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Articles by Marie Vandecasteele in JoVE
JoVE Neuroscience
Su larga scala di registrazione dei neuroni da sonde mobili in silicio Comportarsi Roditori
1Center for Molecular and Behavioral Neuroscience, University of New Jersey, 2Center for Interdisciplinary Research in Biology, Collège de France, 3Janelia Farm Research Campus, Howards Hughes Medical Institute, 4Deptartment of Psychology, University of Wisconsin at Milwaukee
Descriviamo i metodi per la registrazione su larga scala di più unità singole e potenziale del campo locale in roditori comportarsi con sonde di silicio. Unità di fabbricazione, l'attaccamento sonda l'unità e processi di impianto sonda sono illustrati in modo sufficientemente dettagliato per la replica facile.
Other articles by Marie Vandecasteele on PubMed
Elettriche Sinapsi Tra Neuroni Dopaminergici Della Substantia Nigra Pars Compacta
Proprietà spatiotemporal del rilascio di dopamina svolgono un ruolo importante sia in striatal e fisiologia nigral perché la dopamina è rilasciata da terminali nervosi e dendriti dei neuroni dopaminergici (DA) Sonografia. Lavoro pionieristico rivelato comunicazione giunzionale gap (valutati dagli esperimenti di tintura-accoppiamento) tra le celle dalla substantia nigra pars compacta (SNc). Tuttavia, manca ancora una prova diretta della sinapsi elettriche funzionale tra neuroni DA. In questo studio, è stata studiata comunicazione giunzionale divario tra neuroni DA in fettine di cervello di ratto. Tracciante di accoppiamento è stata osservata in postnatale giorno 5 (P5) ai ratti P10 e P15-P25. Registrazioni Dual cellule intere patch-clamp ha rivelato che il 96% dei neuroni DA sono stati accoppiati da sinapsi elettriche nei ratti P7-P10, e 20% sono stati accoppiati in ratti P17-P21. Queste sinapsi elettriche erano prevalentemente simmetriche e visualizzato forte passa-basso filtro di proprietà. Quando infornamento spontaneo attività era monitorata, è stata osservata alcuna significativa sincronizzazione. Tuttavia, un'efficiente modulazione di frequenza spontanea di infornamento della cellula postsinaptica si è verificato durante l'iniezione di hyperpolarizing e depolarizzante correnti nella cellula presinaptica accoppiata. Insieme, queste osservazioni dimostrano l'esistenza di una comunicazione veloce tra i neuroni del SNc DA attraverso sinapsi elettriche.
Connessina Espressione Del MRNA in Neuroni Dopaminergici Singolo Della Substantia Nigra Pars Compacta
Neuroni dopaminergici della substantia nigra pars compacta giocano un ruolo importante nel rinforzo apprendimento e comportamento obiettivo-diretto. Lo studio delle loro interazioni locali ha rivelato che sono connessi da sinapsi elettriche. Connexins, il substrato molecolare della sinapsi elettriche, costituiscono una famiglia multigenic di 20 proteine nei roditori. Le proprietà di permeabilità e regolamento della sinapsi elettriche dipendono dalla loro composizione connessina. Pertanto, la conoscenza della composizione molecolare della sinapsi elettriche è fondamentale per la comprensione delle loro specifiche funzioni. Abbiamo studiato il modello di espressione del mRNA di connessina dei neuroni dopaminergici mediante l'analisi di RT-PCR di cella singola, durante due periodi in cui dopaminergico neuroni elettricamente sono accoppiati in vitro (P7-P10 e P17-P21). I nostri risultati visualizza che Neuroni dopaminergici express mRNAs di vari connexins (Cx26, Cx30, Cx31.1, Cx32, Cx36 e Cx43) in modo evolutivo regolamentato. Inoltre, abbiamo osservato che i neuroni dopaminergici visualizzano connessina diversi modelli di espressione, e che connexins multipli possono essere espresse in un neurone dopaminergico singolo. Queste osservazioni sottolineano l'importanza dell'accoppiamento elettrico nello sviluppo dei neuroni dopaminergici e sollevano la questione dell'esistenza di reti elettricamente accoppiate funzionalmente distinte nella substantia nigra pars compacta.
