှိနှိုင်းခြင်းရှိမရှိမေးခွန်းထုတ်ခဲ့သည်။ Theta- ကြိမ်နှုန်းနှင့်အခြားအနိမ့်ကြိမ်နှုန်းလှို cortical နှင့် subcortical ဒေသများအကြားသတင်းအချက်အလက်စီးဆင်းမှုကိုညှိနှိုင်းအတွက်အရေးပါဖြစ်ကြသည်။27, 28, 29] SN / VTA, hippocampus နှင့် cortex အပါအ ၀ င်။ သို့သော် SN neuron နှင့် cortex အကြားအာရုံကြောလှုပ်ရှားမှု၏ညှိနှိုင်းဆောင်ရွက်မှုသည်လည်းကြေညာမှတ်ဥာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်းတွင်အခန်းကဏ္ plays မှပါ ၀ င်ခြင်းရှိ / မရှိကိုမူမသိရသေးပါ။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့သည် SN အာရုံခံများ၏လုပ်ဆောင်မှုကို SN neuron များ၏လုပ်ဆောင်မှုနှင့်အတူ cortical field အလားအလာများနှင့်အတူ neuron ၏လုပ်ဆောင်မှုကိုမှတ်တမ်းတင်ထားသည်။ SN neuron ၏လုပ်ဆောင်မှုသည် cortical activity နှင့်ညှိနှိုင်းထားခြင်းရှိ၊ မရှိနှင့်ထိုကဲ့သို့သောညှိနှိုင်းမှုများသည်မှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏အောင်မြင်မှုကိုကြိုတင်ခန့်မှန်းခြင်းရှိမရှိ။

ရလဒ်များ

လုပ်ငန်းတာဝန်နှင့်အပြုအမူ

23 ဘာသာရပ်များ (28 အစည်းအဝေးများ၊ ကြည့်ပါ။ ) စားပွဲတင် S1) ပါကင်ဆန်ရောဂါ (PD) သို့မဟုတ်မရှိမဖြစ်တုန်ခါမှုတို့ကိုကုသရန် subthalamic nucleus (STN) တွင်နက်ရှိုင်းသော ဦး နှောက်ကိုနှိုးဆွပေးသည့်ကိရိယာ (DBS) ၏ဆဲလ်များကိုစဉ်ဆက်မပြတ်အသိအမှတ်ပြုမှတ်ဥာဏ်လုပ်ငန်းကိုလုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ မှတ်တမ်းများကို SN ၏အပြင်ဘက်တွင်ပြုလုပ်သောကြောင့်ဘာသာရပ်များသည်အခွင့်အလမ်း၌ဖျော်ဖြေသောကြောင့်မှတ်တမ်းတင်ခြင်းနှစ်ခုကိုဖယ်ထုတ်ပစ်ခဲ့ပြီး၊ ကိန်းဂဏန်းများ 1: D နှင့် 1E) ။ ထို့ကြောင့်, 23 အစည်းအဝေးများခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာဘို့ကျန်ရစ်၏။

ဘာသာရပ်များကိုရုပ်ပုံများစဉ်ဆက်မပြတ်ကြည့်ရှုရန်နှင့်ပုံတစ်ခုစီကိုဝတ္ထုတစ်ခုသို့မဟုတ်အကျွမ်းတဝင်ရှိသူအဖြစ်သတ်မှတ်ရန်တောင်းဆိုခဲ့သည်။ပုံ 1ခ) ဘာသာရပ်များသည်သူတို့၏အဖြေများကိုပေးရန်“ အသစ်” (သို့)“ ဟောင်း” ခလုတ်ကိုနှိပ်သည် (စမ်းသပ်မှု၏အလယ်တွင်ခလုတ်အမှတ်အသားကိုပြောင်းပြန်လှန်) ။ တစ်ခုချင်းစီကိုပုံရိပ်သုံးကြိမ်အထိတင်ဆက်ခဲ့သည်။ ပထမတင်ဆက်မှုကို“ ဝတ္ထု” နှင့်ကျန်တဲ့ ၂ ခုကို“ အကျွမ်းတဝင်” အဖြစ်ရည်ညွှန်းတယ်။ ဘာသာရပ်များသည်ပျမ်းမျှအသိအမှတ်ပြုမှုတိကျမှန်ကန်မှု ၈၂% ဖြင့်ကောင်းမွန်စွာလုပ်ဆောင်ခဲ့သည် (± 82%, ± SD); ပုံ 1ဂ) ။ ဒုတိယအကျွမ်းတဝင်တင်ဆက်မှု (၈၇% မှ ၁၃%) အတွင်းပထမ ဦး ဆုံးသင်ခန်းစာ (၇၄% မှ ၁၂%၊ t [87] = 13, p = 74, permutation paired) နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကဒုတိယအကျွမ်းတဝင်တင်ဆက်မှု (၈၇% မှ ၁၃%) အတွင်းသိသာထင်ရှားသောစွမ်းဆောင်ရည်မြင့်တက်မှုဖြင့်ပြသသည့်အတိုင်းဘာသာရပ်များလည်းဆက်လက်လေ့လာနေသည်။ စမ်းသပ်) ။ မဟုတ်ရင်ဖော်ပြထားမဟုတ်လျှင်မှန်ကန်သောစမ်းသပ်မှုကိုသာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက်အသုံးပြုခဲ့သည်။ မေးခွန်းမျက်နှာပြင်စတင်ခြင်းနှင့်ခလုတ်နှိပ်ခြင်းတို့ကြားပျမ်းမျှအချိန်မှာ ၀.၀၉ ± ၀.၉၉ ဖြစ်သည်။ ဝတ္ထု (၁.၁၂ မှ ၁.၀၆ စ) နှင့်အကျွမ်းတဝင်တုံ့ပြန်မှုများအကြားတုန့်ပြန်သောအချိန်နှင့်သိသိသာသာတုံ့ပြန်မှုများမရှိသဖြင့် ၀.၆၉ ± ၀.၉၉ စဖြစ်သည်။ = 12, permutation တွဲ t ကိုစမ်းသပ်) ။ ကျွန်ုပ်တို့အသုံးပြုခဲ့သောပုံများသည်ကွဲပြားခြားနားသောအမြင်အမျိုးအစား (တိရိစ္ဆာန်များ၊ ရှုခင်းများနှင့်သစ်သီးများ) တွင်တစ်ခုနှင့်တစ်ခုဆက်စပ်သည်။ အမြင်အာရုံအမျိုးအစား (one-way permutation ANOVA: F ကို [22] = 5.62, p = 0.0005) ၏ function ကိုအဖြစ်တုံ့ပြန်မှုအချိန်မရှိသိသိသာသာကွဲပြားခြားနားမှုရှိခဲ့သည်။ အတူတူ, ဤအမူအကျင့်ဒေတာလူနာတာဝန်တိကျစွာလုပ်ဆောင်ကြောင်းပြသပါ။ ကြိုတင်စစ်ဆင်ရေး neuropsychological အကဲဖြတ်စမ်းသပ်ဒီလေ့လာရေးနှင့်အတူတသမတ်တည်းဖြစ်ခဲ့သည် စားပွဲတင် S1).

Electrophysiology

ကျနော်တို့ SN ထံမှမှတ်တမ်းတင်ထားသော 66 ကောင်းစွာ - အထီးကျန် putative တစ်ခုတည်းအာရုံခံဖော်ထုတ်ခဲ့သည်။ ကိန်းဂဏန်းများ 1stereotactic ကိုသြဒီနိတ်မှဆုံးဖြတ်ထားသည့်အတိုင်း D နှင့် 1E သည် Talairach အာကာသအတွင်းရှိမှတ်တမ်းတင်ထားသောနေရာများ၏တည်နေရာများကိုပြသသည်။ STAR နည်းလမ်းများ နှင့် ကိန်းဂဏန်းများ S2အီးနှင့် S2F) ။ spike sorting အရည်အသွေးမက်ထရစ်ကို သုံး၍ အရေအတွက်အားဖြင့်အကဲဖြတ်ခြင်းအနေဖြင့် neuron များကိုကောင်းစွာအထီးကျန်ဖြစ်စေခဲ့သည်။ပုံ S1) ။ လက်ရေးမူများမှာတွေ့နိုင်သည်တစ်လျှောက်လုံးတွင်ကျွန်ုပ်တို့သည်အာရုံခံဆဲလ်၊ ယူနစ်နှင့်ဆဲလ်ဟူသောဝေါဟာရများကိုအပြန်အလှန်ဖလှယ်သည်။ microelectrode တစ်ခုချင်းစီမှကျွန်ုပ်တို့သည် microelectrode အစွန်အဖျားအထက် ၃ မီလီမီတာတွင်တည်ရှိသော low-impedance electrode အဆက်အသွယ်ကို အသုံးပြု၍ လယ်ကွင်းအလားအလာများကိုလည်းမှတ်တမ်းတင်ခဲ့သည်။ပုံ S2က) ။ ထို့အပြင်ကျွန်ုပ်တို့သည် cortical မျက်နှာပြင် (electrocorticography [ECoG]) အချက်ပြချက်များကို dorsal fronto-parietal ဦး နှောက်မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက်တွင်ထားရှိသည့် subdural ချွတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို အသုံးပြု၍ အချက်ပြချက်များကိုမှတ်တမ်းတင်ခဲ့ပြီးဗဟို sulcus ၏ရှေ့နှင့်နောက်ကိုတိုးချဲ့သည် (ကိန်းဂဏန်းများ S2B-S2D) ။ ကျွန်ုပ်တို့သည် intraoperative ပုံရိပ်နှင့်ပျမ်းမျှအာရုံကြောကိုနှိုးဆွပေးခြင်းကို အသုံးပြု၍ ECoG လျှပ်ခေါင်းများနှင့်သူတို့၏ဆက်စပ် cortical ဒေသများ၏တည်နေရာကိုနေရာချခဲ့သည်။ STAR နည်းလမ်းများ နှင့် ကိန်းဂဏန်းများ S2ကို C နှင့် S2D) ။ ECoG အသံသွင်းခြင်းများ၏ပျမ်းမျှတည်နေရာကိုပြသည် ပုံ 1F.

