1. Préparation Slice parasagittale
1.1 Disséquer les hémisphères cérébraux
Tout l'expérimentation animale doit suivre local d'examen éthique et les réglementations nationales. Dans le cas des expériences décrites ici, le travail est conforme aux animaux Royaume-Uni (Scientific Procedures) Act 1986. Nous utilisons régulièrement dislocation cervicale sans anesthésie pour euthanasier la souris avant de retirer le cerveau. Alternativement, la souris peut être en phase terminale anesthésié, mais dans ce cas il peut être nécessaire pour déterminer si le choix de l'anesthésique influence des propriétés neuronales.
Enlever le cerveau de la souris et placer immédiatement dans le froid (4-8 ° C) coupe artificielle liquide céphalo-rachidien (ACSF) (voir le tableau 1 pour les compositions de solution) à barboter à la saturation avec carbogène (95% de O 2, 5% de CO 2).
Après un maximum de trois minutes, retirer délicatement le cerveau de la cUtting ACSF aide d'une spatule et faites-le placer dans une position verticale (face dorsale vers le haut) sur un papier filtre qui a été humidifié avec de la coupe ACSF (figure 1A).
Afin de faciliter montage précis des hémisphères, utilisez un rasoir ou un scalpel pour enlever autant du cervelet que possible sans nuire à la MEC (situé à l'extrême caudale du cerveau) et enlever la troisième rostrale du cerveau par le sectionnement dans le plan frontal (figure 1B).
Hemisect le cerveau, en prenant soin que l'article est exactement le long du plan vertical de la ligne médiane (figure 1C).
Retour des hémisphères à l'ACSF barboter de coupe pour une minute et demie.
1.2 Monter les hémisphères sur une vibratome
Avant le montage, veiller à ce que la pointe de la lame est inclinée vibratome moins 20 degrés de l'horizontale ( Figure 1D). Sur la surface de montage faire une bande peu profonde de la superglue parallèle à la lame vibratome, environ la largeur d'un hémisphère et assez longue pour accueillir les deux hémisphères de bout en bout.
En veillant à minimiser l'impact physique, retirer chaque hémisphère de la ACSF coupe avec une spatule et la position de sorte que sa face interne repose sur la spatule et de son étendue dorsale tournée vers la lame de microtome. Faites glisser délicatement chaque hémisphère sur la bande de colle, en prenant soin de veiller à ce que la face médiale de chaque hémisphère est parallèle à la base microtome. Nous avons constaté que pour obtenir les meilleurs résultats de la face dorsale de chaque hémisphère doit être parallèle à la lame et de faire face vibratome (figure 1D).
1.3 Entretien de la préparation pendant le tranchage
Après le montage immédiatement plonger les hémisphères en coupe à froid ACSF (4 - 8 ° C). Maintenir la températursaturation e et carbogène tout au long de la procédure de trancher. Si le refroidissement direct et bouillonnant de la solution dans la chambre de coupe n'est pas pratique, périodiquement reconstituer la solution ACSF coupe dans la chambre avec une solution refroidie et barboter frais.
1.4 sections coupées
L'utilisation d'un vibratome, retirez le cortex des deux hémisphères dans le plan sagittal jusqu'à ce que vous identifier dans la mesure la plus latérale de la MEC (typiquement ~ 1mm baisse par rapport à la surface latérale) (figure 1F).
Entre coupes lever la lame de vibratome jusqu'à ~ 200 um d'éviter de traîner la lame en arrière sur et endommager les tissus exposés. Couper simultanément 400 um sections parasagittales des deux hémisphères (s'ils sont alignés comme indiqué dans la figure 1D les deux sont coupés en même temps) jusqu'à ce que la mesure interne de la MEC est atteinte. Cela peut être identifié par l'absence de la bande blanche et épaisse autour de la courbe ventro-caudale de til hippocampe (la capsule externe), la forme non-convexe de sa frontière rostrale et le angulaire dorso-caudale «coin». figure 1E illustre l'aspect circulaire de l'hippocampe dans le plan parasagittale latéral à la MEC. figures 1F-G illustrent comment les sections au sein de la MEC apparaissent à différents latéral médial-postes lors du tranchage. Notez le de plus en plus en forme de haricot apparition de l'hippocampe à des positions plus médianes. Chaque hémisphère donne généralement deux ou trois tranches épaisses 400 um contenant le MEC.
