Investigación de la plasticidad sináptica a largo plazo en Interlamellar Hippocampus CA1 por grabación de campo electrofisiológica

Resumen

Utilizamos electrodos de grabación y estimulación en rodajas longitudinales del cerebro del hipocampo y electrodos de registro y estimulación posicionados longitudinalmente en el hipocampo dorsal in vivo para evocar potenciales postsinápticos extracelulares y demostrar plasticidad sináptica a largo plazo a lo largo del interlamellar longitudinal CA1.

Resumen

El estudio de la plasticidad sináptica en el hipocampo se ha centrado en el uso de la red lamelar CA3-CA1. Se ha prestado menos atención a la red interlamellar longitudinal CA1-CA1. Recientemente, sin embargo, se ha demostrado una conexión asociativo entre las neuronas piramidales CA1-CA1. Por lo tanto, existe la necesidad de investigar si la red interlamellar longitudinal CA1-CA1 del hipocampo soporta plasticidad sináptica.

Diseñamos un protocolo para investigar la presencia o ausencia de plasticidad sináptica a largo plazo en la red interlamellar hippocampal CA1 utilizando grabaciones electrofisiológicas de campo tanto in vivo como in vitro. Para las grabaciones de campo extracelulares in vivo, los electrodos de grabación y estimulación se colocaron en un eje septal-temporal del hipocampo dorsal en un ángulo longitudinal, para evocar potenciales postsinápticos excitatorios de campo. Para las grabaciones de campo extracelulares in vitro, las rodajas longitudinales hipocampales se cortaron paralelas al plano septal-temporal. Los electrodos de grabación y estimulación se colocaron en el estrato oriens (S.O) y el estrato radiatum (S.R) del hipocampo a lo largo del eje longitudinal. Esto nos permitió investigar la especificidad direccional y de capa de potenciales postsinápticos excitatorios evocados. Se utilizaron protocolos ya establecidos para inducir la potenciación a largo plazo (LTP) y la depresión a largo plazo (LTD) in vivo e in vitro. Nuestros resultados demostraron que la red interlamellar longitudinal CA1 admite la potenciación a largo plazo dependiente del receptor N-metil-D-aspartato (NMDA) (LTP) sin especificidad direccional o de capa. La red interlamelare, sin embargo, a diferencia de la red lamelar transversal, no presentó ninguna depresión significativa a largo plazo (LTD).

Introducción

El hipocampo ha sido ampliamente utilizado en estudios cognitivos^1,2,3. La red lamelar del hipocampo en el eje transversal forma el circuito trisináptico que se compone de las regiones de giro dentado, CA3 y CA1. La red lamelar se considera una unidadparalela e independiente 4,^5. Este punto de vista lamelare ha influido en el uso de la orientación transversal y las rodajas transversales para estudios electrofisiológicos in vivo e in vitro del hipocampo. A la luz de la investigación emergente, la hipótesis lamelar se e....

Protocolo

Todos los animales fueron tratados de acuerdo con las directrices y regulaciones del Animal Care and Use of Laboratory of National Institute of Health. Todos los métodos descritos aquí han sido aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong y la Universidad Nacional de Incheon.

1. Grabación in vivo sobre el terreno

1. Preparación animal
   1. Inyectar uretano (0,06 g por 25 g de peso) por vía intraperitoneal para anestesiar al ratón. Suplemento con inyección intramuscular de atropina (0,05 mg/kg). Mantenga el ratón en un lugar oscuro y silencioso hasta que la a....

Resultados

Exploramos la plasticidad sináptica a largo plazo de las neuronas piramidales longitudinales CA1 del hipocampo utilizando registros de campo extracelulares tanto in vivo como in vitro. LTP y LTD son facetas de plasticidad sináptica a largo plazo que se han demostrado en el eje transversal del hipocampo para ser unidireccional.

Aquí mostramos que usando rebanadas longitudinales del cerebro del hipocampo, hay LTP en el eje longitudinal CA1 del hipocampo. Preparamos rodajas longitudinales del hip.......

Discusión

El protocolo demuestra el método para inducir la plasticidad sináptica a largo plazo in vivo, así como a partir de rodajas cerebrales en el eje longitudinal CA1-CA1 del hipocampo in vitro. Los pasos descritos dan suficientes detalles para que un experimentador investigue LTP y LTD en una conexión longitudinal CA1-CA1 hipocampal. Se necesita práctica para perfeccionar las habilidades necesarias para registrar con éxito los potenciales excitatorios del campo.

Además de necesitar práctica, hay va.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Sal de sulfato de atropina monohidratada, ≥ 97% (TLC), cristalino	Sigma-Aldrich	5908-99-6	almacenado en desecador
Axon Digidata 1550B
Cloruro de calcio	Sigma-Aldrich	10035-04-8
Clampex 10.7
D-(+)-Glucosa ≥ 99.5% (GC)	Sigma-Aldrich	50-99-7
Eyegel	Dechra
Isoflurano	RWD Life Sciences	R510-22
Cloruro de magnesio hexahidratado, BioXtra, ≥ 99.0%	Sigma-Aldrich	7791-18-6
Electrodos de matriz, tungsteno	FHC	18305
Multiclamp 700B Amplificador
Cloruro de potasio, BioXtra, ≥ 99.0%	Sigma-Aldrich	7447-40-7
Fosfato de potasio monobásico anhidro ≥ 99%	Sigma-Aldrich	7778-77-0	Almacenado en la bomba desecadora
	Bomba de precisión más larga Co., Ltd	T-S113& JY10-14
Aceite de silicona	Sigma-Aldrich	63148-62-9
Bicarbonato de sodio, BioXtra, 99.5-100.5%	Sigma-Aldrich	144-55-8
Cloruro de sodio, BioXtra, ≥ 99,5% (AT)	Sigma-Aldrich	7647-14-5
Fosfato de sodio monobásico, polvo	Sigma-Aldrich	7558-80-7
Sacarosa, ≥ 99,5% (GC)	Sigma-Aldrich	57-50-1
Controlador de temperatura	Warner Instruments	TC-324C
Microelectrodos de tungsteno	FHC	20843
Uretano, ≥ 99%	Sigma-Aldrich	51-79-6
Vibratomo	Leica	VT-1200S
Baño de agua	Grant Instruments	SAP12