Name: Präsynaptische Dynamics in striatalen Hirnschnitten mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 49 s
Description: Erfahren Sie die Messung präsynaptischer Dopamin-Dynamik in striatalen Hirnschnitten mittels Fast-Scan-Cyclovoltammetrie. Diese Methode ermöglicht Echtzeit-Beobachtung von Neurotransmitter-Freisetzung und -Aufnahme.

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Die Förderung des National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA; AA-016967 und AA016967-01S1; TAM), Start der Wayne State University von Fonds und der Wayne State University Research Grant Program. Der Inhalt ist ausschließlich in der Verantwortung der Autoren und repräsentieren nicht die offiziellen Ansichten der NIAAA oder den National Institutes of Health.

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<li>Hashemi, P., Dankoski, E. C., Petrovic, J., Keithley, R. B., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voltammetric+detection+of+5-hydroxytryptamine+release+in+the+rat+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Voltammetric detection of 5-hydroxytryptamine release in the rat brain.</a> Anal. Chem. 81, 9462-9471 (2009).</li>
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<li>Makos, M. A., Han, K. A., Heien, M. L., Ewing, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+in+vivo+electrochemistry+to+study+the+physiological+effects+of+cocaine+and+other+stimulants+on+the+drosophila+melanogaster+dopamine+transporter%5BTitle%5D)+AND+%22A.C.S.+Chem+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Using in vivo electrochemistry to study the physiological effects of cocaine and other stimulants on the drosophila melanogaster dopamine transporter.</a> A.C.S. Chem Neurosci. 1, 74-83 (2009).</li>
<li>Budygin, E. A., John, C. E., Mateo, Y., Daunais, J. B., Friedman, D. P., Grant, K. A., Jones, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+ethanol+exposure+alters+presynaptic+dopamine+function+in+striatum+of+monkeys%3A+a+preliminary+study%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Chronic ethanol exposure alters presynaptic dopamine function in striatum of monkeys: a preliminary study.</a> Synapse. 50, 266-268 (2003).</li>
<li>Jones, S. R., Gainetdinov, R. R., Jaber, M., Giros, B., Wightman, R. M., Caron, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Profound+neuronal+plasticity+in+response+to+inactivation+of+the+dopamine+transporter%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Profound neuronal plasticity in response to inactivation of the dopamine transporter.</a> PNAS. 95, 4029-4034 (1998).</li>
<li>Kennedy, R. T., Jones, S. R., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+observation+of+dopamine+autoreceptor+effects+in+rat+striatal+slices%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Dynamic observation of dopamine autoreceptor effects in rat striatal slices.</a> J. Neurochem. 59, 449-445 (1992).</li>
<li>Rice, M. E., Cragg, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nicotine+amplifies+reward-related+dopamine+signals+in+striatum%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Nicotine amplifies reward-related dopamine signals in striatum.</a> Nat. Neurosci. 7, 583-584 (2004).</li>
<li>Zhang, L., Doyon, W. M., Clark, J. J., Phillips, P. E., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controls+of+tonic+and+phasic+dopamine+transmission+in+the+dorsal+and+ventral%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Controls of tonic and phasic dopamine transmission in the dorsal and ventral.</a> 76, 396-404 (2009).</li>
<li>Paredes, D., Grnaholm, A. C., Bickford, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+NGF+and+BDNF+on+baseline+glutamate+and+dopamine+release+in+the+hippocampal+formation+of+the+adult+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of NGF and BDNF on baseline glutamate and dopamine release in the hippocampal formation of the adult rat.</a> Brain. Res. 11141, 56-64 (2007).</li>
<li>Goggi, J., Puller, I. A., Carney, S. L., Bradford, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signalling+pathways+involved+in+the+short-term+potentiation+of+dopamine+release+by+BDNF%5BTitle%5D)+AND+%22Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Signalling pathways involved in the short-term potentiation of dopamine release by BDNF.</a> Brain. Res. 968, 156-161 (2003).</li>
<li>Cheer, J. F., Wassum, K. M., Heien, M. L., Phillips, P. E., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cannabinoids+enhance+subsecond+doapmine+relese+in+the+nucleus+accumbens+of+awake+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cannabinoids enhance subsecond doapmine relese in the nucleus accumbens of awake rats.</a> J. Neurosci. 24, 4393-4400 (2004).</li>
<li>Phillips, P. E., Stuber, G. D., Heien, M. L., Wightman, R. M., Carelli, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subsecond+dopamine+release+promotes+cocaine+seeking%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Subsecond dopamine release promotes cocaine seeking.</a> Nature. 422, 614-618 (2003).</li>
