Discovery on the profile of postsynaptic potentials in human motoneurons
İnsan motornöronlarında postsinaptik potansiyellerinin profilinin incelenmesi
- Tez No: 682132
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL SITKI TÜRKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizyoloji, Physiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
İnsan çalışmalarında motornöronlardan direkt kayıt alınması imkansız olduğundan postsinaptik potansiyel (PSP) çalışmaları indirekt kayıtlara dayanmaktadır. PSP profili insanda, duyusal fiberlere uyarı verilirken kas yanıtının elektromiyografi (EMG) ile ölçülmesinden yola çıkılarak ölçülür. Ancak in vitro hayvan modellerinde önceden belirlenmiş PSP'leri düzenli atan motornöronlara enjekte ederek direkt kayıt yapabilmek ve deneylerinin çıktısını insan çalışmalarında kullanılan metodlarla analiz etmek mümkündür. Bu tezde hayvanlardan alınan direkt kayıtları insan çalışması içerisinde kullanarak postsinaptik potansiyel profilini daha net bir şekilde ortaya koymak hedeflenmiştir. Bu tezde kullanılan hayvan çalışması datası daha önce yapılan bir çalışmadan izin alınarak kullanılmıştır. Bu hayvan çalışmasında düzenli atan sıçan hipoglossal nöronlarına PSP oluşumunu taklit edecek bir akım enjekte edildi. Motornöron atım hızı ve PSP süresi arasındaki ilişkiyi incelemek üzere çalışmadan bu data alındı. PSP süresi atım hızını baz alan bir analiz yöntemi olan peristimulus frekansgram (PSF) ile bulundu. Bu metod PSP profilini bulmada literatürde sıklıkla kullanılan olasılık bazlı metodlara göre çok daha doğru sonuç gösterdiği için kullanılmıştır. Linear regresyon analizi ile motornöron atım hızı ile EPSP ve IPSP süresi arasında anlamlı bir ilişki bulunmuştur. Sıçan çalışmalarından alınan veride enjekte edilen PSP süresi tam olarak bilindiğinden, lineer regresyon analizinde buna karşılık gelen motornöron atım sayısı hesaplanabilmektedir. Direkt kayıtlardan alınan bu atım frekansının insan çalışmalarında PSP süresinin daha doğru olarak saptanmasına katkısının olacağı düşünülmüştür. İnsanda üç tane eksitatör post sinaptik potansiyel (EPSP) ve üç tane inhibitör post sinaptik potansiyel (IPSP) deneyi tasarlanmış ve hayvan deneyleri ile aynı şekilde analiz edilerek motornöron atım sıklığı ve PSP süresi arasındaki korelasyon incelenmiştir. EPSP profilini araştırmak amacıyla masseter uzama refleksi, transkraniyal manyetik stimulasyon (TMS) ve H-refleks deneyleri; IPSP için ise Renshaw inhibisyonu, masseter inhibisyonu ve kutanöz sessiz periyod deneyleri tasarlanmıştır. Burada da PSP süresi PSF metodu ile bulunmuş ve bununla beraber kümülatif toplam analizi kullanılarak uyarının indüklediği anlamlı olaylar daha net ortaya çıkarılmıştır. Motor ünite atım frekansı, PSP süresi arasındaki ilişki sadece IPSP deneylerinde anlamlı çıkmıştır. Sıçan çalışmasından elde edilen atım frekansı kullanılarak IPSP süresi kutanöz sessiz periyod deneylerinde 192.1 ms , Renshaw'da 43.94 ms ve masseter inhibisyon çalışmalarında 191.20 ms olarak hesaplanmıştır. Motor nöron atım hızı ve EPSP süresi arasında anlamlı ilişki bulunamamasının temel sebebinin bu çalışmadaki deneylerde EPSP'nin düşen fazının saptanamaması olduğu düşünülmektedir. Bu sebeple uyarı şiddetlerinde düzenlemeler yapılarak daha fazla deneyin yapılması planlanmaktadır. Direkt ve indirekt metodların birleştirilmesi yeni bir yaklaşımdır ve nöronlar arasındaki sinaptik ilişkilerin daha iyi anlaşılmasına önayak olarak nöral devrelerin sağlıklı ve patolojik durumlardaki fonksiyonlarının daha iyi incelenmesine yardımcı olması öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Postsynaptic potential (PSP) investigations on humans are based on indirect recordings since it is impossible to record directly from human motoneurons. This indirect estimation of a PSP can be acquired by recording the muscle activity with electromyography (EMG) in response to stimulation of specific sensory fibers. On the other hand, it is possible to use direct methods on in vitro animal models by injecting predetermined PSPs into regularly discharging motoneurons and evaluate their output by the methods used in human studies. In this thesis, these direct