The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Swedish was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Department of Pharmacology and Experimental Therapeutics, Tufts University
This article is a part of JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Geiger, B. M., Frank, L. E., Caldera-Siu, A. D., Pothos, E. N. Survivable Stereotaxic Surgery in Rodents . J. Vis. Exp. (20), e880, doi:10.3791/880 (2008).
Förmågan att mäta extracellulära basala nivåer av signalsubstanser i hjärnan hos vakna djur gör det möjligt för bestämning av effekterna av olika systemiska utmaningar (farmakologisk eller fysiologiska) till CNS. Till exempel kan man mäta direkt hur djurets mitthjärnan dopamin prognoser svara på dopamin-frisättande läkemedel som d-amfetamin eller naturliga stimuli såsom mat. I denna video visar vi hur du implantat vägleda kanyler inriktas på specifika platser i råtta hjärnan, hur du infogar och implantat en mikrodialys sond och hur du använder höga kromatografi prestanda vätska i kombination med elektrokemisk detektion (HPLC-EG) för att mäta extracellulära nivåer av oxiderbara signalsubstanser och metaboliter. Lokala exakt införandet av droger genom mikrodialys sond möjliggör förfinad arbete på plats specificitet i en sammansatt s verkningsmekanism. Denna teknik har utmärkta anatomiska och kemiska upplösning men bara blygsamma tidsupplösning som mikrodialys prover brukar behandlas varje 20-30 minuter för att se till detekterbara signalsubstansen nivåer. Kompletterande ex vivo-verktyg (dvs, skiva och cellodling elektrofysiologi) kan hjälpa till med övervakning i realtid neurotransmission.
Sammanfattning
Två månader gammal medelålder C57BL/6J möss eller motsvarande eller tre månader gammal medelålder Sprague Dawley råttor eller motsvarande bedövas med ketamin (60 mg / kg ip för råtta, 100 mg / kg ip för möss) och xylazin (10 mg / kg, ip för antingen arter). Sedering övervakas med en mjuk tå nypa tillbaka reflex visats i Walantus et al. (Jove, 6, 2007) och Szot et al. (Jove, 9, 2007). Värmereglering kan ske genom en thermostatregulated värmedyna (ALA Instruments Inc.) och övervakas genom en rektal termometer. Huvudet är rakat av päls och rengöras med jod innan snitt. Efter att huden snitt (2 cm lång för råttor, 1 cm långa för möss) och avlägsnande av alla mjukvävnad från ytan av skallen, är placeringen av guiden kanyl bestämmas i förhållande till bregma. Ett 6 mm hål borras genom skallen med en batteridriven borraren avsedd för gnagare kirurgi (Fine Science Tools, Inc.). Man ser till så att borret inte tränga igenom meningeal membran eller blodkärl. Skull implanteras med bilateral 5 mm 21 gauge rostfritt axlar stål guide som leder till den bakre kärnan accumbens, dorsala striatum eller prefrontala cortex. Den stereotaxic koordinater är etablerade enligt Franklin och Paxinos, 1997 (Musen Brain i Stereotaxic Koordinater, Academic Press) eller Paxinos och Watson, 2006 (The Rat Brain i Stereotaxic Koordinater, Academic Press). Implantat är säkrade genom dentala cement. En bolusdos av laktat Ringers av 0,9% koksaltlösning ges vid slutet av operationen (5mls SC hos råttor och 1 ml SC hos möss efter vätskor värms till normal kroppstemperatur) för att förhindra uttorkning. Buprenorfin (0.1-0.5mg/kg SC) ges två gånger dagligen och då, på ett behov när det behövs, om djuret verkar vara i smärta. Lokal behandling med antibiotika (bacitracin salva) och systemisk behandling med antibiotika (penicillin 100.000 IE / kg IM var 12 timmar för de första 48 timmarna efter op) ges om postoperativa infektioner uppstå.