SN Neuron များသည် Visual Stimuli ကိုတုံ့ပြန်ကြသည်

ဆန်းသစ်မှု / အကျွမ်းတ ၀ င်ရှိမှုများကိုအတူတကွလေ့လာရာတွင်အာရုံကြောများသည်ပုံသဏ္onာန်စတင်ခြင်းကိုတုန့် ပြန်၍ တုန့်ပြန်မှုရှိ / မရှိကိုကျွန်ုပ်တို့ပထမဆုံးစမ်းသပ်ခဲ့သည်။ STAR နည်းလမ်းများ) ။ ကျနော်တို့ 14/66 (21.2%, p = 0.002, တရားမဝင်သောဖြန့်ဖြူးနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်, တွေ့ရှိခဲ့; ပုံ 2အာရုံခံဆဲလ်တစ် ဦး သည်ပုံရိပ်စတင်ခြင်းကိုတုန့်ပြန်သည့်အနေဖြင့်၎င်းတို့၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုပြောင်းလဲခဲ့သည် (၀.၁၅.၅ s ကိုအောက်ပါနှိုးဆွမှုစတင်ခြင်းနှင့် ၀ င်းဒိုးနှိုးဆော်ခြင်းစတင်ခြင်း ၀.၁.၅.၀ နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကပြတင်းပေါက်အတွင်း spikes များကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်း) ။ ဤ "ပုံရိပ်တုန့်ပြန်သော" အာရုံခံဆဲလ် ၅ ခုသည်သူတို့၏အခြေခံပစ်ခတ်မှုနှုန်းနှင့်နှိုင်းစာလျှင် (ဥပမာ - အာရုံခံဆဲလ်တွင်ပြသည်။ ) ပုံ 2C) နှင့် 9 သည်သူတို့၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုလျှော့ချခဲ့သည် ပုံ 2D) သူတို့၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုတိုးမြှင့်ပေးသောအာရုံခံများသည်သူတို့၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုလျော့နည်းသွားသောတုန့်ပြန်မှုများထက်သိသိသာသာပိုမိုမြန်ဆန်စွာတုန့်ပြန်ကြသည် (224.8 ± 138.5 ms နှင့် 426 ± 141.9 ms နှိုင်းယှဉ်လျှင် t [12] = 2.58, p = 0.03, permuted t test) ပုံ 2ခ)

လူ့ ဦး နှောက်ဒေသများစွာတွင်အာရုံခံဆဲလ်များသည်အမြင်အာရုံအမျိုးအစားကိုခွဲခြားသည်။30] ။ ထို့ကြောင့်ကျွန်ုပ်တို့သည် SN အာရုံခံ၏တုန့်ပြန်မှုပုံရိပ်များ၏ကွဲပြားခြားနားသောအမြင်အာရုံအမျိုးအစား (တိရိစ္ဆာန်များ၊ ရှုခင်းများနှင့်သစ်သီးများ) နှင့်ခွဲခြားခြင်းရှိမရှိကိုကျွန်ုပ်တို့ ထပ်မံ၍ မေးမြန်းခဲ့သည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် SN အမျိုးအစားအာရုံခံများအတွက်သက်သေအထောက်အထားများကိုရှာမတွေ့ပါ။ တစ်လမ်းတည်းဖြင့် permutation ANOVA သည်အမြင်အာရုံအမျိုးအစားသို့ညှိထားသောအာရုံခံဆဲလ်များကိုထုတ်ဖေါ်ခြင်းမရှိပါ (N = 6, 9.1%, p = 0.16; ပုံ 2က) ။ အဆိုပါ medial ယာယီပေါ်၌ရှိသောအမြှေး (MTL) နှင့်မတူဘဲ [30] SN တွင်ရှိသောအမြင်အမျိုးအစားအချက်ပြကိုကျွန်ုပ်တို့ရှာမတွေ့ပါ။

SN Neuron များသည် ၀ တ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုများကိုခွဲခြားသည်

SN အာရုံခံများကလှုံ့ဆော်မှုသည်ဝတ္ထု (ပထမဆုံးအကြိမ်ပြသခြင်း) သို့မဟုတ်အကျွမ်းတဝင် (ဒုတိယသို့မဟုတ်တတိယအကြိမ်ပြသခြင်း) ဖြစ်ကြောင်းအချက်ပြခြင်းရှိမရှိစစ်ဆေးသည်။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့သည်မှတ်ဉာဏ်ရွေးချယ်သည့် (MS) အာရုံခံဆဲလ်များကဲ့သို့သောအာရုံခံဆဲလ်များကိုရည်ညွှန်းသည်။25] ။ ကျွန်ုပ်တို့သည် SN အာရုံခံ၏တုန့်ပြန်မှုသည်ဤပုံစံကိုပြသခြင်းရှိမရှိစမ်းသပ်သည်။ ၀ တ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်စမ်းသပ်မှုများအကြားနှိုးဆွမှုစတင်ခြင်းမှအာရုံခံဆဲလ်များ၏တုံ့ပြန်မှုကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်း။ ကျနော်တို့ပထမ ဦး ဆုံးအကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုမှဝတ္ထုဆွေမျိုးများအတွက်ပိုကြီးတဲ့ပစ်ခတ်မှုနှုန်းရှိခဲ့ကြောင်းအဖွဲ့ခွဲအပေါ်အာရုံစူးစိုက် (ကြည့်ပါ STAR နည်းလမ်းများ) ။ ကျနော်တို့ 11 ထိုကဲ့သို့သောအာရုံခံ (ဖော်ထုတ်ခဲ့သည်)ကိန်းဂဏန်းများ 3A-3C; တရားမဝင်သောဖြန့်ဖြူးနှိုင်းယှဉ် 16.6%, p = 0.002, ကြည့်ပါ ပုံ S3က) ။ ကျွန်ုပ်တို့သည် MS အာရုံခံ၏ဤအပိုင်းအစကို“ အသစ်အဆန်း” အာရုံခံများအဖြစ်ရည်ညွှန်းသည်။ ၀ တ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုများအကြားတုန့်ပြန်မှုမှာဤခြားနားချက်ကိုဒုတိယအကြိမ်မြင်သောအခါသိသာထင်ရှားနေသည်။ပုံ 3: D အလယ်တန်း) တူညီသောပုံရိပ်၏ဒုတိယနှင့်တတိယတင်ဆက်မှုကိုနှိုင်းယှဉ်သောအခါတုန့်ပြန်မှုဆက်လက်ရှိနေသော်လည်းထပ်မံအားဖြည့်ခြင်းမရှိခဲ့ (t [10] = 1.36, p = 0.21, permuted တွဲ t t test; ပုံ 3: D, ညာ) ။ ထို့အပြင်ဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုများအကြားတုန့်ပြန်မှုကွာခြားချက်သည်ပုံတူတစ်ခုတည်း၏နှစ်ခုဆက်တိုက်တင်ပြချက်များ (F [3,30] = 0.22, p = 0.88, one-way permutation ANOVA) အကြားရှိနှောင့်နှေးမှုအပေါ်မူတည်ခြင်းမရှိပါ။ ပုံ 3င) ။

အခြား SN အာရုံခံများသည်အကျွမ်းတဝင်ရှိသည့်ပုံရိပ်များကိုတုန့် ပြန်၍ သူတို့၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုတိုးမြှင့်ခြင်းရှိမရှိကျွန်ုပ်တို့နောက်ထပ်စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ ကျနော်တို့ 6 neuron (9%, p = 0.01, null distribution နဲ့နှိုင်းယှဉ်ကြည့်ပါ။ ပြီးတော့ကြည့်ပါ) ပုံ S3B) ဝတ္ထုပုံများနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်အကျွမ်းတဝင်များအတွက်သိသိသာသာတိုးပြသခဲ့သည် အသစ်အဆန်းအာရုံခံဆင်တူ, ထိုကဲ့သို့သော "အကျွမ်းတဝင်" အာရုံခံ၏တုံ့ပြန်မှုတူညီတဲ့ပုံရိပ်၏ဒုတိယနှင့်တတိယတင်ဆက်မှုအကြားထပ်မံမပြောင်းလဲ (t [5] = 0.7, p = 0.06; ပုံ 3D) နှင့်အတူတူပုံရိပ် (F [3,15] = 2.12, p = 0.14 ၏ဆက်တိုက်တင်ပြချက်များအကြားနှောင့်နှေး၏အရှည်အားဖြင့် modulated မခံခဲ့ရ; ပုံ 3င) ။ အတူတူ, ဤဒေတာသရုပ်ပြ SN အာရုံခံ၏သိသိသာသာအချိုးအစား၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်း (16.6% နှင့် 9.0%; ပုံ 3တစ် ဦး က) တစ် ဦး declarative မှတ်ဉာဏ်အလုပ်အတွက်ပုံရိပ်တွေ၏အသစ်အဆန်းသို့မဟုတ်ကျွမ်းခြင်းဖြင့် modulated ခဲ့ကြသည်။ အရေးအကြီးဆုံးမှာ၊ တုန့်ပြန်မှုအပြောင်းအလဲသည်လေ့လာမှုတစ်ခုအပြီးတွင်မြင်နိုင်သည် (ပုံ 3D) အသစ်အဆန်းနှင့်ကျွမ်းအာရုံခံနှစ် ဦး စလုံးသည်။

