Artículo de método

Medición de la dinámica de concentración de iones de potasio evocados en cortes del hipocampo coronal

8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fuente: Octeau, J. C. et al. Fabricación, prueba y uso de microelectrodos selectivos de iones de potasio en cortes de tejido de cerebro adulto. J. Vis. Exp. (2018).

El video muestra la dinámica de concentración de iones de potasio evocados en la estimulación eléctrica de cortes de cerebro del hipocampo coronal de ratón. Se inserta un electrodo estimulador bipolar en el estrato radial de la región CA3 en el hipocampo, y se coloca un electrodo selectivo de iones de potasio en el estrato radial CA1. La estimulación eléctrica provoca un potencial de acción, lo que resulta en la liberación de iones de potasio. Finalmente, la falta de respuesta de iones de potasio evocados en presencia de una molécula inhibidora confirma que la dinámica de la concentración de iones de potasio se debe a la generación de potencial de acción en los colaterales de Schaffer.

Protocolo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Todos los procedimientos relacionados con la recolección de muestras se han realizado de acuerdo con las directrices del IRB del instituto.

1. Preparación de cortes de cerebro agudos en el hipocampo

  1. Preparación de soluciones de lonchas
    1. Prepare 500 mL de solución de corte de sacarosa compuesta por: 194 mM de sacarosa, 30 mM de NaCl, 4,5 mM de KCl, 10 mM de D-glucosa, 1 mM de MgCl2, 1,2 mM de NaH2PO4 y 26 mM de NaHCO3, 290-300 mOsm, saturadas con 95% deO2 y 5% de CO2.
    2. Prepare 1-2 litros de solución de registro (líquido cefalorraquídeo artificial, ACSF) compuesta por: 124 mM de NaCl, 4,5 mM de KCl, 1 mM de MgCl2, 10 mM de D-glucosa, 2 mM de CaCl2, 1,2 mM de NaH2PO4 y 26 mM de NaHCO3; pH 7,3 - 7,4 (después del burbujeo), 290 - 300 mOsm, saturado con 95% deO2 y 5% de CO2. Llene un vaso de precipitados que contenga una cámara portacerebros con una solución de grabación y manténgalo a 32-34 °C. Llene la cámara del vibratomo con aguanieve de agua helada.
  2. Preparación aguda de lonchas
    1. Anestesiar profundamente a un ratón colocándolo en una campana precargada con 2-3 mL de isoflurano. Verifique el reflejo de pellizco del dedo del pie y, si no responde, decapitarlo rápidamente con un par de tijeras afiladas o guillotina, según lo requiera su protocolo animal.
    2. Haga una incisión de 2-3 cm con unas tijeras de la porción caudal del cráneo para cortar el cuero cabelludo a lo largo de la línea media. Mientras retrae manualmente el cuero cabelludo, haga dos incisiones horizontales de 1 cm desde el foramen magnum a lo largo de los lados del cráneo. Luego, con unas tijeras finas, corte una incisión a lo largo del cráneo, a lo largo de la línea media desde la parte posterior del cráneo hasta la nariz.
    3. Con pinzas finas insertadas cerca de la línea media, retraiga el cráneo inciso en dos porciones. Extraiga el cerebro de ratón del cráneo y use una cuchilla para eliminar el cerebelo y los bulbos olfativos, que se encuentran respectivamente en las porciones caudal y rostral del cerebro. Estos se pueden identificar por las grandes fisuras, que los separan de la corteza.
    4. Monta el bloque cerebral en la bandeja del vibratomo con superpegamento. Llene la bandeja de vibratome con una solución de corte helada.
    5. Corte secciones de tejido en el plano coronal con un grosor de 300 μm. Por lo general, se pueden recolectar 6 cortes coronales del hipocampo.
    6. Después de cortar cada sección, transfiera inmediatamente las lonchas al vaso de precipitados que contiene rebanadas calentado a 32-34 °C. Mantenga las secciones a esta temperatura durante 20 minutos antes de retirar el vaso de precipitados que contiene las secciones y colóquelo a temperatura ambiente durante al menos 20-30 minutos antes de grabar.

