مقالة منهجية

تحريض الاكتئاب طويل الأمد في الخلايا العصبية البركنجي المخيخي في شريحة دماغ الفأر

729 مشاهدات

يوليو 8, 2025

في هذه المقالة

الملخص

المصدر: ياماغوتشي ، ك. ، وآخرون تقييم تحريض الاكتئاب طويل الأمد في شرائح المخيخ البالغة. J. Vis. Exp. (2019)

في هذا الفيديو ، تم استخدام شريحة دماغ مخيخ الفأر للتحقيق في التفاعلات المشبكية بين الألياف المتوازية وألياف التسلق وخلايا بركنجي ، والتي تعتبر ضرورية للتحكم الحركي. أدى تحفيز ألياف التسلق إلى الاكتئاب طويل الأمد (LTD) في خلايا بركنجي ، مما يضعف القوة المشبكية ويؤدي إلى انخفاض الاستجابة لتحفيز الألياف المتوازية.

البروتوكول

تمت مراجعة جميع الإجراءات التي تنطوي على عينات حيوانية والموافقة عليها من قبل لجنة المراجعة الأخلاقية الحيوانية المناسبة.

< p class = "jove_title" >1. تقطيع الدماغ

  1. قم بتوجيه العينة بحيث يكون الجانب الظهري من المخيخ على الجانب الأمامي. صب القطع المثلج ACSF (السائل الدماغي النخاعي الاصطناعي) ، الذي يحتوي على 1 ميكرومتر TTX (Tetrodotoxin) ، وهو ما يكفي لغمر المخيخ تماما. ضع أنبوب غاز في ACSF وابدأ في الفقاعات بخليط الغاز O2 / CO2.
  2. قم بإزالة الأم العنكبوتية باستخدام ملاقط دقيقة تحت منظار. اقطع السويقة المخيخية بشفرة ، وقم بإزالة جذع الدماغ وكتلة أجار. قم بتدوير الدرج 180 درجة ، بحيث يواجه السطح الظهري للمخيخ شفرة حلاقة.
  3. اضبط الشفرة واضبط موقع القطع الأول. اضبط معلمات تقطيع الاهتزاز على ما يلي: السعة إلى 5.5 ، والتردد إلى 85 هرتز ، والسرعة إلى 3-4 ، وسمك الشريحة إلى 300 ميكرومتر.
  4. انقل شريحة المخيخ على شبكة نايلون إلى حاضنة أكريليك واغمر الشريحة بالكامل في ACSF المؤكسج. يجب وضع الحاضنة في حمام مائي يحافظ على درجة حرارة 26 درجة مئوية.
  5. قم بتخزين الشرائح لمدة 1 ساعة على الأقل للسماح بالتعافي من التلف أثناء التقطيع.

2. تسجيل مشبك التصحيح للخلية الكاملة

ملاحظة: يتطلب تسجيل مشبك التصحيح المعدات التالية: مجهر عمودي مع بصريات تباين التداخل التفاضلي بالأشعة تحت الحمراء (IR-DIC) ، ومكبر صوت مشبك التصحيح ، ومحول رقمي للبيانات ، ومحفز رقمي ، وعازل ، وكمبيوتر ، وبرنامج للحصول على البيانات وتحليلها ، ومناور آلي ، ومنصة مجهر ، وطاولة عزل الاهتزاز ، وقفص فاراداي ، ونظام تسخين المحلول ، والمضخات التمعجية ، ومجتذب القطب.

  1. أضف بيكروتوكسين (0.1 مليمتر) إلى ACSF وحلها باستخدام الموجات فوق الصوتية لمدة 3 دقائق.
  2. قم
  3. بتعبئة غرفة التسجيل ب ACSF المشبع بالبيكروتوكسين بمعدل 2 مل / دقيقة.
  4. قم بعمل قطب تسجيل عن طريق سحب الشعيرات الدموية الزجاجية البورسليكات بخيوط (القطر الخارجي = 1.5 مم) باستخدام مجتذب ب 4 خطوات. يجب أن يكون قطر الطرف حوالي 1 ميكرومتر.
  5. اصنع قطبا كهربائيا محفزا عن طريق سحب نفس الشعيرات الدموية باستخدام المجتذب بخطوتين ، ثم اكسر لإنتاج طرف رفيع عن طريق ضرب الطرف على كتلة حديدية تحت مجهر مجهر. يجب أن يكون القطر النهائي 3-5 ميكرومتر.
  6. انقل شريحة المخيخ إلى غرفة التسجيل وثبتها بوزن Pt بخيوط من النايلون. املأ قطبا كهربائيا محفزا باستخدام ACSF.
  7. لتحفيز PFs ، ضع القطب المحفز على سطح الطبقة الجزيئية ، على بعد حوالي 50 ميكرومتر من طبقة خلية بركنجي.
  8. لتحفيز التليف الكيسي ، ضع القطب المحفز في الجزء السفلي من طبقة خلية بركنجي (الخطوتين 3.3 ، 3.4).
  9. قم بتصفية الحل الداخلي المستند إلى K+ أو Cs + باستخدام مرشح 0.45 ميكرومتر. استخدم محمل دقيق لملء قطب تسجيل ب 8 ميكرولتر من المحلول الداخلي.
  10. قم بتطبيق ضغط إيجابي ضعيف على قطب التسجيل قبل غمره في ACSF. يجب أن تكون مقاومته 2-4 MΩ ويجب تصحيح إمكانات التوصيل السائل.
  11. اقترب من جسم الخلية السليم والمشرق للكمبيوتر باستخدام قطب التسجيل. ادفع سطح خلية بركنجي قليلا ، وتوقف عن الضغط الإيجابي ، ثم قم بالضغط السلبي حتى تشكيل ختم جيجا أوم. ثم قم بإنشاء تكوين الخلية بأكملها باستخدام الضغط السلبي.
  12. احتفظ بإمكانات الغشاء عند -70 مللي فولت ، وقم بتطبيق نبضة -2 مللي فولت (المدة ، 100 مللي ثانية) عند 0.1 هرتز لمراقبة مقاومة الإدخال ومقاومة السلسلة وسعة الإدخال ، بشكل مستمر. لا تستخدم تعويض المقاومة المتسلسلة. تجاهل البيانات عندما تختلف مقاومة السلسلة بأكثر من 15٪.
< ص الفئة = "jove_title" >3. تحريض LTD (الاكتئاب طويل الأمد)

