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Durante el aprendizaje, los animales forman asociaciones entre conjuntos complejos de estímulos muy específicos. Esta información de alta resolución se cree que está codificada por alteraciones en los patrones específicos de neuronas escasamente distribuidas llamados conjuntos neuronales. Conjuntos neuronales han sido recientemente identificado por la inducción de genes inmediatamente tempranos (IEGs) como Fos, Arco, y Zif268 y sus productos proteicos en las neuronas que se activan durante el fuerte comportamiento o exposición a estímulos. Las neuronas que expresan Fos, en particular, se ha demostrado que desempeñan un papel causal en el contexto y los comportamientos aprendidos 1-4-cue específica. Por lo tanto, neuroadaptaciones moleculares únicas dentro de estas neuronas que expresan Fos-activados son los mejores candidatos para los mecanismos neuronales que codifican las asociaciones formadas durante los trastornos de aprendizaje y aprendizaje normales, anormales, como la adicción y trastorno de estrés postraumático (TEPT) 5 aprendidas.
FluoreScence de células activadas (FACS) ha permitido recientemente análisis de neuroadaptaciones moleculares únicas dentro de las neuronas que expresan Fos. La citometría de flujo y clasificación de células se desarrollaron en la década de 1960 6,7 para caracterizar y aislar células de acuerdo con sus características de dispersión de luz y de inmunofluorescencia, y han sido utilizados en la inmunología y la investigación del cáncer. Sin embargo citometría de flujo y FACS requiere células individuales disociados que son difíciles de obtener a partir de tejido de cerebro adulto. FACS se utilizó primero para aislar y analizar la proteína verde fluorescente (GFP) que expresan las neuronas del cuerpo estriado de los ratones transgénicos que no requiere etiquetado anticuerpo 8,9. Hemos desarrollado un método FACS basada en anticuerpos 10 para aislar y evaluar alteraciones moleculares en las neuronas activadas por drogas y / o señales en los animales de tipo salvaje 11-15 Fos-expresión. En este método, las neuronas se marcaron con un anticuerpo contra el marcador neuronal NeuN en general, mientras que las neuronas activado fuertementeson etiquetados con un anticuerpo contra Fos. A pesar de que nuestro método inicial necesaria puesta en común de hasta 10 ratas por muestra de tejido fresco, modificaciones posteriores del protocolo permitió el aislamiento FACS de Fos-expresión de las neuronas y de la polimerasa cuantitativa Reacción en Cadena de análisis (qPCR) de áreas discretas del cerebro a partir de una sola rata 13-15 . En general, no se encontraron alteraciones moleculares únicas en las neuronas activadas durante una variedad de comportamientos y al contexto de referencia en la investigación activados por la adicción 12,14,15 Fos-expresión.
Un importante problema logístico con la realización de FACS en tejido fresco es que se necesita un día entero para disociar el tejido y el proceso por FACS. Además, sólo cuatro muestras pueden ser procesadas por día. Esto generalmente significa que sólo un área del cerebro puede ser evaluado de cada cerebro y las restantes áreas del cerebro tienen que ser desechados. Este es un problema importante para los procedimientos de comportamiento bajo rendimiento, tales como la auto-administración y trai extinciónNing que requiere cirugía y de muchas semanas de entrenamiento intensivo. Además, los procedimientos largos y complicados de comportamiento en el día de la prueba hace que sea difícil llevar a cabo FACS en el mismo día. Sería una ventaja significativa para poder congelar los cerebros de los animales inmediatamente después de las pruebas de comportamiento, y luego aislar las neuronas que expresan Fos-de una o más áreas del cerebro en diferentes momentos de la elección de los investigadores.
Aquí demostramos que nuestro protocolo de FACS se puede utilizar para aislar las neuronas que expresan Fos-(y otros tipos de células) de tejido cerebral fresco y congelado. Como ejemplo, se aislaron neuronas de cuerpo estriado de rata después de las inyecciones de metanfetamina agudos y de ratas ingenuas sin inyecciones (condición control) Fos-expresión. Sin embargo, este protocolo FACS se puede utilizar después de cualquier tratamiento conductual o farmacológico. análisis de qPCR posterior de las muestras indicó que la expresión de genes a partir de estos tipos de células puede ser evaluada con similar la eficiencia a partir de tejido en fresco y congelados.