Method Article

النمذجة سريع مسح بيانات فولتامتري دوري من تحفيز الدوبامين كهربائيا نقل البيانات باستخدام QNsim1.0

DOI:

10.3791/55595

June 5th, 2017

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

سريع المسح الضوئي فولتامتري دوري يمكن رصد في العصبي الدوبامين العصبي في سياق المخدرات، والمرض، والتلاعب التجريبية الأخرى. ويصف هذا العمل تنفيذ QNsim1.0، وهو برنامج لنموذج استجابات الدوبامين حفز كهربائيا وفقا لنموذج نيوروبيبيولوجيكال الكمي لتحديد تقديرات الإفراج الدوبامين وديناميكيات إعادة الامتصاص.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تلعب مسارات الدوبامين المركزية (دارجيك) دورا هاما في مجموعة واسعة من الوظائف، مثل الاهتمام والدافع والحركة. والدوبامين (دا) متورط في الأمراض والاضطرابات بما في ذلك اضطراب نقص الانتباه فرط النشاط، ومرض باركنسون، وإصابات في الدماغ. وهكذا، دا نقل العصبية وطرق دراستها هي ذات أهمية علمية مكثفة. في الجسم الحي سريع المسح الضوئي فولتامتري دوري (فسكف) هو الأسلوب الذي يسمح لمراقبة انتقائية التغييرات تركيز دا مع الدقة الزمانية والمكانية غرامة. وتستخدم هذه التقنية عادة بالتزامن مع التحفيز الكهربائي من مسارات دارجيك تصاعدي للسيطرة على تدفق دفعة من الناقلات العصبية الدوبامين. على الرغم من أن تحفيز دا نموذج العصبي يمكن أن تنتج ردود دا قوية مع مورفولوجيز واضحة، مما يجعلها قابلة للتحليل الحركي، لا يزال هناك الكثير من النقاش حول كيفية تفسير الردود من حيث إطلاقها دا و كليريانسي. لمعالجة هذا القلق، تم تطوير إطار نيوروبيولوجيكال الكمي (قن) من العصبي دا حفز مؤخرا لنموذج واقعي ديناميات الإفراج دا وإعادة امتصاص على مدى استجابة دا حفز. وتستند أسس هذا النموذج على البيانات التجريبية من حفز دا نقل العصبي وعلى مبادئ النقل العصبي المعتمدة من مختلف خطوط البحث. نموذج ق تنفذ 12 المعلمات المتعلقة تحفيز دا الافراج عن وديناميات إعادة امتصاص نموذج الاستجابة دا. يصف هذا العمل كيفية محاكاة ردود دا باستخدام QNsim1.0 وأيضا تفاصيل المبادئ التي تم تنفيذها لتبين بشكل منهجي التعديلات في الإفراج عن الدوبامين حفز وديناميكيات امتصاص.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يلعب الدوبامين (دا) العصبي دورا أساسيا في مختلف الوظائف المعرفية والسلوكية، ويتورط خلل وظيفته في العديد من الأمراض والاضطرابات الشائعة. على هذا النحو، فمن الأهمية بمكان لتطوير طرق دقيقة لدراسة كمية دنا نقل العصبي في الجسم الحي لتقييم كيفية تغيير العصب دا في سياقات نماذج المرض وعلم الأدوية المخدرات. سريع المسح الضوئي فولتامتري دوري (فسكف) يسمح للرصد في الجسم الحي دا العصبي مع قرار المكاني والزماني غرامة. في حين أنه من الممكن لمراقبة العصبي دا الفسيولوجية في مستيقظا، الحيوانات تتصرف بحرية، والتحفيز الكهربائي من مسارات الدوبامين تصاعدي في الحيوانات تخدير يمكن أن تنتج ردود دا قوية التي هي قابلة للتحليل الحركي تعزي....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. التثبيت، وإعداد البيانات، وإطلاق QNsim1.0

  1. تحميل "QNsim1.0.zip" (المقدمة كملحق) واستخراجه إلى الدليل المطلوب.
  2. إعداد حفز البيانات استجابة دا للنمذجة مع برنامج البرنامج من خلال تنظيم جدول البيانات التي يحتوي كل عمود استجابة دا الزمنية تحويلها إلى تركيزات μ M دا. حفظ هذا الملف (.xlsx) إلى نفس الدليل مثل ملفات البرنامج.
    ملاحظة: يمكن أن يحتوي جدول البيانات على ردود متعددة في تجربة فردية أو دراسات متعددة تحتوي على عدد ثابت من الردود (راجع "sample.xlsx" للحصول على مثال).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وشملت مع البرنامج هو عينة دا البيانات العصبية التي تم الحصول عليها من مخطط الظهرية الفئران (دراسة 1) ونواة أكومبنز (دراسة 2) التي تم تجميعها في "sample.xlsx". يحتوي جدول البيانات على بيانات تركيز دا من خط الأساس الردود على 60 هرتز، 10 ثانية و 5 S التحفيز والاستجابة إلى 60 هرتز، 5 ثانية تحفيز 35 دقيقة بعد إدارة دا مثبط النقل ميثيلفينيدات (مف) (10 ملغ / كغ، إب). وتنظم بيانات الاستجابة دا المحفزة في أعمدة، كما هو مبين في الشكل 3 ، الذي يستخدم كنموذج لتنظ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

استخدام فسكف لدراسة في الجسم الحي حفز دا العصبي نشأت في 1980s 30 ولا تزال مستمرة لتكون مصدرا غنيا من البيانات في الجسم الحي العصبي مع قرار المكاني والزماني لا مثيل لها. ردود دا تحفيز تعكس توازن معقد من إطلاق دا وإعادة امتصاص التي يتم تشكيلها من قبل التحفيز الكهربائي أنفسهم. نموذج قن يتضمن مبادئ من البحوث العصبية المعاصرة لنموذج في الجسم الحي حفز البيانات العصبية دا من حيث الافراج عن ديناميكية وافتراضات امتصاص 2

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ونعترف بمعهد أوبك لإعادة التأهيل لدعم هذا العمل.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
MATLAB R2016a لنظام التشغيل Mac  البرامج الداخلية Mathworks
QNsim1.0برنامج لنمذجة بيانات FSCV باستخدام إطار عمل QN
حزمة

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Taylor, I. M., et al. Kinetic diversity of dopamine transmission in the dorsal striatum. J Neurochem. 133 (4), 522-531 (2015).
  2. Harun, R., Grassi, C. M., Munoz, M. J., Torres, G. E., Wagner, A. K. Neurobiological model of stimulated dopami....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Fast scan Cyclic VoltammetryDopamine NeurotransmissionQNsim1 0 SoftwareElectrical StimulationDopamine ReleaseDopamine ReuptakeStriatal DopamineNucleus AccumbensDorsal StriatumParameter Modeling

Related Articles