  1. تحفيز الطبقة الجزيئية بنبض (المدة ، 0.1 مللي ثانية). حدد PF (الألياف المتوازية) - التيارات المثيرة بعد المشبكي (EPSC) عن طريق تطبيق محفز نبض مزدوج (فاصل التداخل (ISI) يبلغ 50 مللي ثانية). يجب أن يظهر PF-EPSC تسهيل النبض المزدوج والزيادة التدريجية في السعة بالنسبة إلى زيادة شدة التحفيز.
  2. سجل استجابة اختبار PF-EPSC عن طريق تطبيق نبضة واحدة عند 0.1 هرتز. اضبط شدة المنبه بحيث تكون سعة EPSC المستحثة حوالي 200 باسكال باسكال. تجنب تلوث التيار عبر القناة الأيونية المعتمدة على الجهد.
  3. تحفيز التليف الكيسي في الجزء السفلي من طبقة خلية بركنجي ، وتحديد EPSC الناتج عن تنشيط التليف الكيسي (عن طريق تطبيق محفز النبض المزدوج). يجب أن يظهر CF-EPSC اكتئاب النبض المزدوج وطريقة الكل أو لا شيء وفقا للزيادة في شدة التحفيز. بالنسبة للحث المحدود ، يجب استخدام حافز واحد.
  4. بروتوكول LTD المحفز 1
    1. باستخدام قطب كهربائي يحتوي على محلول داخلي قائم على K + في ظل ظروف المشبك الحالي ، قم بتطبيق محفز PF واحد ومحفز CF واحد في وقت واحد عند 1 هرتز لمدة 5 دقائق (300 نبضة) (الشكل 1 أ).
  5. بروتوكول LTD المحفز 2
    1. باستخدام محلول داخلي يحتوي على قطب كهربائي يحتوي على K + في ظل ظروف المشبك الحالي ، قم بتطبيق محفزات PF مزدوجة (ISI من 50 مللي ثانية) ومحفز CF واحد حيث يتزامن محفز PF الثاني مع محفزات CF عند 1 هرتز لمدة 5 دقائق (الشكل 1 ب).
  6. بروتوكول LTD المحفز 3
    1. باستخدام قطب كهربائي يحتوي على محلول داخلي قائم على Cs + في ظل ظروف مشبك الجهد ، قم بتطبيق محفز PF مزدوج (ISI من 50 مللي ثانية) وخطوة جهد إزالة استقطاب واحدة (-70 إلى 0 مللي فولت ، 50 مللي ثانية) على سوما عند 1 هرتز لمدة 3 دقائق ، بحيث يكون محفز PF الثاني مكافئا لبداية خطوة جهد إزالة الاستقطاب (الشكل 1C).
  7. بروتوكول LTD-instruing-4
    1. باستخدام قطب كهربائي يحتوي على محلول داخلي قائم على Cs + في ظل ظروف مشبك الجهد ، قم بتطبيق محفزات PF (5x عند 100 هرتز) وخطوة جهد واحدة لإزالة الاستقطاب (-70 إلى 0 مللي فولت ، 50 مللي ثانية) على سوما عند 0.5 هرتز لمدة 3 دقائق ، في وقت واحد (الشكل 1D).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

figure-results-1
الشكل 1: رسم تخطيطي للبروتوكولات للحث على LTD في مشبك PF-PC. (أ) يتم تطبيق محفزات البروتوكول 1 Cj. 1 PF و 1 CF في وقت واحد 300 مرة عند 1 هرتز (5 دقائق) في ظل ظروف المشبك الحالي. يحتوي القطب الكهربائي لتسجيل الخلية بأكملها على حل داخلي قائم على K+. (ب) يتم تطبيق محفزات البروتوكول 2 Cj. 2 PF و 1 CF في وقت واحد 300 مرة عند 1 هرتز (5 دقائق) في ظل ظروف المشبك ا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لم يتم الإعلان عن تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مكبر للصوتالأجهزة الجزيئية - محور عصبي متعدد المشبك 700B
الشعيرات الدموية الزجاجية البورسليكاتيةSutterBF150-110-10
محول الأرقام الأجهزة الجزيئية-المحور العصبيDigidata1322A
مجتذب القطب الكهربائيSutterنموذج P-97
إيزوفلورانفوجي فيلم واكو كيميكال بيور26675-46-7
المعزلA.M.P.I.ISOflex
قطاعة خطيةDosaka EMPRO7N
مجهرNIKONEclipse E600FN
المضخة التمعجيةجيلسونمضخة MP1 أحادية القناة
بيروتوكسين سيجما ألدريتش ص 1675
صانع المياه النقيةميرك ميليبوريMilliQ 7000
برنامج للتجربةالمسبار الجزيئي المحور العصبي pClamp 10
برنامج للإحصاءKyensLabKyPlot 5.0
المحفزWPIDS8000
جهاز التحكم في درجة الحرارةوارنرTC-324B
السموم الرباعية توكريس1078

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة