Astrocytic control in in vitro and simulated neuron-astrocyte networks

acceptedVersionPeer reviewe

Astrocytes in modulating subcellular, cellular and intercellular molecular neuronal communication

Astrocytes are one of the most abundant cell types in our brain. They modulate the brain homeostasis and play a role in the synaptic signalling and thus the molecular propagation inside the brain. Moreover, they form communication networks that co-localise with the neuronal networks with comparable topological complexity. There is an increasing piece of evidence that astrocytes are important in plasticity and learning from the level of the single synapse to the entire network. Moreover, several diseases are molecular communications on different scales from the synaptic to network level.acceptedVersionPeer reviewe

Astrocytes Exhibit a Protective Role in Neuronal Firing Patterns under Chemically Induced Seizures in Neuron-Astrocyte Co-Cultures.

Astrocytes and neurons respond to each other by releasing transmitters, such as γ-aminobutyric acid (GABA) and glutamate, that modulate the synaptic transmission and electrochemical behavior of both cell types. Astrocytes also maintain neuronal homeostasis by clearing neurotransmitters from the extracellular space. These astrocytic actions are altered in diseases involving malfunction of neurons, e.g., in epilepsy, Alzheimer's disease, and Parkinson's disease. Convulsant drugs such as 4-aminopyridine (4-AP) and gabazine are commonly used to study epilepsy in vitro. In this study, we aim to assess the modulatory roles of astrocytes during epileptic-like conditions and in compensating drug-elicited hyperactivity. We plated rat cortical neurons and astrocytes with different ratios on microelectrode arrays, induced seizures with 4-AP and gabazine, and recorded the evoked neuronal activity. Our results indicated that astrocytes effectively counteracted the effect of 4-AP during stimulation. Gabazine, instead, induced neuronal hyperactivity and synchronicity in all cultures. Furthermore, our results showed that the response time to the drugs increased with an increasing number of astrocytes in the co-cultures. To the best of our knowledge, our study is the first that shows the critical modulatory role of astrocytes in 4-AP and gabazine-induced discharges and highlights the importance of considering different proportions of cells in the cultures

The Effects of Intensive Weight Reduction on Body Composition and Serum Hormones in Female Fitness Competitors

Worries about the potential negative consequences of popular fat loss regimens for aesthetic purposes in normal weight females have been surfacing in the media. However, longitudinal studies investigating these kinds of diets are lacking. The purpose of the present study was to investigate the effects of a 4-month fat-loss diet in normal weight females competing in fitness-sport. In total 50 participants finished the study with 27 females (27.2 +/- 4.1 years) dieting for a competition and 23 (27.7 +/- 3.7 years) acting as weight-stable controls. The energy deficit of the diet group was achieved by reducing carbohydrate intake and increasing aerobic exercise while maintaining a high level of protein intake and resistance training in addition to moderate fat intake. The diet led to a similar to 12% decrease in body weight (P <0.001) and a similar to 3550% decrease in fat mass (DXA, bioimpedance, skinfolds, P <0.001) whereas the control group maintained their body and fat mass (diet x group interaction P <0.001). A small decrease in lean mass (bioimpedance and skinfolds) and in vastus lateralis muscle cross-sectional area (ultrasound) were observed in diet (P <0.05), whereas other results were unaltered (DXA: lean mass, ultrasound: triceps brachii thickness). The hormonal system was altered during the diet with decreased serum concentrations of leptin, triiodothyronine (T3), testosterone (P <0.001), and estradiol (P <0.01) coinciding with an increased incidence of menstrual irregularities (P <0.05). Body weight and all hormones except T3 and testosterone returned to baseline during a 34 month recovery period including increased energy intake and decreased levels aerobic exercise. This study shows for the first time that most of the hormonal changes after a 3550% decrease in body fat in previously normal-weight females can recover within 34 months of increased energy intake.Peer reviewe