>2. Medición de la dinámica de K+ evocada eléctricamente

  1. Configuración de la preparación de la loncha
    1. Coloque suavemente la rodaja de cerebro en la bañera con una pipeta Pasteur y manténgala suavemente en su lugar con un arpa de platino con cuerdas de nylon.
    2. Asegúrese de que las puntas del electrodo estimulador bipolar estén paralelas entre sí y estén niveladas con el plano de la corte. Lentamente, en el transcurso de 6-7 segundos, inserte los electrodos en el estrato radial CA3 de aproximadamente 40-50 μm de profundidad para estimular las colaterales de Schaffer. En las secciones coronales, CA3 se puede identificar aproximadamente como la porción del hipocampo propiamente dicha lateral a la capa de células granulosas en el género del hipocampo, con el estrato radial cayendo medial y ventral a la capa de células piramidales.
    3. Inserte con cuidado el electrodo selectivo de K+ en el estrato radiado CA1 de aproximadamente 50 μm de profundidad, bajando lentamente el electrodo durante aproximadamente 3-4 segundos. Permita que el potencial se estabilice a través del electrodo antes de aplicar estimulaciones a la rebanada: esto suele tardar de 5 a 10 minutos. Si el corte presenta cambios espontáneos en el K+ extracelular, deséchelo y repita este proceso con un nuevo corte.
  2. Medir la liberación de K+ evocada
    1. Aplique trenes de estimulación eléctrica (8 pulsos) presionando manualmente el gatillo del estimulador mientras registra digitalmente las respuestas. Aplique la estimulación a 10 Hz y 1 ms de ancho de pulso, comenzando con una amplitud de estímulo de 10 μA.
    2. Aplique amplitudes de estimulación crecientes en un factor de 2 hasta que se detecte una amplitud de respuesta máxima de K+. Si no ve ninguna respuesta, acerque la posición del electrodo de K+ al sitio de estimulación en incrementos de 100 μm
    3. Determine la amplitud del estímulo que produce la respuesta media máxima. En nuestra experiencia, esto está entre 40 y 160 μA, dependiendo de la calidad de la preparación, la edad del animal y la distancia entre los electrodos de estimulación y el electrodo selectivo K+.
    4. En el mismo corte, utilizando una amplitud de estímulo en un paso inferior a la amplitud que produce la respuesta media máxima (por ejemplo, si 80 μA produce una respuesta semimáxima, utilice 40 μA) aplique trenes de estímulos de un número creciente de pulsos. Inicialmente, hemos utilizado trenes de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128 pulsos.
    5. Para confirmar que las señales de K+ están mediadas por el disparo del potencial de acción del baño de colaterales Schaffer estimulado eléctricamente, aplique 0,5 μM de tetrodotoxina (TTX) en ACSF durante 10 minutos y repita el protocolo de estimulación. No se deben observar respuestas evocadas.
    6. Después de finalizar el experimento de corte, confirme que el electrodo ha mantenido su capacidad de respuesta recalibrando el electrodo en las soluciones de calibración y asegurándose de que la respuesta no se haya desviado en más del 10% de la calibración inicial

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
VibratomoDSKMicrocortadora Zero 1
Ratón: Ratones endogámicos C57BL/6NTacTaconicExistencia#B6
microscopioOlimpoBX51
pCLAMP10.3Dispositivos molecularesN/A
Punta personalizada microfil 28GInstrumentos de precisión mundialCMF28G
Varilla de tungstenoSistemas A-M716000
Electrodos estimulantes bipolaresFHCMX21XEW(T01)
Aislador de estímulosInstrumentos de precisión mundialA365
Estimulador de césped S88Compañía de Instrumentos de HierbaS88
Pipetas de vidrio de borosilicatoInstrumentos de precisión mundial1B150-4
Tablero de la A a la DDigidata 1322AInstrumentos Axon
Amplificador de señalMulticlamp 700A o 700BInstrumentos Axon
CabeceraCV-7B Cat 1Instrumentos Axon
Computadora de parchesDellN/A
cloruro de sodiosigmaS5886
Cloruro de potasiosigmaP3911
HEPESsigmaH3375
Bicarbonato de sodiosigmaS5761
Fosfato de sodio monobásicosigmaS0751
D-glucosasigmaG7528
Cloruro de calciosigma21108
Cloruro de magnesiosigmaM8266
ValinomicinasigmaV0627-10mg
1,2-dimetil-3-nitrobencenosigma40870-25ml
Tetrakis de potasio (4-clorofenil)boratosigma60591-100 mg
5% de dimetildiclorosilano en heptanosigma85126-5ml
TTXCompañía Química de las Islas CaimánAño 14964
ácido clorhídricosigmaH1758-500mL
sacarosasigmaS9378-5kg
Micromanipulador de pipetasSutterMP-285 / ROE-200 / MPC-200
Lente del objetivoOlimpoPlanAPO 10xW

Reimpresiones y permisos

Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE

Solicitar permiso

Etiquetas

Din mica de los iones de potasioRespuesta evocada de potasioPreparaci n de cortes hipocampalesElectrodo de estimulaci n bipolarElectrodo selectivo de iones de potasioEstimulaci n de las colaterales de SchafferCanales de sodio dependientes de voltajePropagaci n del potencial de acci nProtocolo de inhibici n con TTXEntrenamiento en estimulaci n el ctrica

Artículos relacionados