JoVE-Enzyklopädie der Experimente
Neurowissenschaften
0 Aufrufe • 2:58 Min. • July 8th, 2025
Sichern Sie ein Hirnschnitt in einer Aufnahmekammer mit einer kontinuierlichen Perfusion von aCSF mit hohem Magnesiumgehalt, der die N-Methyl-D-Aspartat- oder NMDA-Glutamatrezeptoren blockiert.
Positionieren Sie die Stimulations- und Aufzeichnungselektroden im Hippocampus Cornu ammonis 1 oder CA1 stratum radiatum.
Stimulieren, um ein elektrisches Signal zu erhalten, das intakte neuronale Verbindungen bestätigt.
Positionieren Sie die Stimulationselektrode wieder auf dem Stratum oriens und die Aufzeichnungselektrode auf dem Stratum pyramidale und führen Sie sie tiefer ein.
Wenden Sie tetanische Stimulationen an, hochfrequente elektrische Impulse, um die Freisetzung des exzitatorischen Neurotransmitters Glutamat aus den Schaffer-Kollateralaxonen zu induzieren.
Glutamat bindet an Glutamatrezeptoren auf CA1-Neuronen und erleichtert so den Natriumeinstrom und die Depolarisation der Membran.
Dadurch werden NMDA-Rezeptoren freigeschaltet, wodurch Natrium- und Kalziumeinstrom ermöglicht und die Erregung der Neuronen verbessert wird.
Die erregten Interneurone im Stratum oriens setzen den hemmenden Neurotransmitter GABA frei, der mit den CA1-Neuronen interagiert.
Dieses Gleichgewicht von erregenden und hemmenden Eingängen führt zu einer synchronisierten kontrollierten Erregung des neuronalen Netzwerks CA1, die rhythmische Gehirnwellen erzeugt, die als Gamma-Oszillationen bezeichnet werden und für Aufmerksamkeit und Gedächtnis entscheidend sind.
Um die Scheibe in der Aufnahmekammer zu montieren, legen Sie eine Gehirnscheibe in eine untergetauchte Aufnahmekammer, die mit ACSF durchblutet ist, der mit 1 bis 2 Millilitern pro Minute fließt und auf 32 Grad Celsius erhitzt wird. Der für die Aufzeichnungen verwendete ACSF unterscheidet sich von dem in der Haltekammer, da die Magnesiumkonzentration von 2 Millimolar auf 4 Millimolar erhöht wird.
Sichern Sie die Scheibe, indem Sie ein halbkreisförmiges Edelstahlgewicht darauf legen, dessen Stränge parallel zum Hippocampus CA1 verlaufen. Erhöhen Sie danach die Perfusionsgeschwindigkeit auf 8 bis 10 Milliliter pro Minute bei 32 Grad Celsius.
Bewegen Sie die Stimulationselektrode mit einem Präpariermikroskop in die Mitte des Stratum oriens. Bewegen Sie dann die Aufzeichnungselektrode so nah wie möglich an die Stimulationselektrode in die Pyramidenschicht. Anschließend werden sowohl die Stimulations- als auch die Aufzeichnungselektrode 50 bis 100 Mikrometer in die Scheibe abgesenkt, um das EPSP-Feld von 1 Millivolt als Reaktion auf den Prüfimpuls von 120 bis 150 Mikroampere zu erzeugen.
Um Gamma-Oszillationen zu erzeugen, stimulieren Sie das Gewebe mit einem Zug von 20 mal 0,1 Millisekunden-Impulsen, die bei 200 Hertz abgegeben werden. Dieser tetanische Stimulus kann zu reproduzierbaren Reaktionen führen, wenn er alle 5 Minuten abgegeben wird.