MSN အာရုံခံများအဖြစ်ကျွန်ုပ်တို့သည် 17 အသစ်အဆန်းနှင့်ရင်းနှီးကျွမ်းဝင်သောအာရုံခံများကိုအတူတကွရည်ညွှန်းကြသည်။ပုံ 3က) ။ 4 MS အာရုံခံများသည်ပုံရိပ်တုန့်ပြန်မှုအာရုံခံဆဲလ်များအဖြစ်အရည်အချင်းပြည့်မီသည်။ ပုံ 2) ။ ဤထပ်သေးငယ်မှုအတွက်အကြောင်းပြချက်သည် ဦး စားပေးမဟုတ်သောလှုံ့ဆော်မှုအမျိုးအစားကိုတုန့်ပြန်မှုမရှိခြင်းဖြစ်သည်။ ဤအရာကိုပြသရန်ကျွန်ုပ်တို့သည်အသစ်သောဝတ္ထု၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းနှင့်အကျွမ်းတဝင်စမ်းသပ်မှုများ (အာရုံခံဆဲလ်အတွက်မည်သည့်စမ်းသပ်မှုအမျိုးအစားပေါ် မူတည်၍) သည်အခြေခံပစ်ခတ်မှုနှုန်းနှင့်နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။ ဤသည်က MS ဆဲလ်အခြေခံ (-0-1.5 s, 7.23 ± 17.9 Hz, t ကို [0.5] = 0, p = 6.2) နှိုင်းယှဉ်ပုံရိပ်တင်ဆက်မှု (20.9-16 s, 1.38 ± 0.042 Hz) ကာလအတွင်းသိသိသာသာပိုမိုမြင့်မားပစ်ခတ်မှုနှုန်းရှိခဲ့ကြောင်းဖော်ပြခဲ့တယ် , တွဲတွဲ t ကိုစမ်းသပ်ခွင့်ပြု), ဒါပေမယ့်သာသူတို့ရဲ့စမ်းသပ်မှုသူတို့ရဲ့ ဦး စားပေးအမျိုးအစား (ဝတ္ထုသို့မဟုတ်အကျွမ်းတဝင်; MS ကအာရုံခံကိုရွေးချယ်တဲ့အခါမှာအခြေခံပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းမရှိပါဘာဖြစ်လို့လဲဆိုတော့ဒါကရွေးချယ်ရေးအားဖြင့်မဟုတ်ကြောင်းသတိပြုပါ) ။

ကျွန်ုပ်တို့သည်ဤမှတ်ဉာဏ်အချက်ပြမှုသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပျံ့နှံ့မှုသို့မဟုတ်နှေးကွေးသောပစ်ခတ်မှုနှုန်းပြောင်းလဲခြင်းများကဲ့သို့သောအခြားအချက်များကြောင့်မဟုတ်ကြောင်းအတည်ပြုရန်အပိုထိန်းချုပ်မှုဆန်းစစ်ခြင်းများပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ပထမ ဦး စွာကျွန်ုပ်တို့သည်အခြေခံကျသည့်ကာလအတွင်းအလားတူခြားနားချက်မရှိကြောင်းအတည်ပြုခဲ့သည်။ပုံ 3left: D အသစ်တီထွင်မှုအာရုံခံ 0 င်နှိုင်းယှဉ်သိသိသာသာကွဲပြားခြားနားမဟုတ် [t [10] = 0.07, p = 0.94] နှင့်အကျွမ်းအာရုံခံ [t [5] = 0.58; p = 0.54]) ။ ရွေးချယ်မှုအတွက်နောက်ဆက်တွဲလှုံ့ဆော်မှုစတင်ခြင်းကာလထက်အခြေခံအချိန်ကာလ (-0.5-0 s) ကိုအသုံးပြုပါက MS အာရုံခံမည်မျှကိုရွေးချယ်မည်ကိုလည်းစမ်းသပ်ခဲ့သည်။ ဒီလေ့လာမှုကဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်ပုံရိပ်များအကြားသိသိသာသာခြားနားချက်နှင့်အတူ 1 ယူနစ်ထဲက 1.5 (66%) သာထုတ်ဖော်ပြောကြားခဲ့သည်။ နောက်ဆုံးအနေနဲ့ကျနော်တို့က MS အာရုံခံ၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်းအတွက်ကှဲလှဲရှင်းပြကြောင်းအချက်များဖော်ထုတ်ရန်တစ်ရောနှော - အကျိုးသက်ရောက်မှုဆုတ်ယုတ်မော်ဒယ်ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ ခန့်မှန်းသူများအနေဖြင့်ကျွန်ုပ်တို့သည်ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့်စမ်းသပ်ခြင်းနံပါတ်ကိုအသုံးပြုခဲ့သည် (ပေါင်း neuron cluster ID ကိုကျပန်းအကျိုးသက်ရောက်မှုအဖြစ်အသုံးပြုသည်) ။ ဒီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရပုံရိပ်အကျွမ်းတ ၀ င် Regressor သည်စမ်းသပ်မှုနံပါတ်၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကိုတွက်ချက်ပြီးနောက်တွင်ပင်သိသာထင်ရှားပြီး MS neuron အမျိုးအစားများအတွက်စမ်းသပ်မှုအရေအတွက် regressor ထက်ပိုမိုအားကောင်းကြောင်းတွေ့ရှိရသည် (အသစ်စက်စက် newron: t [864] = 8.95, p <1e-30 new for new) / နှိုင်းယှဉ် / အဟောင်းကို regressor [864] = 1.67; ရုံးတင်စစ်ဆေးအရေအတွက်ကို regressor များအတွက် p = 0.09; အကျွမ်းအာရုံခံ: t [501] = 7.24, p <1e-12 t ကိုနှိုင်းယှဉ်အသစ် / အဟောင်း regressor များအတွက် p [501] = 3.67, p = 0.0002 ရုံးတင်စစ်ဆေးအရေအတွက်က regressor သည်) ။ နောက်ဆုံးအနေနဲ့ကျနော်တို့စမ်းသပ်မှုတစ်လျှောက်လုံးဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုကျပန်းရောနှောခဲ့ကြောင်းသတိပြုပါ။ အတူတူဤထိန်းချုပ်မှုဆန်းစစ်ခြင်းများပြုလုပ်ထားခြင်းတုံ့ပြန်မှုအတွက်ခြားနားချက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပျံ့မှစွပ်စွဲမရနိုင် verify ။