<li>Robinson, D. L., Heien, M. L., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+of+dopamine+concentration+transients+increases+in+dorsal+and+ventral+striatum+of+male+rats+duing+introduction+of+conspecifics%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Frequency of dopamine concentration transients increases in dorsal and ventral striatum of male rats duing introduction of conspecifics.</a> J. Neurosci. 22, 10477-10486 (2002).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Das Protokoll hier vorgestellten demonstriert, wie die Vorbereitung und Verwendung der Maus koronalen Hirnschnitten für FSCV Experimente. 11 - Diese Methode ist zwar spezifisch für den Erhalt und die Messung Dopamin Dynamik, andere Neurotransmitter wie Adenosin, haben Wasserstoffperoxid, Noradrenalin und Serotonin in vivo oder in vitro mit FSCV 3, 8 überwacht. FSCV können verwendet werden, um einige dieser anderen neurochemicals durch einfache Modifikationen der Wellenform angewen...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name </td><td> Firma </td><td> CAS-Nummer </td></tr><tr><td width="274"> Reagens </td><td></td><td></td></tr><tr><td width="274"> Kaliumchlorid </td><td> Fischer </td><td width="142" valign="top"> 7447407 </td></tr><tr><td width="274"> Kochsalz </td><td> EMD Chemicals </td><td width="142" valign="top"> 7647145 </td></tr><tr><td width="274"> Magnesiumchlorid </td><td width="194" valign="top"> Fischer </td><td width="142" valign="top"> 7791186 </td></tr><tr><td width="274"> Calciumchlorid </td><td width="194" valign="top"> Fischer </td><td width="142" valign="top"> 10035048 </td></tr><tr><td width="274"> Natriumbicarbonat </td><td width="194" valign="top"> EMD Chemicals </td><td width="142" valign="top"> 144558 </td></tr><tr><td width="274"> Natriumphosphat, Dibasic </td><td width="194" valign="top"> EMD Chemicals </td><td width="142" valign="top"> 7558794 </td></tr><tr><td width="274"> D-Glucose </td><td width="194" valign="top"> Fischer </td><td width="142" valign="top"> 50997 </td></tr><tr><td width="274"> Askorbinsäure </td><td width="194" valign="top"> Fischer </td><td width="142" valign="top"> 50817 </td></tr><tr><td width="274"> Sucrose </td><td width="194" valign="top"> Fischer </td><td> 57501 </td></tr><tr><td width="274">&nbsp;</td><td width="194" valign="top">&nbsp;</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td width="274"> Materialien </td><td width="194" valign="top"> Verkäufer </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td width="274"> Kohlefaser </td><td> Goodfellow Oakdale, PA </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Glaskapillare </td><td> AM-Systeme Carlsborg WA. </td><td> 602000 </td></tr><tr><td width="274"> Silberdraht </td><td> A-M-Systeme Carlsborg WA. </td><td> 787000 </td></tr><tr><td width="274"> Tungsten Stimulationselektrode </td><td> Plastics One, Roanoke, VA </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Platindraht </td><td></td><td></td></tr><tr><td width="274"> Anschlusskabel </td><td> Squires Electronics, Cornelius, OR </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Loctite 404 Sekundenkleber </td><td> Hankal Corp Rocky Hill CT. </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Rasierklinge </td><td> World Precision Instruments Inc. FL. </td><td></td></tr><tr><td width="274"> BD Spinalnadel </td><td> BD Medical Systems, Franlin Lake, NJ </td><td> REF 405234 </td></tr><tr><td width="274"> Chirurgische Klinge </td><td> Feather Rasierklingen Co. LTD. Japan </td><td></td></tr><tr><td width="274"></td><td></td><td></td></tr><tr><td width="274"> Software </td><td width="194" valign = &quot;top&quot;&gt; Verkäufer </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td width="274"> TH-Software </td><td> ESA Inc., Chelmsford, MA </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Instrument </td><td width="194" valign="top"> Verkäufer </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td width="274"> Eintauchen Aufnahme Kammer </td><td> Benutzerdefinierte Scientific, Denver, CO </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Neorolog Stimulus Isolator </td><td> Digitmeter, Hertfordshire, England </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Automatische Temperaturregelung </td><td> Warner Instrument Corporation </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Microscope (SZX7) </td><td> Olymp </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Mikroskop </td><td> Fischer </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Vibratom 3000 Schneidesystem </td><td> St. Louist, MO. </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Perfusionspumpe </td><td> Watson Marlow Limited, Falmouth Cornwall - England </td><td> H110708 </td></tr><tr><td width="274"> Micropipette puller </td><td> Narishige, Tokyo, Japan </td><td></td></tr><tr><td width="274"> ChemClamp Potentiostaten </td><td> Dagan Unternehmen, Minneapolis, MN. </td><td></td></tr></tbody></table>

präsynaptische dynamics in striatalen hirnschnitten mit fast-scan-cyclovoltammetrie

Presynaptic Dopamine Dynamics in Striatal Brain Slices with Fast-scan Cyclic Voltammetry

Umfangreiche Forschung hat sich auf den Neurotransmitter Dopamin wegen ihrer Bedeutung in der Wirkmechanismus von Drogen (zB Kokain und Amphetamin), seine Rolle in psychiatrischen Erkrankungen (zB Schizophrenie und Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom mit Hyperaktivität), und seine Einbindung in degenerative konzentriert Erkrankungen wie Parkinson und Chorea Huntington. Unter normalen physiologischen Bedingungen wird Dopamin bekannt, Bewegungsaktivität, Kognition, Lernen, emotionale Auswirkungen, und neuroendokrinen Sekretion regulieren. Eines der größten Dichten von Dopamin-Neuronen innerhalb des Striatum, die in zwei unterschiedlichen neuroanatomischen Regionen wie der Nucleus accumbens und die caudate-Putamen bekannt aufgeteilt werden kann. Ziel ist es, ein allgemeines Protokoll für Stück Fast-Scan-Cyclovoltammetrie (FSCV) in der Maus Striatum zu illustrieren. FSCV ist eine gut definierte elektrochemische Technik bietet die Möglichkeit, die Freisetzung von Dopamin und Aufnahme zu messen und in Echtzeit in discrete Hirnregionen. Kohlefaser Mikroelektroden (Durchmesser von ca. 7 um) sind in FSCV zur Dopamin-Oxidation zu erkennen. Die analytische Vorteil der Verwendung FSCV zu Dopamin zu erkennen ist die erweiterte zeitliche Auflösung von 100 Millisekunden und räumlichen Auflösung von weniger als zehn Mikrometer, das ergänzende Informationen zur In-vivo-Mikrodialyse.

Mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie zu elektrisch evozierten präsynaptischen Dopamin-Dynamik in striatalen Hirnschnitten zu messen.

Präsynaptische Dynamics in striatalen Hirnschnitten mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie

Umfangreiche Forschungsarbeiten haben sich auf den Neurotransmitter Dopamin konzentriert, da dieser eine wichtige Rolle im Wirkmechanismus von Suchtstoffen (z. B. Kokain und ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, einen allgemeinen Protokollablauf für die schnelle Scan-Zyklus-V-Telemetrie an Schnitten darzustellen. Dies wird erreicht, indem zunächst das Hirngewebe für koronare Schnitte vorbereitet wird. Anschließend werden Elektroden in der jeweiligen interessierenden Hirnregion platziert.Der nächste Schritt besteht darin, über die Elektrode eine Spannung in Form einer dreieckförmigen Welle anzulegen, um Dopamin nachzuweisen. Schließlich wird ein pharmakologischer Wirkstoff der Wahl auf das Gehirnschnittpräparat aufgebracht und dessen Einfluss auf die präsynaptischen Dopamindynamiken beobachtet. Letztendlich zeigt dieses Protokoll Veränderungen in den präsynaptischen Dopamindynamiken auf, wie beispielsweise stimulierte Dopaminfreisetzung und Dopamin-Aufnahmeraten mittels schneller Scan-Cyclic-Voltammetrie.Obwohl diese Methode Einblicke in die präsynaptische Dopamindynamik ermöglichen kann, ist sie auch auf andere Systeme anwendbar, einschließlich Tierarten und Neurotransmitter wie Ratten und Fruchtfliegen sowie Serotonin und Noradrenalin. Die Demonstration des Verfahrens erfolgt durch Francis Mena, MEA Khalid und Erin oo, die Doktorande

presynaptic-dopamine-dynamics-striatal-brain-slices-with-fast-scan

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Ein neues Mittel, um Neurotransmission optisch messen unter Verwendung von fluoreszierenden Dopamin-Analoga.

Freisetzung von Dopamin an den einzelnen präsynaptischen visualisiert FFNs

Der amperometrische Technik misst Dopamin-Freisetzung aus einer einzelnen Zelle durch Detektieren der aktuellen durch spontane oxidative Dopamin Oxidation produziert. Gleichzeitige Voltage-Clamp und Amperometrie Methodik zeigen die mechanistische Beziehung zwischen der Gesamt-Wertung "Aktivität" Dopamin-Transporter und die regulatorische Rolle dieser Aktivität auf den Rücktransport von Dopamin.

Single Cell Messung der Freisetzung von Dopamin mit gleichzeitiger Voltage-Clamp-und Amperometry

Dieses Video zeigt die Implantation von Elektroden und Kanülen in einer anästhesierten Ratte, um die Dopaminfreisetzung im Nucleus accumbens mit einem Potentiostaten und die Infusion von Medikamenten zur Modulation der dopaminergen Aktivität im ventralen tegmentalen Bereich zu messen.

