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将小鼠冠状脑切片固定在充满人工脑脊液(aCSF)的记录室中。
将双极刺激电极插入海马CA3区的辐射层。CA3神经元将其轴突(称为Schaffer侧支)投射至CA1区。
将钾离子选择性电极置于CA1区辐射层。
电刺激CA3神经元以打开电压门控钠通道。钠离子内流使膜电位变为正值,这一过程称为去极化,并产生动作电位。
去极化达到峰值后,钠通道失活,电压门控钾通道开放,允许钾离子外流,从而使膜复极化。随后,膜电位得以恢复,动作电位传播至CA1区。
钾离子选择性电极通过响应曲线测量流出量。
加入阻断剂以抑制电压门控钠通道的活性。在电刺激下,若无钾离子反应,则证实其动力学变化源于Schaffer侧支中的动作电位。
为测量钾离子动态,使用巴斯德移液管轻轻将脑片放入浴槽中,并用带尼龙弦的铂金网格轻轻固定。确保双极刺激电极的尖端彼此大致平行,并与脑片平面齐平。在5到7秒的时间内,缓慢将电极插入CA3区辐射层,深度约为40至50微米,以刺激Schaffer侧支。
然后,将钾离子选择性电极缓慢下放约3至4秒,小心地插入CA1区辐射层,深度约为50微米。在对脑片施加刺激之前,需等待电极电位稳定,通常需要5至10分钟。如果脑片表现出过强的细胞外钾离子浓度自发变化,则应弃用该脑片,并使用新的脑片重复实验过程。
为测量诱发性钾离子释放,施加电刺激串刺激 通过 使用刺激隔离器的同时进行反应的数字记录。以10赫兹频率、每脉冲1毫秒、起始刺激强度为10微安的参数开始刺激。以2倍递增的方式逐步增加刺激强度,直至检测到最大钾离子反应幅度。若未观察到反应,以100微米为步长,逐步将钾离子选择性电极向刺激位点移动。
为证实钾离子浓度的变化是由电刺激激活的苔藓纤维侧支浴中动作电位的发放所介导的,可在 aCSF 中加入 0.5 微摩尔 TTX 作用 10 分钟,然后重复刺激方案。此时不应观察到诱发出的反应。