SN MS Neurons သည်အပြုအမူကိုခန့်မှန်းသည်

MS နောက်ထပ်အာရုံခံဆဲလ်များ၏တုန့်ပြန်မှု (အသစ်အဆန်းနှင့်အကျွမ်းတ ၀ င် ဦး စားပေးသည့်အာရုံခံများအတွက်သီးခြားစမ်းသပ်ခြင်း) သည်သူတို့၏တုန့်ပြန်မှုသည်ဘာသာရပ်၏အပြုအမူနှင့်ကွဲပြားခြားနားခြင်းရှိ / မရှိကိုအကဲဖြတ်ခြင်းအားဖြင့်မှတ်ဥာဏ်နှင့်ဆက်စပ်မှုရှိမရှိကျွန်ုပ်တို့နောက်ထပ်စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ အထူးသဖြင့်ကျွန်ုပ်တို့သည်အာရုံကြောတုံ့ပြန်မှုများကိုလူနာများမှန်ကန်စွာမှတ်မိ (တုန့်ပြန်မှု“ ဟောင်း”) နှင့်သူတို့မှားယွင်းစွာမေ့နေသောသူများ (တုန့်ပြန်မှု“ အသစ်”) နှင့်ရင်းနှီးကျွမ်းဝင်သောလှုံ့ဆော်မှုများ (အနည်းဆုံးတခါပြပြီးသော) နှင့်နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။ အပြုအမူအရလူနာများသည်ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကိုပြသခဲ့သည်။ ပထမအကြိမ်ထပ်ခါတလဲလဲ ((အကျွမ်းတဝင် ၁)) ၇၄% နှင့်ဒုတိယအကြိမ်အပြီးတွင် ၈၇% (“ အကျွမ်းတဝင် ၂”) သည် (မှန်ကန်သောအပြုသဘောဆောင်နှုန်း) ကိုမှတ်မိသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည်အသစ်အဆန်းဆဲလ်များ၏တုန့်ပြန်မှုသိသိသာသာလျော့နည်းသွားသည်ကိုစမ်းသပ်မှုများ၌အကျွမ်းတဝင်ရှိသည့်ပုံရိပ်များကိုမှားယွင်းစွာသတ်မှတ်ခြင်းခံရသည့်စမ်းသပ်မှုများနှင့်အကျွမ်းတဝင်အဖြစ်သတ်မှတ်ခြင်းခံရချိန်နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်ပစ်ခတ်မှုနှုန်းခြားနားချက်မှာ ၀.၃၆ - ၀.၃၆ ဟမ်၊ မှန်ကန်သောစမ်းသပ်မှုများအတွက် (ကြည့်ပါ ပုံ 3F; t ကို [11] = 2.72, p = 0.02, permuted တွဲ t ကိုစမ်းသပ်; အသုံးပြုသည့်မက်ထရစ်သည်ပုံတစ်ပုံဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်ဖြစ်သည့်အကြားပစ်ခတ်မှုနှုန်းကွာခြားမှုဖြစ်သည်။ ဒီနှိုင်းယှဉ်မှုအဘို့, ကျနော်တို့ကန ဦး ဝတ္ထုတင်ဆက်မှု (မှားယွင်းသောအပြုသဘော) မဟုတ်သောအဘို့အစမ်းသပ်မှုတွေဖယ်ထုတ်လိုက်, ဒါကြောင့်လေ့လာတွေ့ရှိခြားနားချက်ကိုသာမေ့လျော့ပုံရိပ်များ (မှားယွင်းသောဆိုးကျိုးများ) မှစွပ်စွဲနိုင်ပါတယ်။ သို့သော်သေးငယ်သော်လည်းမေ့နေသောအကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုများကိုတုံ့ပြန်မှုသည်သုညနှင့်သိသိသာသာကွဲပြားနေဆဲဖြစ်သည် (ပုံ 3F; t ကို [11] = 3.98, p = 0.002, permuted t ကိုစမ်းသပ်) ။ အတူတူ, ဒီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအသစ်အဆန်းအာရုံခံ၏တုံ့ပြန်မှုအကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုကိုအောကျမေ့သို့မဟုတ်မေ့လျော့ကြလိမ့်မည်ရှိမရှိ၏ညွှန်ပြခဲ့ကြောင်းပြသထားတယ်။ ၎င်းတို့၏ပစ်ခတ်မှုနှုန်း (n = 6) ကိုအကျွမ်းတဝင်ရှိသောပုံများသို့တိုးမြှင့်ပေးသောအာရုံခံများအတွက်ဤအပြုအမူ - အာရုံခံလှုပ်ရှားမှုဆက်စပ်မှုသည်အရေအတွက်နှင့်ဆင်တူသော်လည်းသိသာမှုမရှိ (ပုံ 3F; t ကို [5] = 2.31, p = 0.056) ။

တုံ့ပြန်မှု၏အောင်းနေချိန်

လှုံ့ဆော်မှုစတင်ခြင်းပြီးနောက်ဘယ်လိုလျင်မြန်စွာ MS SN အာရုံခံ၏တုံ့ပြန်မှုဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်ပုံရိပ်များအကြားခွဲခြားခဲ့တာလဲ ဤမေးခွန်းကိုဖြေဆိုရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည်ပထမဆုံးအကြိမ်ခန့်မှန်းတွက်ချက်မှုသည်ဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်ရှိသည့်ပုံများနှင့်ကွဲပြားခြားနားသောအချိန်တွင်ခန့်မှန်းခဲ့သည်။ ကျနော်တို့ spike ရထား၏စုပေါင်းပေါင်းလဒ်မြင့်မားသောတိကျမှုနှင့်အတူတစ် ဦး အာရုံခံဆဲလ်၏ differential ကိုအောင်းနေချိန်၏ခန့်မှန်းချက်ကိုထောက်ပံ့ပေးသောနည်းလမ်းနှိုင်းယှဉ် [31] ။ ကျွန်ုပ်တို့သည်ပုံရိပ်စတင်ပြီးနောက်ပျမ်းမျှ differential latency (527 ms) ဖြစ်ကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့ပုံ 3ဆ) ကျွန်ုပ်တို့သည်ဤ latency ကို MS အာရုံခံများ၏ latency (n = 122) နှင့်အခြားလူနာလူ ဦး ရေအတွက်အလားတူအသစ် / အဟောင်းအသိအမှတ်ပြုမှုတာဝန်ကာလအတွင်း MTL အတွက် recoded [နှိုင်းယှဉ်ပါ]32, 33] ။ MTL ရှိ MS အာရုံခံများသည်ပျမ်းမျှ differential latency 311 ms ရှိခဲ့ပြီး SN နှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်သိသိသာသာပိုမိုမြန်ဆန်ခဲ့သည် (p = 0.013, areaရိယာတံဆိပ်များသည်ကျပန်းပြန်လည်သတ်မှတ်ထားသောခန့်မှန်းတွက်ချက်ထားသော null distribution အပေါ် အခြေခံ၍ ခန့်မှန်းထားသည်) ။ ကွဲပြားခြားနားသောအသစ်အဆန်းနှင့်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုမှသူတို့ရဲ့ပစ်ခတ်မှုနှုန်းတိုးမြှင့်ကြောင်း MS အာရုံခံစဉ်းစားတဲ့အခါမှာဒီရလဒ်လည်း (စစ်မှန်တဲ့ p = 0.002 နှင့် p = 0.002, အာရုံခံ, အသီးသီး, n = 64 အသစ်အဆန်းနှင့် MTL အတွက် = = 58 ကျွမ်းအာရုံခံ) နှိုင်းယှဉ်။ ဤတုန့်ပြန်မှုအမိန့်သည် hippocampus နှင့် VTA / SN အကြားအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှု Lisman နှင့် Grace ပုံစံနှင့်သဟဇာတဖြစ်သည်။9].

ဆဲလ်အမျိုးအစားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

SN တွင်နိယာမအမျိုးအစားနှစ်မျိုးပါ ၀ င်သည်။ GABAergic အာရုံခံဆဲလ်များနှင့် striatum, amygdala နှင့် hippocampus အပါအဝင်ဝေးလံသောပစ်မှတ်များသို့တင်ဆက်သော dopaminergic အာရုံခံများ။4, 34, 35, 36] ။ extracellular အသံသွင်းခြင်းကို အသုံးပြု၍ ဆဲလ်အမျိုးအစားများကို extracellular spike waveform နှင့်ဆိုလိုသည့်ပစ်ခတ်မှုနှုန်းတို့၏ပေါင်းစပ်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ မတူညီသောဆဲလ်အမျိုးအစားများကိုခွဲခြားနိုင်သည်။37] ။ အထူးသဖြင့် SN တွင် dopaminergic အာရုံခံဆဲလ်များသည် GABAergic အာရုံခံဆဲလ်များနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်ပိုမိုကျယ်ပြန့်သောလှိုင်းများနှင့်ပစ်ခတ်မှုနှုန်းများကြောင်းသိသည်။38, 39] အားလုံးသည်အာရုံခံများအကြား waveform width bimodal distribution ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ငါတို့မှတ်တမ်းတင်ထားသောအာရုံခံဆဲလ်အားလုံး (N = ၆၆) တွင် spike width ကိုဖြန့်ဝေခြင်းသည် bimodal ဖြစ်သည် (Hartigan's dip statistic: 66, p = 0.0717)40]; ကြည့်ပါ ကိန်းဂဏန်းများ 3H နှင့် 3I) ။ MS Neuron များသည်ဆဲလ်အမျိုးအစားတစ်ခု၏ ဦး စားပေးမှုဟုတ်မဟုတ်ကိုကျွန်ုပ်တို့နောက်ထပ်စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ MS neuron များသည်ပျမ်းမျှအားဖြင့် Non-MS အာရုံကြောများနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်ပိုမိုရှည်သော waveforms ဖြင့်သွင်ပြင်လက္ခဏာများရှိကြောင်းတွေ့ရှိရသည် (1.15 ± 0.23 ms နှင့် 0.96 ± 0.32 ms နှိုင်းယှဉ်လျှင်; waveform length) ကိုအပြုသဘောဆောင်သောထိပ်များနှစ်ခုကြားရှိအချိန်ကိုတိုင်းတာသည်။14] waveform ၏; t ကို [65] = 2.65, p = 0.012, permutation t ကိုစမ်းသပ်; ကိန်းဂဏန်းများ 3H နှင့် 3I) ။ ထို့အပြင် MS neuron များသည်ယခင်အလုပ်များမှတည်ထောင်ခဲ့သော DA အာရုံခံများအတွက်စံနှုန်းများကိုဖြည့်ဆည်းပေးခဲ့သည်။ ၁၅/၁၇ MS အာရုံခံများသည်လှိုင်းများကို ၀.၈ ms ထက် ပိုမို၍ 15 Hz ထက်နိမ့်ကျသောပစ်ခတ်မှုနှုန်းများရှိခဲ့သည်။14, 41] ။ MS neuron များရှာဖွေတွေ့ရှိသောမှတ်တမ်းတင်သည့်နေရာများသည် SN ၏ dorsal အစိတ်အပိုင်းများတွင်အများဆုံးတွေ့ရှိရကြောင်းကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သည်။ကိန်းဂဏန်းများ 1: D နှင့် 1E) ။ ဤရလဒ်သည် dopaminergic neuron အများစုတည်ရှိသည့် pars compacta ၏တည်နေရာနှင့်ကိုက်ညီသည်။42, 43] ။ အတူတူ, ဒီဆန်းစစ်ခြင်းများပြုလုပ်ထားခြင်းငါတို့ဖော်ထုတ် MS အာရုံခံ putatively dopaminergic ခဲ့ကြသည်သောအမြင်ထောက်ခံပါတယ်။

