使用全细胞膜片钳技术对内侧前庭核神经元施加噪声电流

0 次观看3:45 分钟 • July 8th, 2025

取包含内侧前庭核(medial vestibular nucleus,MVN)的小鼠脑干切片。

将脑片固定在充满人工脑脊液的记录室中,以维持神经元的活性。

在显微镜下观察切片以定位前庭内侧核(MVN)神经元。

施加正压,推动充满模拟细胞内环境溶液的微移液管穿过组织。

当移液管接触神经元时,神经元膜会出现凹陷。

施加负压以吸出一小部分膜,形成紧密封接。

接下来,施加负压脉冲以破裂膜,从而在神经元与移液管之间形成连续的连接。

对神经元施加随机噪声振幅,并确定一个阈下振幅,当噪声超过该振幅时可诱导神经元放电。

最后,将一系列电刺激与亚阈值的随机噪声振幅结合,施加于神经元。

测量神经元增益——即神经元在噪声存在下调节其放电反应以响应刺激的能力。

进行全细胞膜片钳电生理记录时,首先,拉制显微玻璃电极,使其在填充钾基内液后最终电阻介于3至5兆欧之间,并将其置于浴液中。为获取前庭内侧核(MVN)单个神经元的全细胞膜片钳记录,将一片组织切片从孵育室转移至标准电生理记录装置的记录室,并使用固定在U形重物上的尼龙线固定切片。

以25摄氏度、每分钟3毫升流速的含碳合气人工脑脊液持续灌流记录室,并用胞内液填充玻璃微电极。使用移液器施加少量正压,以将碎屑从微电极尖端推开。先使用低倍物镜定位前庭内侧核(MVN),然后切换至高倍物镜以识别前庭内侧核内的单个神经元。

在使用移液管刺入组织之前,先施加少量正压,以将碎屑从移液管尖端推开,然后使用显微操作器将移液管移向选定的神经元。神经元膜上应形成一个小凹陷。释放正压,并施加少量负压。

一旦形成千兆欧姆封接,通过吸管 holder 上的吸液口施加轻柔、短暂且迅速的负压,以破裂细胞膜并形成全细胞构型。随后,按照标准方案获取全细胞电流钳记录。

为了对单个内侧前庭核神经元施加随机噪声和正弦噪声,将刺激幅度范围设置为3至24皮安,以确定神经元的阈值和放电频率,并将较低和较高的刺激强度分组,以确定感觉阈值。

接下来,计算在去极化电流脉冲注入每个独立电流水平期间,持续10秒时间内的平均放电频率。利用平均放电频率值绘制放电频率-电流关系图。然后,进行线性回归分析,确定最佳拟合直线的斜率,以计算神经元增益。