1.5 Incuber tranches
Après chaque coupe immédiatement placer les tranches dans carbogène-saturée norme ACSF maintenues dans un bain d'eau à 35 ° C. Permettre à tranches à incuber à 35 ° C pendant environ 15 minutes dans le ACSF après tranchage est terminée.
Retirer le porte-tranche de l'eau du bain bouillonnant et continuer avec carbogène à température ambiante pendant au lEst à 45 minutes.
2. Expérience Slice Exemple parasagittale
Une expérience typique de l'utilisation de cette préparation est de faire des enregistrements électrophysiologiques de cellules étoilées de la couche II de la MEC.
2.1 Optimiser l'optique
Avant l'enregistrement, veiller à ce que le condenseur est en mettant l'accent sur le plan de coupe (éclairage de Köhler) et est centré sous le fort grossissement (40x par exemple) objectif.
2.2 Identifier les cellules d'intérêt
Utiliser un faible grossissement (par exemple 4x), afin d'identifier une région d'enregistrement approximative dans la MEC (figure 2A-B). Basculer vers un objectif à fort grossissement pour identifier les cellules viables dans cette région (figure 2C-D).
A titre d'exemple, la couche II putatifs des cellules étoilées sont visuellement identifiés par leur forme polygonale ou ovoïde et plusieurs dendrites primaires avec diamètre similaireter, et l'absence d'un diamètre unique de grande apicale dendrite 2,13,14. Ils sont identifiés de façon fiable sur le bord de la couche I / II frontière, où ils sont abondants et apparaissent souvent en petits groupes 2,9 (figure 2C-D). D'autres types cellulaires, tels que les interneurones et les cellules pyramidales devraient également être identifiables.
À ce stade expériences peut être réalisée, par exemple à l'aide de cellules entières de patch-clamp pour enregistrer le potentiel de membrane ou de la membrane en cours de neurones identifiés, et des méthodes électriques ou optogénétique pour activer entrées synaptiques du neurone enregistrée. Neuron identité peut être vérifiée à partir des propriétés électrophysiologiques du neurone enregistré et en incluant des marqueurs fluorescents dans la solution intracellulaire.
3. Mesurer emplacement le long de l'axe dorso-ventral
3.1 Emplacement de l'image de l'intérêt et la tranche autour de
Pour déterminer la position d'un enreneurone ded long de l'axe dorso-ventral, utilisez d'abord un objectif à faible grossissement de l'image de la région de MEC de la tranche et les régions avoisinantes. Marquez l'emplacement de l'intérêt, par exemple, y compris l'électrode d'enregistrement dans une image (figure 3A) ou en se retirant le diaphragme à iris champ pour laisser un cercle lumineux autour de l'emplacement de l'intérêt dans une image en double. Pour repérer l'emplacement d'enregistrement dans l'image du double peut alors se superposer à l'image initiale de l'emplacement d'enregistrement et de ses environs (figure 3B). Jusqu'à 3 à faible grossissement séparé (4x) des images peut être nécessaire pour couvrir la zone à partir d'un lieu d'enregistrement ventrale de la frontière dorsale de la MEC. Ces images peuvent ensuite être cousus ensemble à l'aide du logiciel de traitement d'image pour fournir une image que les mesures de distance peuvent être prises à partir de (Figure 3). Une vérification supplémentaire de l'identité et l'emplacement des neurones peut être effectuée après l'enregistrement, y compris parmarqueurs tels que les colorants inactifs biocytine ou Alexa dans la solution intracellulaire et puis en utilisant un traitement approprié du tissu après l'enregistrement 2.
3.2 Mettre en place la frontière dorsale de MEC
Le bord dorsal de la MEC fournit un point de repère commode qui permet de mesurer la position dorso-ventral. Le bord ventral de la MEC n'est pas aussi bien définie.
La figure 4 illustre la façon dont les points de repère de MEC cellulaires définis dans Nissl tranches colorées à différents médio-latérales des postes apparaissent sous un éclairage DIC.
Figure 4 A montre l'hippocampe circulaire (Figure 4 (i)) et le manque d'une saillie parasubicular dans la couche I (Figure 4 (iv)) associée avec des tranches de parasagittales contenant latéral cortex entorhinal (LEC).