SN-Cortex interaction က

SN အာရုံခံ၏လှုပ်ရှားမှု basal ganglia နှင့် / သို့မဟုတ် cortical မျက်နှာပြင်ကနေမှတ်တမ်းတင်ထားသောလယ်အလားအလာလှုပ်ရှားမှုနှင့်ဆက်စပ်သောခဲ့သလား ဤမေးခွန်းကိုဖြေဆိုရန်အတွက်မက်ထရစ်တစ်ခုအနေဖြင့် Spike Field Coherence (SFC) ကိုအသုံးပြုပြီး Spike-Field Interaction ကိုတွက်ချက်သည်။ ပထမ ဦး စွာ SN အာရုံခံများနှင့် basal ganglia (STN) တွင်မှတ်တမ်းတင်ထားသည့်ကွင်းဆက်အလားအလာများအကြား SFC သည် theta-frequency band (theta-frequency band) တွင်သိသိသာသာမြင့်မားခဲ့သည်။ပုံ 4တစ် ဦး က, left panel ကို; လုံလောက်သော spikes နှင့်အတူအားလုံး N ကို = 0.05 အာရုံခံဖြတ်ပြီး 2-5 Hz အတွက် p <56 မှာသိသာ) ။ ဤနေရာတွင် microelectrode အစွန်အဖျားအထက် ၃ မီလီမီတာတွင်ရှိသောအဆက်အသွယ်ရှိသောနေရာတွင် field field အလားအလာကို STN မှ SNN မဟုတ်ဘဲမှတ်တမ်းတင်နိုင်ကြောင်းသတိပြုပါ။ STAR နည်းလမ်းများ နှင့် ပုံ S2က) ။ ဒုတိယအချက်မှာ SN neuron လှုပ်ရှားမှုကိုလည်း cortical field အလားအလာများနှင့်ညှိနှိုင်းခဲ့သည်။ SN neuron များသည် theta နှင့် alpha ကြိမ်နှုန်း band အချို့တွင် cortical မျက်နှာပြင်မှမှတ်တမ်းတင်ထားသော ECoG အချက်ပြစဉ် (SFC 6-12 Hz တွင်သိသိသာသာကွဲပြားခြားနားသည်) တွင် SN neuron များပိုမိုပစ်ခတ်ရန် ဦး စားပေးခဲ့သည်။ ကြိမ်နှုန်းတီးဝိုင်း, N ကို = 61, p <0.05; ပုံ 4A, ညာ panel ကို; စာရင်းဇယားများအတွက်ဒဏ္ာရီကိုကြည့်ပါ; ကြည့်ပါ ပုံ S4 အားလုံးလျှပ်ဘို့) ။ ၎င်းသည်ဗဟို sulcus ၏ရှေ့တွင်တည်ရှိသော ECoG အဆက်အသွယ်တစ်စုံအတွက်သာမှန်ကန်ခဲ့သည်။ ပုံ S4) ။ +2 ECoG အဆက်အသွယ်များသည် Brodmann 6ရိယာ ၆ ရှိရှေ့တန်း gyrus (premotor cortex) တွင်တည်ရှိသည်။ ဤသည်တွေ့ရှိချက် SN အာရုံခံလှုပ်ရှားမှု function ကိုအဆိုပါတိုကျရိုကျပေါ်၌ရှိသောအမြှေး၏ဤဒေသနှင့်ဆက်စပ်ချိတ်ဆက်ကြောင်းဖော်ပြသည် ဆွေးနွေးမှု) ။ နောက်ပိုင်းတွင်မေ့လျော့ခံခဲ့ရသောဝတ္ထုစမ်းသပ်မှုများနှင့်အတူမှတ်မိခဲ့သည့်ဝတ္ထုစမ်းသပ်မှုများအကြားယင်း၏စွမ်းအားကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်းအားဖြင့်ဤလုပ်ဆောင်မှုဆိုင်ရာဆက်သွယ်မှုသည်အမူအကျင့်နှင့်သက်ဆိုင်မှုရှိမရှိကျွန်ုပ်တို့နောက်ထပ်စမ်းသပ်ခဲ့သည်။

ယခင်သုတေသနနှင့်မော်ဒယ်ခန့်မှန်းချက်အပေါ်အခြေခံပြီး [26]၊ ကျွန်ုပ်တို့သည်ဝတ္ထုရုပ်ပုံများကို encoding စဉ်အတွင်း spike-field ကွက်တိဝင်မှုအတိုင်းအတာအရဘာသာရပ်များသည်မှတ်ဉာဏ်အသစ်တစ်ခုကိုအောင်မြင်စွာ encode လုပ်ခြင်းရှိမရှိကြိုတင်ခန့်မှန်းသည်။ ဒီအယူအဆကိုစမ်းသပ်ဖို့, နောက်ပိုင်းမှာမေ့လျော့ခဲ့စမ်းသပ်မှု (ဆိုလိုသည်မှာဝတ္ထုအဖြစ်ဖော်ထုတ်) နှင့်စမ်းသပ်မှုများအကြားနောက်ပိုင်းတွင်မှန်ကန်စွာမှတ်မိခဲ့စမ်းသပ်မှုများအကြားဝတ္ထုပုံရိပ်တွေကြည့်ရှုစဉ် SFC နှိုင်းယှဉ်။ ဒီခြားနားချက် - မှ - မှမှတ်ဉာဏ်နှိုင်းယှဉ်နောက်ပိုင်းမှာမှတ်မိခဲ့ကြသောပုံရိပ်များ encoding ကစဉ်အတွင်း ECoGs များအတွက်ဗဟို sulcus မှ anterior တိုင်းတာ ECAGs များအတွက် theta ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးအတွက်ပိုမိုမြင့်မားသော SFC ဖြင့်လိုက်ပါသွားခဲ့ပြသခဲ့သည် (N = 58 အာရုံခံ, 3-9 Hz, p <0.05; ပုံ 4B, လက်ျာ panel ကို; စာရင်းအင်းများအတွက်ဒဏ္ာရီကိုကြည့်ပါ။ ဤတွက်ချက်မှုတွင်ရုပ်ပုံကိုပထမဆုံးအကြိမ်မြင်တွေ့ရစဉ် (ဝတ္ထု) နှင့်“ အသစ်” ဟုမှန်ကန်စွာတံဆိပ်ကပ်သည့်စမ်းသပ်မှုများသာဖြစ်သည်ကိုသတိပြုပါ။ ထို့ကြောင့်၊ တုန့်ပြန်မှုမှာအမြဲတမ်းအတူတူပင် (“ အသစ်”) ဖြစ်ပြီး၊ ဤခြားနားချက်သည်မော်တာစီမံကိန်းရေးဆွဲမှုကွဲပြားခြားနားမှုများကြောင့်ဖြစ်နိုင်သည်ကိုဖယ်ထုတ်ပြီးဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်မှုအားလုံးနှင့် ပတ်သက်၍ SFC နှင့်ဆင်တူသည်မှာဤခြားနားချက်သည် premotor cortex (Central sulcus +2) တွင်တည်ရှိသည့် anterior +2 အဆက်အသွယ်မှမှတ်တမ်းတင်ထားသောလယ်ကွင်းအလားအလာများအတွက်သာဖြစ်သည်။ ပုံ 4B; ကိန်းဂဏန်းများ 4C နှင့် 4D သည်ဥပမာအားဖြင့် neuron's SFC နှင့် spike ဖြစ်ပေါ်ပျမ်းမျှအားဥပမာကိုပြသည်။ ကျနော်တို့ Basal ganglia (STN; ထံမှလယ်အလားအလာအသံသွင်းနှင့်အတူအလားတူဆက်ဆံရေးကိုမတွေ့ရှိခဲ့ပါဘူး ပုံ 4B, ဘယ်ဘက် panel ကို; အားလုံး p> 0.05) ။ ထိန်းချုပ်မှုတစ်ခုအနေဖြင့်ကျွန်ုပ်တို့သည် ECoG ပါဝါအားအခြေအနေနှစ်ခုအကြားနှိုင်းယှဉ်သော်လည်းသိသာသောကွဲပြားခြားနားမှုများမရှိခဲ့ပါ (ပုံ 4အီး; အားလုံး p> 0.05) ။ အတူတကွ SN ဤအာရုံကြောလှုပ်ရှားမှုနှင့် premotor cortex မှမှတ်တမ်းတင်ထားသောတိုကျရိုကျ cortical field အလားအလာရှိသောလုပ်ဆောင်မှုများအကြားတာရှည် SFC ပမာဏသည်အောင်မြင်သောမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းမှု၏ကြိုတင်ခန့်မှန်းချက်ဖြစ်ကြောင်းပြသခဲ့သည်။

