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Artículo de método

Implementar Clamp dinámico con conductancias sinápticas y artificiales en células de ratón ganglionares retinianas

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DOI:

10.3791/50400

16 de mayo de 2013

En este artículo

Resumen

Este artículo de vídeo ilustra los set-up, los procedimientos para remendar los cuerpos celulares y cómo implementar clamp grabaciones dinámicas de las células ganglionares de todo el montaje del ratón retinas. Esta técnica permite la investigación de la contribución precisa de entradas sinápticas excitatorias e inhibitorias, y su magnitud relativa y el momento para spiking neuronal.

Resumen

Las células ganglionares son las neuronas de salida de la retina y su actividad refleja la integración de múltiples entradas sinápticas derivados de circuitos neuronales específicas. Técnicas de patch clamp, de fijación de voltaje y configuraciones de corriente con la pinza, se utilizan comúnmente para estudiar las propiedades fisiológicas de las neuronas y caracterizar sus entradas sinápticas. Aunque la aplicación de estas técnicas es altamente informativo, plantean varias limitaciones. Por ejemplo, es difícil de cuantificar cómo las interacciones exactas de las entradas excitadoras e inhibidoras determinan de salida de respuesta. Para solucionar este problema, se utilizó una técnica de modificación actual abrazadera, abrazadera dinámica, también llamada la conductancia abrazadera 1, 2, 3 y examinamos el impacto de entradas sinápticas excitatorios e inhibitorios sobre la excitabilidad neuronal. Esta técnica requiere la inyección de corriente en la célula y es dependiente de la retroalimentación en tiempo real de su potencial de la membrana en ese momento. El injectéd actual se calcula a partir predeterminados conductancias sinápticas excitatorias e inhibitorias, sus potenciales de inversión y instantánea potencial de membrana de la célula. Los detalles de los procedimientos experimentales, patch clamp células para lograr una configuración de célula y el empleo de la técnica de sujeción dinámico se ilustran en este artículo de vídeo. Aquí, se muestra las respuestas de las células ganglionares de la retina de ratón para varias formas de onda de la conductancia obtenido a partir de experimentos fisiológicos en condiciones de control o en la presencia de drogas. Además, se muestra el uso de las conductancias excitatorios e inhibitorios artificiales generados usando funciones alfa para investigar las respuestas de las células.

Introducción

La retina es un tejido neural casi transparente que recubre la parte posterior del ojo. Muchos estudios utilizan la retina como modelo para investigar los primeros pasos en el procesamiento visual y los mecanismos de señalización sináptica. Dado que la red de la retina en la preparación de todo el montaje se mantiene intacta después de la disección, se representa un sistema ideal para estudiar las interacciones sinápticas como sus respuestas fisiológicas son muy similares a las condiciones in vivo. Por lo tanto, el uso de una retina aislada de las propiedades de las neuronas puede ser estudiado mediante técnicas de patch clamp (para revisiones en la técnica,....

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Protocolo

1. Configuración general y preparación de tejidos

  1. Mantenga el puntero del ratón en la oscuridad durante 30 min (tratar de reducir su nivel de estrés). Mientras espera, preparar 1 l de solución extracelular. En primer lugar se disuelven 1,9 g de bicarbonato de sodio en medio de un litro de agua Milli-Q. Su pH se mantiene en el 7,4 por burbujeo con un 95% de O2 y 5% de CO 2. Cinco minutos más tarde, se disuelven 8,8 g de Ames Medio en 100 ml de agua Milli-Q, se suman a la solución de bicarbonato de sodio, superior a 1 L con agua Milli-Q y mezclar bien. Mantener esta solución carboxygenated para el resto del experimento.
  2. Tomar ....

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Resultados

La contribución de las diferentes fuentes de entradas inhibitorias a las respuestas de células ganglionares se demuestra a través de la aplicación de diversas formas de onda de la conductancia. Estas formas de onda se obtuvieron con estímulos de diferente luminancia en condiciones normales y en presencia de TTX, Na + dependiente de voltaje bloqueador de los canales que bloquea la generación de potencial de acción sólo en un subconjunto de interneuronas inhibidoras de la retina. Figura 2A mues.......

