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Artículo de método

Modulaciones Ambientales del Número de dopamina mesencéfalo neuronas en ratones adultos

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DOI:

10.3791/52329

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20 de enero de 2015

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe dos manipulaciones ambientales diferentes y un protocolo de infusión cerebral concurrente para estudiar los cambios cerebrales inducidos por el medio ambiente que subyacen al comportamiento adaptativo y la reparación cerebral en ratones adultos.

Resumen

Cambios duraderos en el cerebro o la "plasticidad cerebral" subyacen a la conducta adaptativa y la reparación cerebral después de una enfermedad o lesión. Por otra parte, las interacciones con el medio ambiente pueden inducir plasticidad cerebral. Cada vez más, la investigación está tratando de identificar qué entornos estimular la plasticidad del cerebro beneficioso para el tratamiento de trastornos del cerebro y del comportamiento. Dos manipulaciones ambientales que se describen aumentar o disminuir el número de immunopositive tirosina hidroxilasa (TH +, la enzima limitante de la velocidad en la dopamina (DA) de síntesis) neuronas en el cerebro medio del ratón adulto. El primero comprende macho emparejamiento y ratones hembra juntos de forma continua durante 1 semana, lo que aumenta TH + neuronas del cerebro medio en aproximadamente 12% en los hombres, pero disminuye TH + neuronas del cerebro medio en aproximadamente un 12% en las mujeres. El segundo comprende los ratones de vivienda de forma continua durante 2 semanas en 'ambientes enriquecidos "(EE) que contienen ruedas corriendo, juguetes, cuerdas, material de nidificación, etc., que increases TH + neuronas del cerebro medio en aproximadamente un 14% en los hombres. Además, un protocolo se describe para infundir simultáneamente fármacos directamente en el cerebro medio durante estas manipulaciones ambientales para ayudar a identificar los mecanismos subyacentes plasticidad cerebral inducida por el medio ambiente. Por ejemplo, EE-inducción de más TH + neuronas del cerebro medio es abolida por el bloqueo simultáneo de entrada sináptica en las neuronas del cerebro medio. En conjunto, estos datos indican que la información sobre el medio ambiente se transmite a través de la entrada sináptica de las neuronas del cerebro medio para activar o desactivar la expresión de los genes 'da'. Por lo tanto, la estimulación ambiental apropiada, o fármaco que se dirige de los mecanismos subyacentes, podría ser útil para el tratamiento de trastornos cerebrales y conductuales asociados con desequilibrios en el cerebro medio DA (por ejemplo, la enfermedad de Parkinson, el déficit de atención e hiperactividad, esquizofrenia y drogadicción).

Introducción

DArgic de señalización por las neuronas en el área ventral tegmental (VTA) y substantia nigra pars compacta (SNc) del mesencéfalo se piensa que es importante para los comportamientos cognitivos, emotivos y de motor de recompensa-motivados. Sin embargo, la señalización DA mesencéfalo demasiado o demasiado poco causa muchos síntomas incapacitantes en una variedad de trastornos neurológicos (por ejemplo, enfermedad de Parkinson, déficit de atención e hiperactividad, esquizofrenia y drogadicción). Las drogas que aumentan o disminuyen DA señalización aliviar estos síntomas, sin embargo, también producen efectos secundarios atribuibles a la señalización desregulad....

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Protocolo

NOTA: Todos los procedimientos experimentales con animales fueron aprobados por el Instituto Florey del Comité de Ética de Salud Animal Neurociencia y Salud Mental y se ajustan a Nacional de Salud de Australia y el Consejo de Investigación Médica publica código de prácticas para el cuidado y uso de animales para fines científicos (7ª edición, 2004).

1. Las manipulaciones ambientales

  1. El emparejamiento de Género
    1. Use la madurez sexual (> 8 semanas de edad), hombres de la misma edad y ratones hembras.
      NOTA: normalmente utilizamos ratones C57BL / 6, pero hemos tenido los mismos resultados utilizando ratone....

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Resultados

Los ratones adultos sometidos a estas manipulaciones ambientales han alterado los números de cerebro medio (SNC y VTA), pero no LC, neuronas TH +, y EE más infusión cerebro medio concurrente de ambos picrotoxina o bicuculina (GABA antagonistas del receptor) suprime EE-inducción de más SNc TH + neuronas. Estos datos fueron publicados previamente en 6. Los datos actuales se compilaron en replicar experimentos realizados como parte de ese estudio previo, pero no se han publicado en otros lugares.

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Discusión

Manipulaciones ambientales

La motivación detrás del diseño de estas manipulaciones ambientales (emparejamiento de género y de enriquecimiento ambiental) fue determinar si el medio ambiente y / o la conducta motivada por el medio ambiente, se asocia con cambios en el número de neuronas DA mesencéfalo. La atención se centró por tanto en proporcionar entornos y estimular comportamientos que son propensos a participar señalización DA mesencéfalo. Estos maridaje incluido con el sexo opue.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio fue financiado por el 1022839 de subvenciones del Proyecto del Consejo Nacional de Investigación Médica y de Salud de Australia (NHMRC). AJH es un FT3 Future Fellow (FT100100835) del Consejo Australiano de Investigación (ARC). El Instituto Florey de Neurociencia y Salud Mental agradece el apoyo de la Subvención de Apoyo a la Infraestructura Operativa del Gobierno de Victoria.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
IsofluoranoBaxter Healthcare Pty Ltd, Baxter Drive, NSW 2146, AustraliaAHN3640
Bomba osmótica ALZET 1002DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-05300004317
ALZET Kit de infusión cerebral 1DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-05300004760
Soporte para cánula ALZET 1DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-05300008860
Vertex Monomer Autopolimerizable (disolvente acrílico dental)Vertex Dental, Postbus 10, 3700 AA ZEIST, Países Bajosn/a
Vertex Self Curing (polvo acrílico dental)Vertex Dental, Postbus 10, 3700 AA ZEIST, Países Bajosn/a
METACAM (Meloxicam)Troy Laboratories, 98 long Street, smithfield NSW 2164 AustraliaL10100
Pentobarbitona sódicaLethabarb, Virbac, Milperra, Nueva Gales del Sur, Australia571177
Suero de cabra normalchemicon-temecula, CAS26 litros
Triton X-100Sede de Merck Millipore , 290 Concord road, Billerica, MA 018211.08603.1000
Conejo policlonal anti-tirosina hidroxilasaSede de Merck Millipore , 290 Concord road, Billerica, MA 01821AB152
Cabra biotinilada policlonal anti-conejoDako Australia Pty. Ltd., Suite 4, Level 4, 56 Berry street, North Sydney, NSW, Australia 2060EO432
Avidin peroxidasaSigma-aldrich, Castle Hill, NSW 1765 AUA3151-1mg
Diamino-bencidinaSigma-aldrich, Castle Hill, NSW 1765 AUD-5637
Investigador estereoscópicoMicroBrightField Bioscience, 185 Allen Brook Lane, Suite 101, Williston, VT 05495n/a

Referencias

  1. Aumann, T., Horne, M. Activity-dependent regulation of the dopamine phenotype in substantia nigra neurons. Journal of neurochemistry. 121, 497-515 (2012).
  2. Sauer, H., Oertel, W. H.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Enriquecimiento ambientalapareamiento por géneroneuronas TH positivasinfusión mediante bomba osmóticacirugía estereotáxicatransmisión sináptica GABAérgicaplasticidad cerebralbloqueo de la entrada sináptica