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Artículo de método

Generación de oscilaciones γ CA1 locales por tetánica Estimulación

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DOI:

10.3791/52877

14 de agosto de 2015

En este artículo

Resumen

Las oscilaciones son propiedades fundamentales de la red y son modulados por la enfermedad y las drogas. El estudio de las oscilaciones cerebrales rebanada permite la caracterización de las redes aisladas en condiciones controladas. Los protocolos se proporcionan para la preparación de cortes de cerebro agudos para evocar oscilaciones γ CA1.

Resumen

Oscilaciones de la red neuronal son características importantes de la actividad cerebral en la salud y la enfermedad y puede ser modulada por una serie de medicamentos que se utilizan clínicamente. Un protocolo se proporciona para generar un modelo para el estudio de oscilaciones γ CA1 (20 - 80 Hz). Estas oscilaciones γ son estables durante al menos 30 min y dependen de la actividad sináptica excitatoria y inhibitoria Además de la activación de las corrientes de marcapasos. Oscilaciones tetánicamente estimuladas tienen una serie de características reproducibles y fácilmente cuantificables incluyendo recuento de pico, duración de oscilación, la latencia y la frecuencia que informan sobre el estado de la red. Las ventajas de las oscilaciones estimuladas eléctricamente incluyen la estabilidad, la reproducibilidad y la adquisición episódica que permite la caracterización robusta de la función de red. Este modelo de oscilaciones γ CA1 se puede utilizar para estudiar mecanismos celulares y para investigar sistemáticamente cómo actividad de la red neuronal se altera en la enfermedad y por las drogas.Farmacología estado de enfermedad puede ser incorporado fácilmente por el uso de cortes de cerebro de modelos animales genéticamente modificados o intervencionistas para permitir la selección de fármacos que se dirigen específicamente mecanismos de la enfermedad.

Introducción

Oscilaciones de la red cerebral se producen dentro de las bandas de frecuencia distintas que se correlacionan con los estados de comportamiento. En los roedores, las oscilaciones θ hipocampo - se observan (5 de 10 Hz) durante conductas exploratorias 1,2, mientras que las oscilaciones γ (20 - 80 Hz) asociado con diversos procesos cognitivos, incluyendo la percepción y la atención 3,4. Actividad de la red γ síncrono también está implicado en la patología de trastornos tales como la epilepsia y la esquizofrenia 5,6. Por ejemplo, se cree que las oscilaciones γ para corresponder a las áreas de cortical focos epilépticos 5,7,8 y ....

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Protocolo

Todos los experimentos con ratones fueron aprobados por el comité de ética animal Florey Instituto.

1. Configuración para cortar rebanadas de cerebro

  1. Preparar una solución de corte compuesto por (mM) 125 La colina-Cl, 2,5 KCl, CaCl2 0,4, 6 MgCl2, 1,25 NaH 2 PO 4, 26 NaHCO3, 20 D-glucosa satura con gas carbógeno (95% O 2 -5 % de CO 2) y un líquido cefalorraquídeo artificial (LCRa solución) de grabación consta de (mM) 125 NaCl, 2,5 KCl, 2 CaCl2, 2 MgCl2, 1,25 NaH 2 PO 4, 26 NaHCO 3, 10 D-glucosa, sat....

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Resultados

Estimulación tetánica de los estrato oriens generado robustos y reproducibles oscilaciones γ (35,4 ± 2,2 Hz), véase la Figura 3B. Para demostrar que las oscilaciones se generaron dentro de la red local de CA1 las entradas de CA3 fueron separadas por el corte de la rebanada en la región CA2 usando un doblado 32 G aguja. Las propiedades de oscilación en las rodajas cortadas no difieren de las rodajas cortadas (p = 0,85; corte rebanadas 6,16 ± 1,1 puntos, n = 6; sin cortar rebanadas 5,89 ± 0,8 puntos, n = .......

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Discusión

Un método robusto para generar CA1 oscilaciones γ en rodajas de cerebro agudas se describe. Las oscilaciones generadas surgen de un circuito local de permitir una mejor oportunidad para el control y la comprensión de la base neurofisiológica de las oscilaciones de la red 12. Receptores AMPA, receptores GABA A, I h y tipo T Ca 2 + canales son todos necesarios para oscilaciones γ en este modelo. Mientras que las oscilaciones CA1 locales descritos aquí pueden ser generados robust.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Con el apoyo de APA a RJH, 400121 de subvención del programa NHMRC a SP y 1005050 de becas de NMHRC a SP. CAR reconoce el apoyo de ARC (FT0990628) y el esquema de becas DOWD. El Instituto Florey de Neurociencia y Salud Mental cuenta con el apoyo de fondos de infraestructura del gobierno del estado de Victoria.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Cloruro de 4-(N-etil-N-fenilamino)-1,2-dimetil-6-(metilamino) pirimidina (ZD7288)Sigma-AldrichZ3777
BiucullineSigma-Aldrich14340
6-ciano-7-nitroquinoxa- línea-2,3-diona (CNQX)Sigma-AldrichC127
NíquelSigma-Aldrich266965
CarbamazepinaSigma-AldrichC4024
(2R)-amino-5-fosfonopentano-ato (APV)Tocris Bioscience0105
RetigabineChemPacific150812-12-7
Colina-ClSigma-AldrichC1879-5KG
KClSigma-AldrichP9333-500G
NaH2PO4Sigma-AldrichS9638-250G
NaHCO3Sigma-AldrichS6297-250G
NaClSigma-AldrichS7653-5KG
GlucosaSigma-AldrichG8270-1KG
CaCl2 y toro; 2H2OSigma-Aldrich223506-500G
MgCl2 & toro; 6H2OSigma-AldrichM2670-500G
Electrodo de vidrioAparato de Harvard GC150F-10
Electrodo metálico estimulante bipolar concéntrico AisladorFHC CBBPF75
Obtención de instrumentosmodelo BJN8-9V1 
Amplificador modelo 1800Sistemas A-MAmplificador modelo 1800
DigitalizadorInstrumentosnacionales NI USB-6211
VibrótomoLeicaVT1200s
digital

Referencias

  1. Buzsaki, G. Theta rhythm of navigation: link between path integration and landmark navigation, episodic and semantic memory. Hippocampus. 15 (7), 827-840 (2005).
  2. Vanderwolf, C. H. Hippocampal electrical activity ....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Oscilaciones gamma en el CA1preparaci n de cortes cerebralesregistro electrofisiol gicocortes hipocampalesestimulaci n del stratum oriensregistro del stratum pyramidaleefectos de f rmacos en las oscilacionesmedici n de la excitabilidad de la redcaracterizaci n de las oscilaciones gamma