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Discusión

Aquí se muestra el uso de la abrazadera dinámico para evaluar la influencia de la relación y la temporización relativa de la excitación y la inhibición en la producción de células ganglionares de la retina. Abrazadera dinámica hace uso de simulaciones por ordenador para introducir conductancias sinápticas fisiológicamente grabados o artificiales en neuronas vivas. Esta metodología proporciona una herramienta interactiva por el cual las conductancias pueden ser modificados y se inyecta en las neuronas para calcular su in.......

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Divulgaciones

Todos los procedimientos fueron aprobados por primera vez por el Comité de Ética de Cuidado de Animales de la Universidad de Sydney, y luego se realizan de acuerdo con las directrices del Código Australiano de Prácticas para el Cuidado y Uso de Animales con Fines Científicos (Nacional de Salud y Consejo de Investigación Médica de Australia ).

Agradecimientos

Este trabajo es apoyado por el Consejo Australiano de Investigación (ARC DP0988227) y la Iniciativa de Investigación de Ciencias Biomédicas subvención de la disciplina de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Sydney. El amplificador de patch clamp equipo EPC 8 fue financiado por el Fondo de inicio de la disciplina de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Sydney. El Instrutech LIH 8 8 Sistema de Adquisición de Datos equipos se compraron con los fondos de la Fundación Rebecca L. Cooper y el Fondo de inicio de la disciplina de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Sydney. Nos gustaría agradecer a los revisores anónimos por sus sugerencias y comentarios perspica....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Reactivo
Isoflurano AnestésicoMedio
Ames con L-Glutamato (Polvo)Sigma-Aldrich
Gluconato de Potasio, AnhidroSigma-Aldrich
HEPES Sal de sodioSigma-Aldrich
Solución de cloruro de magnesio ( 4.9 mol/l)Sigma-Aldrich
Adenosina 5'-trifosfato (ATP) sal disódica hidratadoSigma-Aldrich
Guanosina 5'-trifosfato sodio sal hidratadoSigma-Aldrich
Etilenglicol-bis(2-amin– thylether)-N,N,N',N'-ácido tetraacéticoSigma-Aldrich
Paraformaldehído en polvo, 95%Sigma-Aldrich
Anti-Lucifer Amarillo, Fracción IgG de conejo (3 mg/ml)Invitrogen
Alexa Fluor 594 Cabra Anti-Conejo IgG (H+L) 2 mg/mlInvitrogen
Medios Conservantes FluorescentesBioFX Laboratorios S.A.
Equipment
Tubo de vidrio capilar con extremos pulidos a la llama (OD = 1,50 mm, ID = 0,86 mm, Longitud = 15 cm)Warner Instruments64-0794
Vidrio de una sola etapa Micr– lectrode PullerNarishinge JapónModelo PP-830
Minipuls 2Gilson
Millex-GV 0.22 μ m Filter UnidadMillipore CorporationSLGV004SL
Luer Lock Aguja hipodérmica reutilizable: 30 gSmith Nephew (Australia)
Calentador de solución en línea simpleWarner Instrumentsmodelo SH-27B
Controlador de temperatura automático dualWarner InstrumentsTC-344B
Olympus Microscopio estereoscópico SZ61Olympus Corporación
Microscopio Olympus BX50WI: con objetivo 40XOlympus Corporation
0-30 V 2.5 A Fuente de alimentación DCDick Smith ElectronicsQ1770
Cámara microscópica digital ProgResMF coolJenoptik
Micromanipulador MP-225Sutter Instrument Company
Patch Clamp Amplifier EPC 8HEKA Elektronik
InstruTECH LIH 8+8 OrdenadorHEKA Elektronik
: DELLDell Corporation
Sistema de adquisición de datos

Referencias

  1. Robinson, H. P. C., Kawai, N. Injection of digitally synthesized synaptic conductance transients to measure the integrative properties of neurons. Journal of Neuroscience Methods. 49, 157-165 (1993).
  2. Sharp, A. A., O'Neil, M. B., Abbott, L. F., Marder, E.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Conductancias excitatorias e inhibitoriastécnica de patch clampconfiguración de célula completamodo de fijación de corrientetinción con Lucifer Yellowmicroscopía confocalformas de onda de la conductanciaexcitabilidad neuronal