Sinapsi Elettriche Nei Gangli Basali
Gangli della base (BG) forniscono un sistema integrativo principale del proencefalo coinvolto nell'organizzazione del comportamento obiettivo-diretto. Alterazione patologica della funzione BG conduce al motore principale e disabilità cognitive come osservato nella malattia di Parkinson. I recenti progressi nella ricerca di BG sottolineano il ruolo delle oscillazioni neurali e sincronizzazione della funzione normale e patologica di BG. Come dimostrato in diverse strutture cerebrali, questi modelli di attività neurale possono emergere da reti neuronali elettricamente accoppiate. Questa rassegna si propone di affrontare la presenza, funzionalità e ruolo putativo di sinapsi elettriche in BG, con una particolare enfasi sullo striato e la substantia nigra pars compacta (SNc), documentato due nuclei principali di BG in cui l'esistenza e le proprietà funzionali di accoppiamento neuronale sono migliori.
Trasmissione Chimica Tra Coppie Di Neuroni Dopaminergici
Neuroni dopaminergici (DAergic) mesencefalo svolgono un ruolo importante di regolamentazione goal-directed comportamento e apprendimento di rinforzo. Attività del neurone DAergic e quindi spatiotemporal proprietà del rilascio di dopamina, precisamente codifica i segnali di ricompensa. Attività neuronale è modellato sia da afferenze esterne e interazioni locali (trasmissioni chimiche ed elettriche). Numerosi suggerimenti suggeriscono l'esistenza di interazioni chimiche tra i neuroni DAergic, ma la caratterizzazione e prove dirette sono ancora privi. Qui, vi mostriamo, utilizzando registrazioni dual patch-clamp in fette di cervello di ratto, una trasmissione chimica diffuso bidirezionale tra coppie di neurone DAergic. Potenziali postsinaptici hyperpolarizing erano parzialmente mediati dai recettori D2-like e interamente portati dall'inibizione del hyperpolarization-attivato depolarizzante corrente (Ih). Questi risultati costituiscono la prima prova in coppie registrazioni di una trasmissione chimica basandosi sulla diminuzione della conduttanza nei mammiferi. Inoltre, mostriamo che trasmissione chimiche e sinapsi elettriche frequentemente coesistono all'interno della stessa coppia di neurone e dinamicamente interagiscono per modellare l'attività del neurone DAergic.
Elettrico Di Accoppiamento Tra Gli Astrociti Ippocampali in Fettine Di Cervello Di Ratto
Giunzioni di Gap negli astrociti svolgono un ruolo cruciale nella comunicazione intercellulare sostenendo biochimica ed elettrica accoppiamento tra celle adiacenti. Nonostante il ruolo critico di accoppiamento nell'organizzazione di queste cellule gliale, rete elettrica le proprietà elettrofisiologiche delle giunzioni di gap sono state caratterizzate nelle culture mentre nessuna prova diretta è stata chiesta in situ. Nel presente studio, gap-giunzionale correnti sono state studiate utilizzando registrazioni simultanee dual cellule intere patch-clamp tra astrociti da fette hippocampal di ratto. Accoppiamento electrotonic bidirezionale è stata osservata in 82% delle coppie delle cellule con un coefficiente di accoppiamento medio del 5,1%. Analisi di patch-clamp doppio hanno indicato che le correnti giunzionale erano indipendente della tensione transjunctional sopra una gamma da -100 a + 110 mV. È interessante notare che, debole astrocitari accoppiamento elettrico visualizzato passano-basso filtro proprietà rispetto alle sinapsi elettriche neuronale. Infine, durante disgiungere i processi innescati da gap-junction inibitore carbenoxolone o endotelina-1, un aumento della resistenza di ingresso nella cella iniettata parallelo della diminuzione del coefficiente di accoppiamento. Complessivamente, questi risultati dimostrano che gli astrociti hippocampal sono accoppiati elettricamente attraverso canali gap-junction caratterizzate dalle proprietà che sono distinte da quelle della sinapsi elettriche tra i neuroni. Inoltre, gap-giunzionale comunicazione efficiente è regolata da composti endogeni. Questo è preso per rappresentare una modalità di comunicazione che possa avere importanti implicazioni per il ruolo funzionale delle reti di astrociti in situ.
