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Audiogenic Seizure‐Induced Changes in Energy Metabolites in Cerebral Cortical and Cerebellar Layers

1982; Wiley; Volume: 23; Issue: 5 Linguagem: Inglês

10.1111/j.1528-1157.1982.tb05436.x

1528-1167

D. W. McCandless, F. C. Schwartzenburg,

Hearing, Cochlea, Tinnitus, Genetics

Summary: Audiogenic seizure‐prone mice (DBA/2J) were exposed to a broad band noise source. A reproducible response consisting of wild run, clonus, and tonic stages resulted in all mice. Layers 1 and pyramidal from the parietal cortex and the molecular and Purkinje cell‐rich layers from the cerebellar vermis were separately analyzed for glucose, glycogen, ATP, and phospho‐creatine. Results showed a biphasic cerebellar response, with decreases in high energy phosphates occurring during the wild run and tonic stage. In the cortex, similar changes occurred in the pyramidal cell layer, but the decreases were not as pronounced as those in the cerebellum. Cells from layer 1 of the parietal cortex were not affected as much as those of the pyramidal layer, suggesting a differential effect between neuronal and nonneuronal cell populations. The greater response of the cerebellum could indicate an attempt to reduce the severity of both the wild run and the tonic extension seizure. RÉSUMÉ Des souris sujettes à présenter des crises audiogènes (DBA/2J) ont été soumises à une source sonore a large bande passante. Une réponse reproductible consistant en une course folle, un clonus et un stade tonique a été obtenue chez toutes les souris. La couche I et celle des cellules pyramidales du cortex pariétal, ainsi que la couche moléculaire et celle des cellules de Purkinje du vermis cérébelleux ont été analysées séparément quant à leur contenu en glucose, glycogène, ATP et phosphocréatine. Les résultats ont montré une réponse cérébelleuse biphasique, avec des réductions dans les phosphates de haute énergie qui apparaissent durant la course et le stade toniques. Dans le cortex, des changements semblables sont apparus dans la couche des cellules pyramidales, mais les réductions n'étaient pas aussi prononcées que dans le cervelet. Les cellules de la couche I du cortex pariétal étaient moins affectées que celles de la couche pyramidale, suggérant un effet différentiel entre populations cellulaires neuronales et non‐neuronales. La plus grande réactivité du cervelet traduit peut‐être une tentative pour réduire à la fois l'importance de la course et de la crise tonique en extension. RESUMEN Ratones con tendencia a ataques audiogenéticos (DBA/2J) fueron expuestos a una amplia banda de sonidos. En todos los ratones se produjo una respuesta reproducible consistente en carreras violentas, clonus y estadfos tónicos. Los contenidos de glucosa, glicógeno, ATP y fosfocreatina fueron determinados en las capas I y piramidal de la corteza parietal y en las capas molecular y de celulas de Purkinje del vermis cerebeloso. Los resultados demostraron un respuesta cerebelosa bifásica con reductión de los fosfatos de alta energyía durante las carreras violentas y el estadío tónico. Alteraciones semejante se observaron en la capa de celulas piramidales pero la reducción no fue tan marcada como en el cerebelo. Las células de la capa I de la corteza parietal no se afectaron tanto como las piramidales lo que sugiere la existencia de un efecto diferencial entre poblaciones celulares neuronales y no neuronales. La mayor respuesta del cerebelo podría indicar un intento de reducir la intensidad de la carrera violenta y el ataque tónico de extensión. ZUSAMMENFASSUNG Mäuse, die empfindlich für audiogene Anfälle sind (DBA/2J), wurden einem Breitbandgeräusch ausgesetzt. Die reproduzierbare Antwort aller Mäuse bestand in wildem Unherrennen, Klonus und tonischen Zuständen. Die Schicht 1 und die Pyramidenschicht des parietalen Cortex sowie die Schichten des Kleinhimwurms, die reich an Molekular und Purkinjezellen sind, wurden getrennt auf Glucose, Glycogen, ATP und Phosphorkreatin untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine biphasische Kleinhirnantwort mit Abnahme hochenergetischer Phosphate während des wilden Umherrennens und des tonischen Stadiums. Im Cortex ereigneten sich ähnliche Veränderungen in der Pyramidenzellschicht, aber die Abnahme war nicht so stark wie im Kleinhirn. Zellen der Schicht I des parietalen Cortex waren nicht in gleichem Maß befallen wie diejenigen der Pyramidenschicht. Das läß auf eine unterschiedliche Wirkung zwischen neuronalen und nicht‐neuronalen Zellpopulationen schließen. Die stärkere Antwort des Kleinhirns könnte für einen Versuch sprechen, die Stärke des wilden Umherrennens und der tonischen Streckkrämpfe zu vermindern.