الجهد حساسة من تسجيل صبغ محاور عصبية، التشعبات والعمود الفقري شجيري الخلايا العصبية الفردية في شرائح الدماغ

Marko Popovic; Xin Gao; Dejan Zecevic

doi:10.3791/4261

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

الجهد حساسة من تسجيل صبغ محاور عصبية، التشعبات والعمود الفقري شجيري الخلايا العصبية الفردية في شرائح الدماغ

16.5K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/4261

⸱

نوفمبر 29, 2012

Marko Popovic¹ , Xin Gao¹ , Dejan Zecevic¹

¹Department of Cellular and Molecular Physiology, Yale University School of Medicine

في هذه المقالة

ملخص

يوصف أسلوب التصوير لرصد التغيرات المحتملة للقرار غشاء شبه ميكرومتر المكانية وشبه ميلي ثانية واحدة والزمانية. هذه التقنية، على أساس الإثارة الليزر من الجهد حساسة الأصباغ، يسمح للإشارات القياسات في محاور عصبية والضمانات محوار والفروع الطرفية الجذعية، والعمود الفقري شجيري الفردية.

الملخص

فهم خصائص الفيزيائية الحيوية والتنظيم الوظيفي للخلايا العصبية، وكيف أنها واحدة من المعلومات العملية الأساسية لفهم كيفية عمل الدماغ. وتتمثل المهمة الرئيسية في أي خلية عصبية هو معالجة الإشارات الكهربائية، وعادة من مصادر متعددة. الخواص الكهربائية للعمليات العصبية معقدة للغاية، ودينامية، وأنه في حالة عامة، مستحيلا في غياب قياسات مفصلة. للحصول على مثل هذا القياس أحد أن، من الناحية المثالية، أن تكون قادرة على رصد، في مواقع متعددة، والأحداث دوين العتبة أثناء سفرهم من المواقع الأصلية على العمليات العصبية وsummate في مواقع معينة للتأثير على بدء العمل المحتملين. لم يتم تحقيق هذا الهدف في أي الخلايا العصبية بسبب القيود التقنية من القياسات التي تستخدم الأقطاب الكهربائية. للتغلب على هذا العيب، فمن المرغوب فيه جدا لاستكمال نهج التصحيح الكهربائي مع تقنيات التصوير التي تسمح recordin موازية واسعةع من جميع أجزاء من الخلايا العصبية. هنا، نحن تصف مثل هذه التقنية - تسجيل البصرية من العابرين غشاء المحتملة مع الأصباغ العضوية الجهد حساسة _(V-M التصوير) - تتميز الفرعية ميلي ثانية واحدة والقرار شبه ميكرون. ويستند أسلوبنا في العمل الريادي على الجهد حساسة تحقيقات الجزيئية ^2. وقد تم العديد من جوانب التكنولوجيا الأولي مواصلة تحسين على مدى عدة عقود ^{3، 5، 11.} بالإضافة إلى ذلك، وثقت الأعمال السابقة سمتين أساسيتين _للV-M التصوير. أولا، إشارات مضان تتناسب خطيا إلى غشاء المحتملة على نطاق والفسيولوجية كامل (-100 بالسيارات إلى بالسيارات +100 و ^{10 و 14 و 16).} ثانيا، الخلايا العصبية التحميل مع صبغة حساسة الجهد المستخدمة هنا (JPW 3028) لا يكون لها آثار الدوائية للكشف. توسيع سجلت من ارتفاع أثناء التحميل هو عكسها تماما صبغ ^{4 و 7.} بالإضافة إلى ذلك، تظهر الأدلة التجريبية أنه من الممكن الحصول علىعدد كبير (إلى مئات) من التسجيلات قبل أي تأثيرات السمية الضوئية للكشف ^{4 و 6 و 12 و 13.} في الوقت الحاضر، ونحن الاستفادة من سطوع رائع والاستقرار ليزر مصدر الضوء في شبه الأمثل لتحقيق أقصى قدر الطول الموجي حساسية تقنية _M-V التصوير. حساسية الحالي يسمح التسجيلات البصرية متعددة من موقع العابرين _م V من جميع أجزاء من الخلايا العصبية، بما في ذلك محاور عصبية والضمانات محوار، شجيري الفروع الطرفية، والعمود الفقري شجيري الفردية. ويمكن تحليل المعلومات المكتسبة على التفاعلات إشارة كميا وكذلك تصور مباشرة في شكل فيلم.

البروتوكول

1. معدات الإعداد

الخطوة 1.1. التصوير الإعداد

المفتاح لتسجيل إشارات الجهد صبغة حساسة من المناسب تصميم الإعداد. نستخدم المجهر تستقيم (BX51WI أوليمبوس أو AxioExaminer زايس) مجهزة ثلاث كاميرات. تم تصميم الإعداد لإلقاء الضوء على الخلايا العصبية الفردية في ضوء شرائح الدماغ عن طريق الإثارة في برنامج التحصين الموسع، مضان، حقل واسع وضع المجهري باستخدام نيكون 60X/1.0 NA NA المياه أو زايس 63X/1.0 أهداف غمس. وانسحب المجاهر لدينا إلى الاهتزاز جدول العزلة ومجهزة بمحركات مراحل المنقولة. وقد تم تجهيز كل المجهر مع....