Überwachung der Dopaminfreisetzung in einem Rattenmodell mit VTA-Manipulation des dopaminergen Neuronenrezeptors

Schnelle Fluktuationen des extrazellulären Dopamins (DA) vermitteln sowohl die Belohnungsverarbeitung als auch das motivierte Verhalten bei Säugetieren. Dieses Manuskript beschreibt die kombinierte Anwendung von zyklischer Fast-Scan-Voltammetrie (FSCV) und intraoraler Tastant-Verabreichung, um zu bestimmen, wie Tastants die schnelle Dopaminfreisetzung bei wachen, sich frei bewegenden Ratten verändern.

Prüfung von Rapid Dopamine Dynamics mit Fast Scan Cyclovoltammetrie Während Intraorale Geschmacksträger in Verwaltung Awake Rats

Fast-Scan zyklische Voltammetrie kann in vivo Dopamin Neurotransmission im Zusammenhang mit Drogen, Krankheit und anderen experimentellen Manipulationen zu überwachen. Diese Arbeit beschreibt die Implementierung von QNsim1.0, einer Software zur Modellierung von elektrisch stimulierten Dopaminreaktionen gemäß dem quantitativen neurobiologischen Modell zur Quantifizierung von Schätzungen der Dopaminfreisetzung und Wiederaufnahmedynamik.

Modellierung Fast-Scan Zyklische Voltammetrie Daten aus elektrisch stimulierten Dopamin Neurotransmission Daten mit QNsim1.0

Das Ziel dieses Protokolls ist es, ventrale tegmentale Bereichsrezeptoren direkt zu manipulieren, um ihren Beitrag zur Subsekunden-Dopaminfreisetzung zu untersuchen.

Kombinierte Infusion und Stimulation mit zyklischer Fast-Scan-Voltammetrie (CIS-FSCV) zur Beurteilung der ventralen Tegmental-Area-Rezeptor-Regulation von phasischem Dopamin

Dieser Bericht zeigt eine Technik zur mechanischen Isolation von einzelnen Neuronen lebensfähig halten befestigt präsynaptischen boutons. Vibrodissociated Neuronen haben die Vorteile der schnellen Produktion, ausgezeichnete pharmakologische Kontrolle und verbesserten Raum-Klemme, ohne Einfluss von benachbarten Zellen. Diese Methode kann für die Bildgebung der synaptischen Elementen und Patch-Clamp-Aufzeichnung verwendet werden.

Vibrodissociation von Neuronen aus Nager Hirnschnitten zu Study Synaptic Transmission and Image präsynaptischen

Eine robuste Art und Weise die neuronale Lawinen, dh skaleninvarianten räumlich-zeitliche Aktivitätsmuster platzt, was auf kritischen Zustand Dynamik in Kortex zu untersuchen. Lawinen entstehen spontan bei der Entwicklung von oberflächlichen Schichten der kultivierten Cortex, die für die langfristige Messungen der Aktivität ermöglicht mit planaren integrierten Multi-Elektroden-Arrays (MEA) unter genau kontrollierten Bedingungen.

Multi-Elektroden-Array Recordings neuronaler Lawinen in organotypischen Kulturen

Die Elektrode-Gewebe-Grenzfläche von neuronalen Aufnahme Elektroden können mit elektrischen Impedanzspektroskopie (EIS) und Cyclovoltammetrie (CV) charakterisiert werden. Anwendung der Vorspannschaltung Veränderungen der elektrochemischen Eigenschaften der Elektrode-Gewebe-Grenzfläche und verbessert werden können Aufnahmefähigkeit. Spannung Vorspannung, sind EIS, CV-und neuronalen Aufnahmen ergänzen.

Vorspannschaltung, Cyclovoltammetrie, Impedanzspektroskopie &amp; Elektrotechnik für Neuronale Interfaces

Pair-Aufzeichnungen sind simultane Ganzzell-Patch-Clamp-Aufzeichnungen von zwei synaptisch verbundenen Neuronen, die eine präzise elektrophysiologische und pharmakologische Charakterisierung der Synapsen zwischen einzelnen Neuronen ermöglichen. Hier beschreiben wir die detaillierte Methodik und die Anforderungen für die Etablierung dieser Technik in organotypischen hippokampalen Schnittkulturen in jedem Labor, das für Elektrophysiologie ausgestattet ist.

Gepaart ganze Zelle Recordings in Organotypische Hippocampus

Erfahren Sie die Messung präsynaptischer Dopamin-Dynamik in striatalen Hirnschnitten mittels Fast-Scan-Cyclovoltammetrie. Diese Methode ermöglicht Echtzeit-Beobachtung von Neurotransmitter-Freisetzung und -Aufnahme.

Präsynaptische Dynamics in striatalen Hirnschnitten mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie

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