Elektrophysiologie adulter Zebrafische: Eine Methode zur Messung der extrazellulären elektrischen Aktivität von Neuronen in vivo

0 Aufrufe3:11 Min. • April 30th, 2023

- Neuronen breiten elektrische Impulse über Aktionspotentiale aus. Wenn sich das Neuron im Ruhezustand befindet, fließen Kaliumionen langsamer ab als Natriumionen, was zu einer Änderung des Membranpotentials führt. Dies führt dazu, dass sich die Natriumionenkanäle öffnen und der Zufluss von Natriumionen ermöglicht wird, wodurch ein elektrischer Impuls erzeugt wird.

Die Methode, solche Aktivitäten in einer Zelle zu untersuchen, wird als Elektrophysiologie bezeichnet. Beginnen Sie den Eingriff, indem Sie eine Sekundärelektrodenspitze in das Nasenloch eines erwachsenen Zebrafisches einführen. Führen Sie als Nächstes die Primärelektroden oberflächlich in das freiliegende optische Tectum ein, um die extrazelluläre neuronale Aktivität zu messen.

Die Primärelektrode misst das extrazelluläre Membranpotential aller sie umgebenden Zellen. Das Signal repräsentiert das kombinierte Membranpotential all dieser Zellen. Die Elektrode erkennt das Signal und leitet es an einen Verstärker - ein Oszilloskop - weiter, das eine visuelle Anzeige des Membranpotentials darstellt, und an einen Computer.

Beobachten Sie die Messwerte und analysieren Sie die elektrische Differenz zwischen der Primär- und der Sekundärelektrode. Bei der elektrophysiologischen Messung handelt es sich um einen Vergleich. Im Beispielprotokoll werden wir die Wirkung pharmakologischer Verbindungen auf die neuronale Aktivität bei einem erwachsenen Zebrafisch messen.

- Für die elektrophysiologische Aufzeichnung schließen Sie den Intubationshahn und lösen Sie schnell die Leur-Sperre, die die Intubationsbasis mit dem Tricain-Tropf verbindet. Bringen Sie den intakten Intubationsaufbau in das Elektrophysiologie-Mikroskop und schließen Sie ihn an das Perfusionssystem an. Schalten Sie das Habitatwasser ein und perfundieren Sie etwa eine Stunde lang mit einer Geschwindigkeit von 1 Milliliter pro Minute, um das Tricain auszuwaschen.

Positionieren Sie die Sekundärelektrode mit einem Mikromanipulator so, dass die Elektrodenspitze in das Nasenloch des Tieres oder in die Vertiefung unter dem Oberkiefer eingeführt werden kann. Führen Sie anschließend die Primärelektrodennadel in die Kraniotomieöffnung ein. Führen Sie dann die Nadel in das Gewebe ein, so dass die Spitze ziemlich oberflächlich im optischen Tectum positioniert ist.

Tiefere Positionen der Elektrode können zu einem kleinen elektrischen Signal führen. Für die Datenerfassung wird der lückenlose Modus mit 5.000 Hertz Abtastrate zusammen mit dem Tiefpassfilter von 0,1 Kilohertz und einem Hochpassfilter von 1 Hertz verwendet. Beginnen Sie mit der Aufzeichnung der elektrophysiologischen Aktivität, wenn das Wasser des Lebensraums mindestens 45 Minuten lang durchblutet ist. Zeichnen Sie mindestens 15 Minuten lang eine Grundlinie der nativen Aktivität auf, bevor Sie experimentelle Arzneimittel hinzufügen.