Osallistamisen ja omaneduntavoittelun rajat : Tutkimus uusliberalistisista taloudellisista intresseistä Euroopan unionin itäisiin naapurimaihinsa kohdistamassa liikkuvuuspolitiikassa

Pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan Euroopan unionin (EU) liikkuvuuspolitiikkaan sisältyviä taloudellisia intressejä. Liikkuvuuspolitiikkaa on aikaisemmin tarkasteltu pääsääntöisesti turvallisuuteen liittyvänä kysymyksenä. Muualla maailmassa tehdyn tutkimuksen valossa on kuitenkin syytä selvittää, onko liikkuvuuden kontrolloinnissa myös taloudellisen eduntavoittelun piirteitä. Tutkimuskohteena on kuusi itäistä EU:n naapurimaata, jotka kuuluvat alueellista yhdentymistä edistävän Euroopan naapuruuspolitiikka -instrumentin (ENP) piiriin. Kohdemaat ovat Valko-Venäjä, Ukraina, Moldova, Georgia, Armenia ja Azerbaidzhan. Maiden kansalaiset ovat viisumivelvollisia Schengen-liikkuvuusalueelle. Tutkimus koostuu kahdesta osasta. Ensimmäisessä vaiheessa esitetään tutkimusaineiston laadullisen sisällönanalyysin avulla, että Euroopan naapuruuspolitiikka pyrkii edistämään alueellista integraatiota. Samalla osoitetaan kuitenkin, että liikkuvuuspolitiikka, joka on tärkeä osa yhdentymistä, tukee lähinnä markkinatalouden kannalta keskeisten ihmisryhmien matkustamisen vapautta. Sisällönanalyysin tutkimusaineistona on käytetty neljää Euroopan naapuruuspolitiikkaa käsittelevää tiedonantoa sekä yhteensä kuutta EU:n ja ENP-maiden välistä liikkuvuuskumppanuus- ja viisumihelpotussopimusta. Tutkimusaineiston avulla voidaan peilata retoriikkaa politiikan käytäntöihin ja havaita tutkimuksellisesti mielenkiintoinen ristiriita. Tutkimuksen toisessa osassa liikkuvuuden painottumista markkinatalouden tukemiseen on tulkittu kahden teorian – uusliberalismin ja osallistavan uusliberalismin – avulla. Molempien teorioiden globaaleista vaikutuksista on käyty runsaasti keskustelua. Teoriat on tässä tutkimuksessa ymmärretty käsitejärjestelmiksi, joiden avulla voidaan hahmottaa – ei niinkään selittää – poliittisia käytäntöjä. Teoreettisten erojen pohjalta on muotoiltu kuusi tutkimushypoteesia, joiden avulla on testattu, kuinka hyvin liikkuvuuspolitiikka vastaa kumpaakin teoreettista diskurssia. Hypoteesit liittyvät 1) markkinatalouden rooliin, 2) sosiaaliseen vastuuseen ja 3) kehitykseen. Hypoteesien vertailun perusteella voidaan havaita, että taloudellisessa liikkuvuudessa on niin osallistavan uusliberalismin kuin uusliberalisminkin piirteitä. Osallistava uusliberalismi esiintyy kuitenkin lähinnä retorisena keinona, ei niinkään johdonmukaisesti toteutettuna politiikkana. Liikkuvuus heijastaa sen sijaan vahvasti uusliberalismille tyypillistä EU:n taloudellista omaneduntavoittelua, joka on markkinoiden avaamistakin keskeisemmässä asemassa. Tulosten perusteella voidaan havaita, että uusliberalistiset käytännöt ovat saaneet jalansijaa EU:n liikkuvuuspolitiikassa, jolle taloudellisen eduntavoittelun arvot ovat lähtökohtaisesti vieraita. Uusliberalismi herättää myös kysymyksen demokratiaperiaatteen toteutumisesta. Jatkotutkimuksen selvitettäväksi jää, miten uusliberalistinen diskurssi on muodostunut

Consumer and citizen roles and motives in the valuation of agricultural genetic resources in Finland

201