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The Application of an Ultra-Thin, High-Density μECoG Array in Dissecting Caffeine-Induced Cortical Dynamics in Mice.

超薄型高密度μECoGアレイを用いたカフェイン誘発性皮質ダイナミクスのマウスにおける解析 (機械翻訳の邦題)

Sensors (Basel, Switzerland)2025Hu Y, Zhang B, Hu Z, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象動物

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
動物
出版年
2025
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

本研究は、カスタム製の超薄型64チャンネルμECoGアレイを用いて、慢性カフェイン曝露下のマウスの皮質活動を調査した。長期カフェイン摂取は、ベースラインおよび回復期の連続記録において、広帯域パワースペクトル密度と紡錘波パワーを有意に減少させたが、領域間コヒーレンスを増加させ、紡錘波の持続時間と密度を変化させた。一方、6時間の睡眠遮断は、パワースペクトル密度とコヒーレンスを上昇させ、主に感覚運動皮質と脾後皮質に影響を与えた。これらの結果は、μECoGアレイの機能を検証し、慢性カフェイン離脱後の皮質振動パワー低下とネットワーク接続性向上、急性睡眠喪失による全体的同期性亢進を示し、カフェイン使用と睡眠遮断が異なる神経メカニズムで睡眠恒常性を乱すことを明らかにした。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

High-density micro-electrocorticography (μECoG) arrays offer precise spatial resolution with minimal invasiveness. This study employed a custom ultra-thin 64-channel μECoG array to investigate cortical activity in mice under chronic caffeine exposure. While caffeine is known to enhance short-term alertness, its long-term impact on sleep microarchitecture and brain connectivity is unclear. Continuous recordings from adult mice during baseline and recovery revealed that prolonged caffeine intake significantly reduced broadband power spectral density (PSD) and spindle power but increased interregional coherence and altered spindle duration and density. In contrast, six hours of sleep deprivation elevated PSD and coherence, mainly affecting sensorimotor and retrosplenial cortices. These findings validate the μECoG array's functionality and demonstrate that post-chronic caffeine withdrawal lowers cortical oscillatory power yet enhances network connectivity, whereas acute sleep loss boosts global synchrony. This work clarifies how sustained caffeine use and sleep deprivation distinctly disrupt sleep homeostasis through different neural mechanisms.

MeSH

AnimalsCaffeineCentral Nervous System StimulantsCerebral CortexCircadian RhythmElectrocorticographyMaleMiceMice, Inbred C57BLSleep DeprivationSleep Duration

DOI 10.3390/s25247552

PMID 41471545

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