ဒီရှည်လျားသောအကွာအဝေးဆူး / ကွင်းဆင်းညှိနှိုင်းမှုကိုမည်သို့အောင်မြင်နိုင်မည်နည်း။ ဤမေးခွန်းကိုဖြေဆိုရန်လူနာများသည်ဝတ္ထုပုံရိပ်များကိုကြည့်ရှုစဉ်လူအများဝတ္ထုပုံရိပ်များကိုကြည့်ရှုစဉ် Basal ganglia (STN) နှင့် ECoG အသံသွင်းခြင်းများအကြားအဆင့် - ကွက်တိဝင်ဆန်းစစ်မှုကိုပြုလုပ်ခဲ့သည်။ STAR နည်းလမ်းများ) ။ ဒီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကအမှတ်ရစရာအသစ်များကိုအောင်မြင်စွာ encoding လုပ်ခြင်းဟာ theta frequency range (5-10 Hz; phase of coherence) နဲ့ဆက်စပ်မှုရှိကြောင်းပြသခဲ့သည်။ ပုံ 4F; p <0.05; စာရင်းအင်းများအတွက်ဒဏ္ာရီကိုကြည့်ပါ။ SFC တွေ့ရှိချက်နှင့်ဆင်တူသည်ဤသက်ရောက်မှုကိုအလယ်ဗဟို sulcus +2 လျှပ်ကူးပစ္စည်းသာအပေါ်တွင်တွေ့ရှိနိုင်သည်။ပုံ 4ဆ) ဗဟို sulcus + 2 လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှမှတ်တမ်းတင်ထားသော ECoG အချက်ပြမှုများ၏စွမ်းအားသည်လှုံ့ဆော်မှုစတင်ခြင်းပြီးနောက်လှုပ်ရှားမှုပြင်ဆင်မှုနှင့်ဆက်စပ်သောဖြစ်စဉ် (၅၀၀) ms မှစတင်သောထင်ရှားသော beta-band စွမ်းအင်ကျဆင်းခြင်းကိုပြသခဲ့သည် (ပုံ 4ဇ) ။ ဤ beta ကိုလျော့ချခြင်းသည် theta ကြိမ်နှုန်းစွမ်းအင်တိုးခြင်းဖြင့်ရှေ့ပြေးခဲ့သည် (ပုံ 4မကြာမီလှုံ့ဆော်မှုစတင်ခြင်းအောက်ပါစတင်ခဲ့သော H) ။ ဤပုံစံကပုံရိပ်တစ်ခုအားပြုပြင်ခြင်းသည်တိုတိုတိုလှိုင်းတိုတို၏စွမ်းအားကိုတိုးစေပြီးရှေ့အာရုံ cortex တွင် SN neuron များကသူတို့၏လှုပ်ရှားမှုနှင့်တို့ cortical theta အကြားညှိနှိုင်းမှုအတိုင်းအတာကိုပြုပြင်နိုင်သည့်အလားအလာရှိသောယန္တရားကိုထောက်ပံ့ပေးသည်ကိုပြသသည်။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့ထိုကဲ့သို့သောအဆင့်သော့ခတ်ခြင်း၏အတိုင်းအတာသည်မှတ်ဉာဏ် encoding အောင်မြင်မှုကိုကြိုတင်ခန့်မှန်းခြင်းဖြစ်သည်၊ ၎င်းသည် theta frequency range oscillations သည် memory encoding အတွင်းဒေသများအကြားသတင်းအချက်အလက်လွှဲပြောင်းခြင်းကိုညှိနှိုင်းကြောင်းအကြံပြုသည်။

ဆွေးနွေးမှု

ကျနော်တို့လူ့ sustantia nigra အတွက်တစ် ဦး ချင်းစီအာရုံခံ၏လှုပ်ရှားမှုတစ်ခု hippocampal- မှီခိုကြေညာမှတ်ဉာဏ်အလုပ်အတွက်ဝတ္ထုနှင့်အကျွမ်းတဝင်ပုံရိပ်တွေအကြားခွဲခြားကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။ ထို့အပြင်ကျွန်ုပ်တို့သည်တိုကျရိုကျ theta ကြိမ်နှုန်းလှိုနှင့်အတူ SN အာရုံခံများ၏လှုပ်ရှားမှု၏ညှိနှိုင်း၏ဒီဂရီအောင်မြင်သောမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏ကြိုတင်ခန့်မှန်းခဲ့ကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။ ယခင်အလုပ်ကလူ့ SN အာရုံခံများသည်ခန့်မှန်းအမှားများကိုဆုချရန်တုံ့ပြန်ကြောင်းဖော်ပြသည်။14] နှင့်ထူးဆန်းသောဘောလုံးပါရာဒိုင်းတွင်ခဏခဏမဖြစ်ပျက်သောအသံများ [16] ကျွန်ုပ်တို့၏အချက်အလက်များသည်ကျွန်ုပ်တို့၏သိပ္ပံပညာအရလူသားတို့၏ကြေငြာမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းမှုအတွင်း SN အာရုံခံလှုပ်ရှားမှုများကိုဖော်ပြသည့်ပထမဆုံးလေ့လာမှုဖြစ်သည်။

ကျွန်ုပ်တို့ဖော်ပြသောမှတ်ဉာဏ်ရွေးချယ်ဆဲလ်များ၏ electrophysiological ဂုဏ်သတ္တိများသည်ဤဆဲလ်များသည် dopaminergic အများဆုံးဖြစ်နိုင်သည်ဟုဖော်ပြသည်။ ဤရွေ့ကားနိဂုံးဒေတာနှစ်ခုအပိုင်းပိုင်းအပေါ်ကျိန်းဝပ်: သူတို့ရဲ့ waveforms ၏အကျယ်နှင့်ခန္ဓာဗေဒတည်နေရာ။ Dopaminergic အာရုံခံဆဲလ်များသည် SN ၌တည်ရှိသည့် GABAergic အာရုံခံများနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော extracellular waveforms ရှိသည်။38, 39, 44] ။ dopaminergic အာရုံခံများသည် SN တစ်လျှောက်လုံးရှိသော်လည်းအများစုမှာ SN ၏ pars compacta subregion တွင်တည်ရှိသည်။42, 43] ။ dopaminergic neuron အများစုသည် SN ၏ dorsal-medial အစိတ်အပိုင်းတွင်တည်ရှိသင့်ပြီး၎င်းသည် MS neuron အများစုကိုတွေ့ရှိသောနေရာဖြစ်သည်။ အတူတကွဤစံသတ်မှတ်ချက်များသည် SN ရှိ dopaminergic နှင့် GABAergic အာရုံခံများကို electrophysiological features တစ်ခုတည်းအပေါ် အခြေခံ၍ စိတ်ချစွာခွဲခြားရန်သရုပ်ပြခဲ့သည်။38, 39, 44, 45, 46] ။ ဤအခိုင်အမာ၏ခိုင်မာသည့်အတည်ပြုချက်သည်တစ်သျှူးဆိုင်ရာဇီဝဗေဒဆိုင်ရာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတစ်ခုခုကိုလိုအပ်သည်။47] သို့မဟုတ်မျိုးဗီဇပစ်မှတ် [38] ။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့သည်ဤနိဂုံးသည်ဤနိဂုံးသည်တစ်ခုတည်းသော extracellular အသံသွင်းခြင်းအပေါ်မူတည်ကြောင်းဖော်ပြရန် putop dopaminergic ဖြစ်သည်။

ဒုတိယအချက်မှာကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များအပေါ်ဆက်လက်ဖြစ်ပွားနေသော neurodegeneration ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုဖြစ်သည်။ လေ့လာမှုတွင်ပါ ၀ င်သည့်လူအများစုတွင် PD ရှိသဖြင့် SN ထဲတွင် dopaminergic cells များစွာဆုံးရှုံးခဲ့ရသည်။ သို့သော်ကျွန်ုပ်တို့၏အသံသွင်းသည် dopaminergic အာရုံခံဆဲလ်များလုံလောက်သောလူ ဦး ရေသည် PD တွင်ပင်အလုပ်လုပ်နေသောခန္ဓာဗေဒareaရိယာကိုဝင်ရောက်ခဲ့သည်။ PD တွင်ပါ ၀ င်သည့် Dopaminergic ဆုံးရှုံးမှုသည်မညီမညာဖြစ်နေသည်။48, 49] အခြားဒေသများထက်အချို့ဒေသများကိုပိုမိုပြင်းထန်စွာပစ်မှတ်ထားခြင်း။ PD လူနာများအတွင်းသေဆုံးမှုတစ်သျှူးခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းပုံမှန်အားဖြင့် SN ၏ caudal အစိတ်အပိုင်းအတွက် dopaminergic အာရုံခံ၏မြင့်မားသောဆုံးရှုံးမှုကိုပြသ, ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 90% ဆဲလ်တွေဆုံးရှုံးခဲ့ရခြင်းဖြစ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် dorsal ပိုသောဒေသများတွင်ဆဲလ်များဆုံးရှုံးမှုသည်ပုံမှန်အိုမင်းခြင်းတွင်တွေ့မြင်နိုင်သည့်အတိုင်းအတာနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက (50% နှင့်ထိုထက်နည်းသော) အလယ်အလတ်ပိုသည်။49] ။ အမှန်စင်စစ်လေ့လာမှုများစွာသည် STN DBS ခွဲစိတ်မှုခံယူသော PD ရှိလူနာများတွင် putative dopaminergic neuron များမှမှတ်တမ်းတင်ခြင်းအောင်မြင်ခဲ့သည်။14, 41] ။ STN ရှိခွဲစိတ်ကုသမှုခံယူထားခြင်းကြောင့် SN အသံသွင်းခြင်းကို SN ၏ dorsal inရိယာအများစုတွင်တည်ရှိမည်ဟုမျှော်လင့်ခြင်းသည်အကျိုးသင့်အကြောင်းသင့်ရှိသည်။ ၎င်းယူဆချက်သည်ကျွန်ုပ်တို့၏လျှပ်ကူးပစ္စည်းအနေအထားကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့်အတည်ပြုခဲ့သည်။ ၎င်းသည် SN ၏ dorsal အစိတ်အပိုင်းတွင်တည်ရှိပြီးအသံသွင်းမှုအများစုကိုဖော်ပြပြီးရောဂါသက်ရောက်မှုသည်အနည်းငယ်မျှသာဖြစ်လိမ့်မည်။49] ။ PD သည်ကျွန်ုပ်တို့မှတ်တမ်းတင်ထားသောကျန်ရှိနေသေးသော DA အာရုံခံများ၏လှိုင်းများကိုလွှမ်းမိုးနိုင်ခြင်းရှိ၊ မရှိကိုမူမသိရသေးပါ။ ကျွန်ုပ်တို့သည်ရောဂါပြင်းထန်မှုနှင့်လှိုင်းပုံစံကြာချိန်နှင့်ဆက်စပ်မှုကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပါဘူး (ကြည့်ပါ STAR နည်းလမ်းများ), ဤပြissueနာကိုပွင့်လင်းမေးခွန်းတစ်ခုနေဆဲဖြစ်သည်။ နောက်ဆုံးအနေနှင့်ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာမှုတွင်စာရင်းသွင်းထားသောလူနာများသည်သေဆုံးမှုလွန်ကဲခြင်းဆိုင်ရာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းတွင်ပါ ၀ င်သောသူများထက်သိသိသာသာအစောပိုင်း PD အဆင့်များတွင်ရှိသည်။48, 49] ထို့ကြောင့်ထို့ကြောင့် SN ၏ dorsal ဒေသများရှိ dopaminergic ဆဲလ်တစ် ဦး ပိုမိုမြင့်မားသိပ်သည်းဆကိုထိန်းသိမ်း။

