Une technique est décrite pour quantifier la réponse physiologique au in vivo des neurones de mammifères pendant le mouvement et de corréler la physiologie du neurone avec une morphologie neuronale, le phénotype neurochimique et microcircuits synaptique.
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Article de méthode
Physiologiques, caractérisation morphologique et neurochimiques des neurones modulée par le Mouvement
Dans cet article
Résumé
Résumé
Le rôle des neurones individuels et leur fonction dans les circuits neuronaux est fondamentale pour comprendre les mécanismes neuronaux de fonctions sensorielles et motrices. La plupart des enquêtes sur des mécanismes sensori compter ni sur l'examen des neurones tout en un animal est de 1,2 statiques ou enregistrer l'activité neuronale extracellulaire lors d'un déplacement. 3,4 Bien que ces études ont fourni le contexte fondamental de la fonction sensorimotrice, soit ils n'évaluent pas l'information fonctionnelle qui se produit pendant un mouvement ou qui sont limités dans leur capacité à caractériser complètement le phénotype anatomie, la physiologie et neurochimique du neurone. Une technique est montré ici, qui permet une caractérisation complète de neurones individuels pendant une vivo dans le mouvement. Cette technique peut être utilisée non seulement pour étudier les neurones afférents primaires, mais aussi pour caractériser les motoneurones et les interneurones sensori-motrices. Initialement, la réponse d'un seul neurone est enregistrée en utilisant des méthodes électrophysiologiques au cours des différents mouvements de la mandibule suivie par la détermination du champ réceptif pour le neurone. Un traceur neuronal intracellulaire est alors injecté dans le neurone et le cerveau sont traitées de telle sorte que le neurone peut être visualisée en microscopie optique, électronique ou confocale (Fig. 1). La morphologie détaillée des neurones est alors caractérisé reconstitué de manière que la morphologie neuronale peut être corrélé avec la réponse physiologique du neurone (fig. 2,3). Dans cette communication, les principaux détails importants et des conseils pour la mise en œuvre réussie de cette technique sont fournis. De précieuses informations complémentaires peuvent être déterminées pour le neurone à l'étude, en combinant cette méthode avec d'autres techniques. Rétrograde étiquetage neuronales peuvent être utilisées pour déterminer les neurones avec lesquels les synapses des neurones marqués; permettant ainsi la détermination détaillée des circuits neuronaux. Immunocytochimie peut être combinée avec cette méthode pour examiner les neurotransmetteurs dans le neurone marqué et pour déterminer les phénotypes chimiques des neurones avec lesquels les synapses des neurones marqués. Le neurone marqué peut également être traitées pour la microscopie électronique pour déterminer les caractéristiques ultrastructurales et microcircuits du neurone étiquetés. Globalement, cette technique est une méthode puissante pour bien caractériser les neurones au cours du mouvement in vivo permettant ainsi des renseignements importants sur le rôle des neurones dans la fonction sensori-motrices.
Protocole
1. Préparation des animaux
- Anesthetize rat avec du pentobarbital de sodium (50mg/kg IP) et les placer sur un coussin chauffant. Rasez la peau recouvrant le crâne avec une tondeuse postérieure animal. Vérifiez l'animal pour s'assurer que le niveau chirurgical du niveau de l'anesthésie a été obtenue par des tests de l'absence d'un réflexe de retrait et de la vocalisation lorsque les doigts sont pincés ainsi que l'absence d'un réflexe palpébral. Vérifier le niveau d'anesthésie toutes les 15 minutes et maintenir un niveau chirurgicale de anesthetisa par des injections de pentobarbital de sodium 15mg/kg toutes les 45 minutes.
- Utiliser une technique as....
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Discussion
La méthode illustrée ici est une technique puissante qui fournit des informations importantes sur la fonction des neurones individuels et la manière dont la réponse des neurones individuels contribue à des circuits neuronaux. 9 Cette connaissance est fondamentale pour comprendre la fonction sensori-motrices. La plus grande force de cette technique est qu'elle permet la détermination d'un grand nombre de paramètres sur un neurone dont la physiologie, la morphologie et de la morphologie synaptique et la.......
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Déclarations de divulgation
Expériences sur les animaux ont été effectuées en conformité avec les règles et orientations et la réglementation énoncées dans le Guide pour les soins et l'utilisation des animaux de laboratoire (NIH Publication No. 86-23, révisée en 1985) et l'Université du Maryland et de protection des animaux Utiliser Comité.
Remerciements
Je remercie Anthony Taylor pour la formation initiale dans l'enregistrement intracellulaire in vivo et A Maxwell Brown et David de l'aide pour le développement initial de la technique de coloration intracellulaire. Je remercie M. Argent de l'aide pour la macro collocalization. Beaucoup de chercheurs avec lesquels j'ai collaboré aperçu fourni dans le développement de cette technique dont R. Donga, M. Moritani, P. Luo, R. Ambalavanar. Cette technique a été développée avec un soutien considérable de subventions des NIH DE10132, DE15386 et RR017971.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Nom de réactif ou de l'équipement | Société | Numéro de catalogue | Commentaires |
| vibrateur électromagnétique | Ling Dynamic Systems | V101 | |
| générateur de signaux | Systèmes Commentaires | PFG605 | capable de produire le signal de sortie trapézoïdale |
| électrode de verre | Sutter Instruments | AF100-68-10 | avec des filaments |
| Extracteur d'électrode | Sutter Instruments | Modèle P-2000 ou P-80 | |
| biotinamide | Vector Laboratories | SP-1120 | conservés à 4 ° C |
| Texas Red avidine DCS | Vector Laboratories | A-2016 | |
| tetramethlyrhodamine | Molecular Probes | D-3308 | 3000 poids moléculaire, la lysine fixable |
| de souris anti-synaptophysine d'anticorps | Chemicon | MAB5258 | |
| colorant fluorescent Nissl | Neurotrace, Molecular Probes | N-21480 | |
| Testeur d'électrode | Winston Electronics | BL-1000-B | pour mesurer l'impédance d'électrode |
| électromètre | Axon Instruments | Axoprobe 1A, 2B Axoclamp |
Références
- Cuellar, C. A., Tapia, J. A., Juarez, V., Quevedo, J., Linares, P., Marinez, L., Manjarrez, E. Propagation of sinusoidal electrical waves along the spinal cord during a fictive motor task. J. Neurosci. 29, 798-810 (2010).
- Frigon, A., Gossard, J.
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Réimpressions et autorisations