Figure 4 Colombie-Britannique montrent tranches typiques qui contiennent le MEC. La partie dorsale de la région sombre de premier plan limite dorsale entorhinal / Parasubicular dans les tranches DIC lumineux contient une zone de la parasubiculum. La zone parasubiculum est clairement révélée par la coloration de Nissl dans les images correspondant à la colonne (iii). Le bord dorsal (MEC des flèches noirs dans 4B et 4C colonne (iv)) est ventrale au groupe de cellules qui fait saillie parasubicular loin dans la couche I (flèches rouges dans 4B et 4C colonne (iv)).
La comparaison des figures 4B et 4C colonnes (ii) et (iii) montre que la frontière dorsale de la MEC dans les sections de Nissl correspond à un emplacement qui est ventral à la partie dorsale de la région frontière entorhinal / Parasubicular sombre dans la tranche DIC ( flèches noires). L'emplacement de la frontière peut être estimée à partir d'images DIC et la comparaison des images de référence (voir aussi réf. 14). La validation avenir de la frontière dorsale MEC avec des marqueurs moléculaires permettra d'améliorer la précision de cette estimation. Nous notons that colorés sections de référence, et les articles qui sont traités pour l'identification morphologique de neurones marqués, peuvent faire l'objet d'un retrait considérable. Comparaison des distances absolues par rapport à des repères dans DIC et les articles de référence donc il faut d'abord la mesure et la correction pour le retrait (voir par exemple ref 2).
3.3 Calibrer et mesurer les distances
Pour faciliter la mesure de la distance facile en images, utilisez l'objectif même grossissement faible à l'image d'une grille de référence pour établir un pixel: ratio de conversion de la distance. Mesurer la distance de pixel à partir du bord dorsal de la MEC à l'emplacement d'intérêt le long du contour de la MEC utilisant un programme graphique et convertir la distance de pixel à distance dans um (figure 5A). Si neurones sont remplis d'un marqueur tel que biocytine, puis l'emplacement du neurone enregistrée peut alors aussi être récupéré par un traitement approprié (voir par exemple ref 2).
4. ReprRésultats esentative
Figure 5A représente un exemple faible grossissement (4x) d'image composite d'une tranche après l'enregistrement parasagittale, avec les emplacements de neurones enregistrées et les guides de mesure superposés. Enregistrements à partir des cellules stellaires marqués dorsale et ventrale sont présentés dans la figure 5B. Ces enregistrements aider à établir l'identité des cellules et d'illustrer comment les propriétés électriques de cellules de la couche de MEC étoilées II diffèrent à des endroits dorsales et ventrales.

Figure 1. Préparation de tranches parasagittales. Un cerveau au repos total avec la face dorsale vers le haut sur un papier filtre imbibé de coupe ACSF. B Brain après l'enlèvement du cervelet et la troisième rostrale du cortex frontal. C cerveau Hemisected prêts pour le montage. D monté sur hémisphères bande de colle parallèlement au tranchant de la lame vibratome avant la submersion à couper et trancher ACSF. E Apparence de l'article contenant ESL au cours l'apparence tranchage procédure après le prélèvement de tissus latéral et médial pas encore suffisamment pour une tranche norme MEC parasagittale. F de «latérale» une partie de la MEC après avoir enlevé 400 autres um de tissus (la surface est de 400 um en dedans de celle indiquée dans . (F)) Apparence G de la «médiane» partie de la MEC, après une tranche 400 um parasagittale a été coupé Schémas de HI EF indiquant respectivement des repères anatomiques, c:. cervelet, L: latéral cortex entorhinal (LEC), m: médiales cortex entorhinal (MEC), h: hippocampe, orange: capsule externe, bleu: corps calleux, cyan: gyrus denté, green: CA3 et CA1. L'apparition de la limite rostrale de l'hippocampe en tranches qui contiennent LEC est concave (flèche noire dans H), alors que dans les tranches qui ne contiennent que de MEC, la frontière peut être linéaire (flèche rouge dans I) ou concave (flèche rouge en J). Les formes approximatives de repères anatomiques de couleur ont été obtenus à partir des annotations dans l'Atlas du cerveau Allen ( http://mouse.brain-map.org/atlas/ARA/Sagittal/browser.html ).