ဒါဟာ hippocampal မှတ်ဉာဏ်ဖြစ်စဉ်များ၏ dopaminergic မော်ဂျူ၏အခန်းကဏ္rewardကိုအကျိုးရှိသောနေသောသူများ, ဘာသာရပ်တစ်ခု၏ရည်မှန်းချက်များနှင့်အတူ alignment ကို, ဒါမှမဟုတ်အာရုံစူးစိုက်မှုကိုဆွဲဆောင်သောကဲ့သို့သောအရေးကြီးသောဖြစ်ရပ်များအတွက် synaptic ပလပ်စတစ်မြှင့်တင်ရန်ကြောင်းအဆိုပြုထား [9, 23] ။ ဤအချက်ပြမှုကို SN / VTA သို့ရောက်ရှိရန်အဆိုပြုထားသည့်လမ်းကြောင်းမှာလှုံ့ဆော်မှုနှင့်အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်စဉ်များကိုဖြန်ဖြေရာတွင်ပါ ၀ င်သောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဖြစ်သောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဖြစ်သောနျူကလိယ accumbens (NA) နှင့် pedunculopontine tegmental nucleus (PPTg) မှဖြစ်သည်။50, 51] ။ NA နှင့် PPTg နှစ် ဦး စလုံးသည် prefrontal cortex (PFC) နှင့် hippocampus တို့၏သွင်းအားစုများရရှိပြီးလက်ရှိရည်မှန်းချက်များနှင့်လှုံ့ဆော်မှုအသစ်အဆန်းကိုအချက်ပြခြင်းများပြုလုပ်နိုင်သည်။23, 50, 51] ။ ဒါဟာ hippocampal အသစ်အဆန်းအချက်ပြမှုများဒီ multisynaptic လမ်းကြောင်းမှတဆင့် hippocampus အတွင်း dopamine လွှတ်ပေးရန်ဖြစ်ပေါ်စေသည်ဟုတွေးဆခဲ့သည်9, 23] ။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့သည် SN အတွင်းရှိ putative dopaminergic အာရုံခံများကိုဖော်ထုတ်ခဲ့သည်၊ သူတို့သည်ဤယူဆချက်နှင့်သဟဇာတဖြစ်သောသူတို့သည်ဝတ္ထုလှုံ့ဆော်မှုများဖြင့်ပစ်ခတ်မှုနှုန်းကိုတိုးတက်စေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ စိတ်ဝင်စားစရာ, အသစ်အဆန်းအာရုံခံအပြင်ကျနော်တို့ကိုလည်းအကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုမှပစ်ခတ်မှုနှုန်းတစ်ခုတိုးလာနှင့်အတူတုံ့ပြန် putative dopaminergic အာရုံခံ၏သေးငယ်တဲ့အုပ်စုတစုဖော်ထုတ်ခဲ့သည်။ အာရုံခံ၏ဤအုပ်စု၏တုံ့ပြန်မှုဝိသေသလက္ခဏာများမဟုတ်ရင်အသစ်အဆန်းအာရုံခံဆင်တူခဲ့ကြသည် (ကိန်းဂဏန်းများ 3D, 3E နှင့် 3H) သည်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုကိုမှတ်မိနိုင်ခြင်း (သို့) မေ့ပျောက်ခြင်းရှိမရှိသိသိသာသာညွှန်ပြခြင်းမရှိသော်ငြား (သို့သော်၎င်းသည်စာရင်းအင်းစွမ်းအားမရှိခြင်းကြောင့်ဖြစ်နိုင်သည်ကိုသတိပြုပါ) ။ ထိုအာရုံခံဆဲလ်များကိုလစ္စမန်းနှင့်ဂရေ့စ်တို့၏သီအိုရီအရတိုက်ရိုက်ကြိုတင်ခန့်မှန်းမထားသော်လည်း၎င်းတို့သည်သင်ယူမှုတွင်လည်းအဓိကအခန်းကဏ္ play မှပါ ၀ င်နိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် DA ၏ကွဲပြားခြားနားသောပြင်းအားများသည် synaptic စိတ်ကျခြင်းသို့ဖြစ်စေ၊52] နှင့် DA အဆင့်များသည်ရေရှည်စွမ်းဆောင်ရည် (LTP) / ရေရှည်စိတ်ကျရောဂါ (LTD) တံခါးခုံကိုထိန်းချုပ်နိုင်သည်။53] ။ ဤသည်အကျွမ်းတဝင်လှုံ့ဆော်မှုများအတွက် DA ၏အဆင့်ကိုတိုးမြှင့်သောအာရုံခံဒီ homeostasis ထိန်းသိမ်းခြင်းတွင်ပါဝင်ဆောင်ရွက်စေခြင်းငှါအကြံပြုထားသည်။ ထို့အပြင် dopamine receptors အမျိုးမျိုးသည်မတူညီသော sensitivity များနှင့် activation thresholds များရှိပြီးပလတ်စတစ်၏ကွဲပြားခြားနားသောရှုထောင့်များကိုမှတ်သားခြင်း၊54, 55] ။ အတူတူ, ဒီစာပေကျွန်တော်တို့ရဲ့တွေ့ရှိချက်နှင့်အတူပေါင်းစပ်အကျွမ်းအာရုံခံဆဲလ်ရှိပြီးသား encoded အမှတ်တရများကိုခိုင်မာစေရန်အစေခံသောပလပ်စတစ်ယန္တရားများအတွက်အခန်းကဏ္ have ရှိသည်ဟူသောယူဆချက်ထောက်ခံပါတယ်။ ဤယူဆချက်ကိုတိုက်ရိုက်စမ်းသပ်ရန်အနာဂတ်အလုပ်ကိုလိုအပ်သည်။