Efter operation, är djur i individuella boxar med mat och vatten tillgängligt ad lib. Minst en vecka är tillåtet för återhämtning innan mikrodialys och eutanasi. Efter återhämtningen från operationen, djuren överförs till ett mikrodialys bur och sonder mikrodialys införas, och cementerade i guiden schakt som har installerats under operation. Probe insättning orsakar inte smärta eller obehag på grund av att givaren är förbi hud, muskler och meningeal vävnad genom guiden axeln. Därför är sond insättning görs utan bedövning och alla anestesi-inducerade effekter på neurokemi eller beteende undviks. Vi låter sonderna stabiliseras i 12 timmar och då vi börjar provtagningen var 30 minuter för ytterligare 8-12 timmar beroende på experimentet. Vi bevakar rörelseapparaten djurets beteende via fotoceller eller manuell inspelning av rörelse av försöksledaren. Microdialysate prover injiceras i en High Performance Liquid Chromatography med elektrokemisk detektion (HPLC-EG) instrument för neurokemiska detektion och analys. Vi ser för effekter på basal neurokemi och motorisk beteende. I slutet av försöket djuret avlivas genom en överdos av systemisk ketamin (200 mg / kg ip) och xylazin (20 mg / kg, ip). Då hjärtat är perfusion med 0,9% koksaltlösning följt av 4% paraformaldehyd. Hjärnan tas bort, fryst och skär längs med mikrodialys sonden tarmkanalen för att verifiera korrekt sond placering.
Förfarande
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
In vivo mikrodialys är det bästa sättet för att mäta olika signalsubstanser och metaboliter i olika hjärna platser i ett levande djur. Övervakar dock bara extracellulära nivåer av neurochemicals och det ger inte tidsupplösningen att övervaka exocytos av neurotransmittorer i realtid. Genom en version av den teknik som kallas "net-flux", kan den verkliga signalsubstansen koncentration vid en viss plats beräknas, vilket i sin tur kan ge exakta mätningar av signalsubstansen andelen återupptagshämmare genom plasmamembranet transportörer.
Mikrodialys är perfekt att illustrera skillnader i basala extracellulära signalsubstansen nivåer mellan olika grupper av djur (dvs olika genotyper) och dechiffrera effekter av droger eller andra manipulationer på signalsubstansen release.
Införandet av analyser alternativ till HPLC-EG som kapillär zon elektrofores (CZE) tillsammans med fluorescerande upptäckt har ökat tiden lösa in vivo mikrodialys inom ett par minuter per prov.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Med stöd av DK065872 (ENP), en Smith Family Foundation Award of Excellence inom biomedicinsk forskning (ENP), F31 DA023760.
| Materials are described in the protocol document. |
1. Bungay, P.M., Newton-Vinson P., Isele W., Garris P.A. & Justice J.B. Microdialysis of dopamine interpreted with quantitative model incorporating probe implantation trauma. J. Neurochem 86, 932-946, (2003).
2. Chen, K.C. Effects of tissue trauma on the characteristics of microdialysis zero-net-flux method sampling neurotransmitters. Journal of Theor. Biology 238, 863-881, (2006).
3. Geiger B.M., Behr G.G., Frank L., Caldera-Siu A.D., Beinfeld M.C., Kokkotou E.G., Pothos E.N. Evidence for defective mesolimbic dopamine exocytosis in obesity-prone rats. FASEB Journal, Aug; 22:2740-6,(2008).
4. Pothos, E.N., Creese, I. & Hoebel, B.G. Restricted eating with weight loss selectively decreases extracellular dopamine in the nucleus accumbens and alters dopamine response to amphetamine, morphine and food intake. The Journal of Neuroscience 15, 6640-6650, (1995).
If I undertand the study correctly, it would be interesting to report the results of rate of reuptake for neurotransmitter, which is the main purpose of the empriment.
1
ReplyPosted by: cody dingOctober 10, 2008, 6:14 PM