recordings from animal studies have been integrated into indirect human studies to reveal the human PSP profile more clearly. The animal data were collected from a previous research with permission. In that study, current waveforms were injected into regularly discharging hypoglossal motoneurons to mimic PSPs in rat brain slices. The motoneuron background discharge rate and PSP duration output were procured from these experiments to investigate their correlation. The duration of the PSPs were detected with a discharge-based method Peristimulus Frequencygram (PSF) since it was shown to estimate the underlying PSPs more correctly than probability-based methods, which are used widely in the literature. A significant correlation was found between the background discharge rate and the duration of EPSP and IPSPs with linear regression. Since the injected PSP duration was predetermined in these studies, the motoneuron background discharge rate that delivers the exact PSP duration was obtained from linear regression analysis. This discharge rate was thought to reflect the PSP duration more correctly in human experiments. A similar discharge rate versus PSP duration correlation plot was constructed in three EPSP and three IPSP experiments. H-reflex, transcranial magnetic stimulation (TMS) induced motor evoked potential (MEP), and masseter stretch reflex experiments were performed to study excitatory postsynaptic potential (EPSP) profiles; and Renshaw inhibition, masseter inhibition, and cutaneous silent period (CSP) experiments were used to study inhibitory postsynaptic potential (IPSP) profiles. The duration of the PSPs was also found by PSF together with cumulative sum (CUSUM) analysis to indicate the timing of stimulus-induced significant events accurately. The background discharge rate effect on the duration of PSP was found significant only in IPSP experiments. The motoneuron background discharge rate acquired from rat brain slice studies was used in human regression analyses to estimate the genuine IPSP duration in human. The estimated IPSP duration was found to be 192.10 ms in CSP, 43.94 in Renshaw, and 191.20 ms in masseter inhibition experiments. The background effect on EPSP duration was not significant, probably because obtaining the falling phase of the EPSP was a great challenge. Therefore, more experiments are necessary with rearranged stimulus intensities. The combination of the direct and indirect methods was a novel approach and suggests more understanding of synaptic connections between neurons; thus, it may procure more insight into the functioning of neuronal circuits in normal and pathological conditions.
Benzer Tezler
- Veritabanları üzerinde veri madenciliği uygulaması
Data mining application on databases
HÜSEYİN GÜRÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMuğla Üniversitesiİstatistik ve Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. MEHMET KARAHASAN
- Nevzat Sayın konutlarının kural tabanlı üretimi için bir analiz modeli
An analysis model for rule based production of Nevzat Sayın housing
RABİA KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERYEM BİRGÜL ÇOLAKOĞLU
- Investigation of n-terminus mll complexes on the reversion of taxane resistance in castration-resistant prostate cancer
N-terminal mll komplekslerinin kastrasyona dirençli prostat kanserinde taksan direncini geri döndürmedeki rollerinin araştırılması
İPEK BULUT
Doktora
İngilizce
2024
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEYDA AÇILAN AYHAN
- A comparative analysis of Newmark's and Vinay & Darbelnet's methods used in medical translation within the framework of Skopos Theory
Skopos Kuramı çerçevesinde Newmark ve Vinay ve Darbelnet'in tıp çevirisinde kullanılan yöntemlerinin karşılaştırmalı analizi
FATMA DENİZ AKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Mütercim-TercümanlıkAtılım ÜniversitesiMütercim Tercümanlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. N. BERRİN AKSOY
- Muskarinik reseptör alt tiplerinde İmperialin' in antagonistik etkisinin in vitro araştırılması
Antagonistic affinity profile of Imperialine on different subtypes of muscarinic receptors
HÜSEYİN AKBULUT