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2024 conference-abstract

Abstract 4136181: Automated Personalized Modulation of the Sympathetic “fight-or-flight” Reflex In Vivo Using Implantable Microdevices for Enhancing Neurocardiac Function and Reducing Mortality Risk.

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Background: The sympathetic nervous system (SNS) is a critical regulator of cardiovascular function. Whereas acute SNS activation elicits positive inotropy and confers survival advantage, persistent SNS hyperactivity is maladaptive and can lead to arrhythmias, cardiac arrest and heart failure. Hypothesis: Automated optogenetic modulation of the sympathetic stress response in vivo enhances neurocardiac function while avoiding sympathetic hyperactivity-mediated pathological effects. Methods: In normal guinea pigs, we virally transduced excitatory and/or inhibitory channelrhodopsins to the stellate ganglia (SG), the primary sympathetic input to the heart. We studied in situ effects of graded activation of SG opsins (e.g., phasic vs tonic) on cardiac function (e.g., ECG, heart rate) with and without perfusing agents (e.g., β-blockers, antioxidants). In vivo studies used novel implanted µLED devices for wireless body signal streaming (e.g., ECG) and neurophotonic SG opsin modulation closed-loop to dynamic analyses of physiological demand versus ECG-based cardiac risk prediction. Results: Compared to baseline heart rate (218±16 bpm), pulsed activation of inhibitory opsins reduced heart rate by ~25% (156±12; delta=67±14 bpm; p<0.0003; N=5). Pulsed activation of excitatory opsins increased heart rate by ~30% (285±28; delta=65±19 bpm; p<0.0002; N=5). Interestingly, prolonged (>20 min) tonic excitation of the SG caused desensitization, possibly as an intrinsic safety mechanism. Whereas graded SG excitation or inhibition at different LED intensities elicited prompt changes in heart rate, repeated activation of excitatory opsins led to quick desensitization. Our ongoing studies are aimed at understanding how and when SG modulation can enhance cardiac function, trigger intrinsic cardioprotective mechanisms, or cause pathological effects. Conclusion: Automated neurophotonic optogenetic excitation or inhibition of the SG is a robust personalized strategy for modulating cardiovascular function. The ability to rapidly and accurately modulate the sympathetic stress reflex in a graded manner can lead to more timely, effective, and appropriate physiological responses while avoiding undesired pathophysiological responses.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Abstract 4136181: Automated Personalized Modulation of the Sympathetic “fight-or-flight” Reflex <i>In Vivo</i> Using Implantable Microdevices for Enhancing Neurocardiac Function and Reducing Mortality Risk.
Date Crossref
12/11/2024
Éditeur
Ovid Technologies (Wolters Kluwer Health)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Pittsburgh McGowan Institute for Regenerative Medicine pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • McGowan Institute for Regenerative Medicine pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Vanderbilt University Medical Center pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • THE JOHNS HOPKINS UNIVERSITY pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Vanderbilt University MedicalCenter pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

McGowan Institute for Regenerative Medicine — University of Pittsburgh, McGowan Institute for Regenerative Medicine et Vanderbilt University Medical Center, avec 2 autres affiliations.

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