SN တုန့်ပြန်မှုများ၏ကြာမြင့်ချိန်သည် Lisman နှင့် Grace မော်ဒယ်တို့နှင့်လည်းသဟဇာတဖြစ်သည်။ SN MS တုံ့ပြန်မှုများသည် MTL တွင်တွေ့ရသည့်သူများနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်နောက်ပိုင်းတွင်သိသိသာသာပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။33] ။ ဤတွင် SNN တုံ့ပြန်မှုကိုလှုံ့ဆော်မှုစတင်ပြီးနောက် 527 ms၊ MTL တွင်တွေ့ရသော 311 ms ကြားကာလထက်ပိုကြီးသောအချိန်မြင်နိုင်ကြောင်းကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သည်။32] ။ ဤနှိုင်းယှဉ်ချက်၏သတိပေးချက်မှာလူနာနှစ် ဦး (PD နှင့် epilepsy, အသီးသီး) မှဆင်းသက်လာခြင်းဖြစ်သည်။ အတူတကွကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များသည် SN တွင်လေ့လာခဲ့သောလှုံ့ဆော်မှုအသစ်အဆန်းနှင့်ပတ်သက်သောသတင်းအချက်အလက်ကို MTL မှအစပြုသည်။ အရေးကြီးသည်မှာ SN ဆဲလ်များ၏မော်ဂျူလာများ၏အတိုင်းအတာသည်ဘာသာရပ်တစ်ခုသည်အကျွမ်းတဝင်ရှိသည့်လှုံ့ဆော်မှုကိုမှန်ကန်စွာအသိအမှတ်ပြုခြင်းရှိမရှိပြသခြင်းပင်ဖြစ်သည်။ ဒီရလဒ် SN ဆဲလ်များ၏တုံ့ပြန်မှုကျွန်တော်တို့ရဲ့ဘာသာရပ်များဖျော်ဖြေသော declarative မှတ်ဉာဏ်အလုပ်အတွက်အမူအကျင့်သက်ဆိုင်ရာခဲ့ကြောင်းဖော်ပြသည်။ ဤတွေ့ရှိချက်သည်လူ့လေ့လာမှုများနှင့်လည်းကိုက်ညီသည်။ SN fMRI - သွေး - အောက်ဆီဂျင် - အဆင့် - မှီခိုသော (BOLD) လုပ်ဆောင်မှုသည်မှတ်ဥာဏ်ကိုအောင်မြင်စွာဖော်ထုတ်နိုင်ခြင်းကိုခန့်မှန်းသည်။5, 6] ။ သို့သော် SN နှင့် BOLD အချက်အလက်များကွဲပြားခြားနားသောဆဲလ်အမျိုးအစားများ၏လုပ်ဆောင်မှုသည်မည်သို့ဆက်စပ်နေသည်ကိုမူမသိရှိရသေးပါ။56]) ။ ဆနျ့ကငျြ, ဒီမှာကျနော်တို့ electrophysiologically တိကျတဲ့ SN ဆဲလ်အမျိုးအစားများကိုဖော်ထုတ်ကြောင့်မကြာမီမှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏ကြိုတင်ခန့်မှန်းကြောင်းလှုံ့ဆော်မှုစတင်ခြင်းပြီးနောက် putative DA အာရုံခံ၏ phasic လှုပ်ရှားမှုကြောင်းပြသခဲ့သည်။

SN အာရုံခံဆဲလ်များ၏လုပ်ဆောင်မှုသည် (the premotor cortex ကျော်တိုင်းတာသော) frontal cortex ရှိ theta လှို၏အဆင့်ဆင့်နှင့်စနစ်တကျဆက်စပ်ကြောင်းလေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။ phase locking ၏အတိုင်းအတာသည် memory memory အောင်မြင်မှုကိုကြိုတင်ခန့်မှန်းသောကြောင့်ဤညှိနှိုင်းမှုသည်အမူအကျင့်နှင့်သက်ဆိုင်သည်။ theta ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးရှိလှိုင်းများသည် MTL၊ Basal ganglia နှင့် frontal cortex အကြားသတင်းစီးဆင်းမှုကိုညှိနှိုင်းရန်စဉ်းစားသည်။27, 28, 29] ။ ဤတွင်ယခုကျွန်ုပ်တို့လူသားများတွင် SN အာရုံခံပစ်ခတ်မှုသည် cortical theta ကြိမ်နှုန်းလှိုင်းများနှင့်ဆက်နွယ်ကြောင်းနှင့်ထိုကဲ့သို့သောညှိနှိုင်းဆောင်ရွက်မှုသည်မှတ်ဉာဏ်ဖွဲ့စည်းမှုအတွက်အမူအကျင့်နှင့်သက်ဆိုင်ကြောင်းပြသခဲ့သည်။ basal ganglia နှင့် frontal cortex အကြား theta synchrony ၏အရေးပါမှုကိုသိပ္ပံနည်းကျလုပ်ဆောင်မှုများလုပ်ဆောင်နေသောလူ့လူနာများ၏ယခင်မှတ်တမ်းတင်ခြင်းဖြင့်ထူထောင်ခဲ့သည်57, 58] ။ စိတ်ဝင်စားစရာမှာ STN ကို 4 Hz နှိုးဆွမှုသည်သိမြင်မှုဆိုင်ရာအလုပ်များတွင်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်စေသည်။58] ။ အဓိကမသိသောမေးခွန်းမှာကျွန်ုပ်တို့တွက်ချက်ထားသည့် theta လှိုသည်နှင့်ဆက်နွယ်မှုရှိ၊ မရှိ hippocampal theta နှင့်ဆက်စပ်မှုရှိ၊ မရှိဖြစ်သည်။27, 28, 29].

STN ၏ Antidromic stimulation သည် premotor cortex တွင် latency တုံ့ပြန်မှုတိုစေပြီး၎င်းသည်လူသားများအတွက်“ hyperdirect” လမ်းကြောင်းနှင့်သဟဇာတဖြစ်သည်။59] ။ ထို့ကြောင့် MTL မှသတင်းအချက်အလက်များကို SN သို့ရောက်နိုင်သည့်လမ်းကြောင်းအနည်းဆုံးသုံးခုရှိသည် - (1) NA နှင့် PPTg မှတဆင့်; (2) hyperdirect လမ်းကြောင်းမှတဆင့်; frontal cortex အများစုနှင့်ဆက်နွှယ်သော striatum မှတစ်ဆင့် (3) [60] ။ BOLD-fMRI ကိုအသုံးပြုသည်နှင့်အမျှ SN နှင့် frontal cortex တို့၏လည်ပတ်မှုအရမှီခိုမှုကဤကြွယ်ဝသော innervation ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။61, 62] ။ frontal cortex ရှိ BOLD လှုပ်ရှားမှုကအမှတ်ရစရာအသစ်များကိုအောင်မြင်စွာ encoding လုပ်ပေးနိုင်သည်။63] - ရည်မှန်းချက်နှင့်သက်ဆိုင်သောသတင်းအချက်အလက်များကို encoding လုပ်ရန်နှင့်အချက်အလက်တစ်ခုချင်းစီကိုမှတ်ဥာဏ်တစ်ခုထဲသို့စုစည်းရန်အတွက် (premotor includingရိယာများအပါအ ၀ င်) frontal cortex ၏အခန်းကဏ္ofကိုရောင်ပြန်ဟပ်သည်ဟုယူဆရသောအချက်ပြ []63] ။ ဤတွင်ကျွန်ုပ်တို့ယခု dopaminergic SN လုပ်ဆောင်မှုကိုပြောင်းလဲခြင်းအားဖြင့်ထိုကဲ့သို့သောသတင်းအချက်အလက်များသည်မှတ်ဥာဏ်ကုဒ်၏စွမ်းအားကိုလွှမ်းမိုးနိုင်သည့်ဖြစ်နိုင်ချေရှိသောယန္တရားကိုပြသည်။ အနာဂတ်အနာဂတ်စမ်းသပ်မှုတစ်ခုမှာ SN အာရုံခံဆဲလ်လှုပ်ရှားမှုသည် hippocampal theta oscillations များနှင့်မည်သို့ညှိနှိုင်းသည်၊ ဤတိုင်းတာသည့် front the cortical theta oscillations နှင့်ဆက်စပ်မှုရှိ၊ မရှိဆုံးဖြတ်ရန်ဖြစ်သည်။

ကျေးဇူးတင်လွှာ

ကျွန်ုပ်တို့၏လူနာများ၏ဤလေ့လာမှုတွင်ပါ ၀ င်ရန်စိတ်အားထက်သန်မှုကိုကျွန်ုပ်တို့ကျေးဇူးတင်စွာဖြင့်ဝန်ခံပါသည်။ လူနာများအားအာရုံကြောဆိုင်ရာစိတ်ပိုင်းဆိုင်ရာအကဲဖြတ်မှုအတွက် Cedars-Sinai လုပ်ငန်းခွင်ခန်းမှဝန်ထမ်းများ၊ Robert Zelaya နှင့် Lori Scheinost တို့အတွက်ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ ဆွေးနွေးမှုများအတွက် Ralph Adolphs နှင့် Rutishauser ဓာတ်ခွဲခန်းမှအဖွဲ့ ၀ င်များအားလုံးကိုကျေးဇူးတင်ပါတယ်။ ဤလေ့လာမှုကို Pfeiffer Foundation မှမျိုးစေ့ရန်ပုံငွေဖြင့်ပြုလုပ်နိုင်ခဲ့ပြီးနောက်ပိုင်းတွင် NIH NINDS (U01NS098961)၊ NSF CAREER Award (BCS-1554105) နှင့် Neuroscience for McKnight Endowment Fund (UR to all) မှလည်းထောက်ပံ့ခဲ့သည်။

စာရေးသူထောက်ပံ့

UR နှင့် JK သည်စမ်းသပ်မှုကိုဒီဇိုင်းပြုလုပ်ခဲ့သည်။ JK, UR, KB နှင့် CPM တို့သည်စမ်းသပ်မှုများပြုလုပ်ခဲ့သည်။ JK နှင့် ur ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာဖျော်ဖြေခဲ့ပါတယ်။ ANM နှင့် KB ခွဲစိတ်ကုသမှုခံယူ။ MT လူနာစောင့်ရှောက်မှုပေးခဲ့သည်။ JK, ANM နှင့် UR စက္ကူများကိုရေးသားခဲ့သည်။ စာရေးသူအားလုံးသည်စီမံကိန်းအဆင့်အားလုံးတွင်ရလဒ်များကိုဆွေးနွေးခဲ့ကြသည်။

အကျိုးစီးပွားကြေငြာချက်

စာရေးသူအဘယ်သူမျှမယှဉ်ပြိုင်အကျိုးစီးပွားကြေညာ။

ဖြည့်စွက်သတင်းအချက်အလက်များ

S1 မှတ်တမ်းတင်ပါ။ S1-S4 နှင့်ဇယား S1 သည်ကိန်းဂဏန်းများ