JoVE Encyclopedia of Experiments
Neurowissenschaften
0 Ansichten • 2:47 Min. • August 7th, 2025
Beginnen Sie mit einer Ratte, der chirurgisch optische Fasern implantiert wurden, die auf die Synapsen zwischen den Neuronen des Nucleus geniculatus medialis (MGN) und der lateralen Amygdala (LA) abzielen.
Die Ratte ist darauf konditioniert, einen Hebel zu drücken, um ein Betäubungsmittel durch einen Katheter zu erhalten, eine Aktion, die mit auditiven und visuellen Hinweisen verbunden ist.
Bei wiederholter Konditionierung wandern die auditiven Signale über das MGN und induzieren eine Hochregulierung der Neurotransmitterrezeptoren an den Synapsen, wodurch die synaptischen Verbindungen gestärkt werden.
Die viral transduzierte Ratte exprimiert lichtempfindliche Ionenkanäle in den MGN-Neuronen.
Geben Sie niederfrequente Impulse über die optischen Fasern ab, um diese Kanäle zu öffnen, ein Prozess, der als optogenetische Stimulation bezeichnet wird.
Der resultierende Kationeneinstrom induziert eine niederfrequente Freisetzung von Neurotransmittern.
Die Neurotransmitter binden an Rezeptoren auf LA-Neuronen und induzieren einen geringen Kalziumeinstrom, der die Internalisierung von Neurotransmitterrezeptoren induziert und die Synapsen schwächt.
Die geschwächte synaptische MGN-LA-Übertragung führt zu einer verminderten neuronalen Kommunikation, die als Langzeitdepression (LTD) bekannt ist, und reduziert das mit Hinweisen verbundene Verhalten bei der Suche nach Drogen.
Für die optogenetische Induktion von Langzeitdepression oder LTD schließen Sie Patchkabel über eine Drehdurchführung an eine blaue Laserdiode mit 473 Nanometern an, die über einem sauberen, standardmäßigen Nagetiergehäusekäfig aufgehängt ist. Schalten Sie den Laser gemäß der Bedienungsanleitung ein und schließen Sie den Laser an einen Pulsgenerator an. Passen Sie die Einstellungen so an, dass die Ratte die 900 Lichtimpulse bei 2 Mikrosekunden bei 1 Hertz ausstrahlt. Messen Sie die Lichtleistung durch das Patchkabel mit einem Lichtsensor und stellen Sie die Laserintensität so ein, dass die Lichtleistung durch das Patchkabel ca. 5 bis 7 mW beträgt.
Setzen Sie die Ratte in den sauberen Gehäusekäfig und entfernen Sie die Staubschutzabdeckungen und Aderendhülsenhülsen, wodurch die Aderendhülsen freigelegt werden. Verbinden Sie dann die Patchkabel beidseitig mit jeder Aderendhülse. Bei richtiger Einrichtung können sich Nagetiere während der optogenetischen Stimulation frei im Käfig bewegen. Nachdem Sie die Ratte drei Minuten lang die Umgebung erkunden gelassen haben, schalten Sie den Impulsgenerator ein, um die optogenetische Stimulation zu starten. Lassen Sie die Ratte nach der Induktion einer Langzeitdepression drei Minuten im Käfig bleiben, bevor Sie sie wieder in den Heimkäfig setzen.