Figure 2. Identifier MEC couche des cellules II sous un éclairage DIC. Une image composite Exemple d'un paragraphe tranche de cerveau sagittal à faible grossissement (4x). Des images séparées ont été alignées et mélangés pour éliminer les bords de distraction et de vignetage. Important jalon zones h: hippocampe, m:. MEC B des cultures à partir d'un grossissement faible pour l'individu (4x) l'image qui contient la couche II de la MEC, visible en tant que la bande verticale sombre près de la bordure de droite C MEC II couche à fort grossissement (. ) 40x avec éclairage DIC. L'image est un composite aligné et mélangé de plusieurs images. La centrale dense «colonne» de cellules est Layer II. D d'une seule image à fort grossissement DIC montrant un groupe de cellules saines et des interneurones putatifs étoilées dans la couche II. Comme le montre ici, étoilés cellules se produisent souvent en groupes sur la frontière de la couche I / II. Les cellules pyramidales ont tendance à être plus près de la couche II / III frontière. Les contours en pointillés en AC indiquent l'étendue de la BD, respectivement. Barres d'échelle: en A et B 500 um, en C et D 100 um.
Figure 3 "src =" / files/ftp_upload/3802/3802fig3.jpg "/>
Figure 3. Mesure de la position dorsale-ventrale de destinations d'intérêt. Un grossissement faible alignés (4x) d'images qui comprennent l'ensemble dorso-ventrale mesure de la MEC entre l'emplacement d'intérêt (marquée par la pointe d'une électrode d'enregistrement) et le repère sombre entorhinal / Parasubicular région limite (utilisées pour établir le bord dorsal de la MEC - voir figure 4) B Comme dans A, mais y compris une image superposée avec un arrêté bas champ diaphragme à iris (recouvert d'opacité réduite) au lieu d'une électrode d'enregistrement pour marquer l'emplacement d'intérêt..

Figure 4. Estimation de la frontière dorsale de la MEC à partir d'images DIC de tranches parasagittales. AC sections parasagittales (latéro-médial) de le cortex entorhinal. Sections DIC et Nissl sont des micro différentee colonne AC (i):.. entiers tranches parasagittales (400 um d'épaisseur) (alignés et composites mixtes de faible grossissement (4x) des images) de la colonne AC (ii): Gros plan de cortex entorhinal avec une caractéristique de la région frontière sombre entorhinal / Parasubicular dans la partie supérieure de chaque image. colonne AC (iii) les tranches de Nissl colorés (40 um d'épaisseur) à partir d'une autre souris alignés avec des images en AC (ii). Le plus sombre, épaisse couche de cellules est la couche II. Comparaison des colonnes (ii) et (iii) montre comment les cellules colorées Nissl apparaissent sur les images DIC colonne AC (iv). Détail de Nissl tranches colorées. La colonne B et C (iv) comprennent des cellules de la parasubiculum (partie dorsale de la région frontière entorhinal / Parasubicular sombre dans les images DIC) et les cellules de MEC dorsale. En B (iv) et C (iv) la grande tache dorsale de cellules parasubicular qui s'étend en profondeur dans la couche I est facilement visible (flèches rouges). Le bord ventral de ces patchs correspond à la dorsale border de la MEC (flèches noires). Dans A (iv) le patch parasubicular est absent, ce qui indique que la tranche est trop latérale pour une préparation standard tranche parasagittale MEC. Dans tous les panneaux, flèches noires indiquent la frontière dorsale de MEC. Les flèches grises indiquent la frontière approximative ventrale de la MEC.

Figure 5. Des résultats représentatifs. Une partie mixte et recadrée de l'image dans la figure 3 A. Les positions d'une cellule dorsale et ventrale d'une cellule sont indiqués par le bleu et le vert cercles pleins, respectivement. La flèche noire marque la frontière estimée dorsale de la MEC et se prolonge dans les couches profondes de la ligne blanche pointillée. La ligne solide blanc est un guide indiquant la ligne de contour le long de laquelle la mesure de la distance de pixel du bord dorsal de la MEC à la cellule a été prise ventralement situé. La barre d'échelle: 500 um B Electro.traces physiologiques des cellules indiqué dans A. De gauche à droite - Réponses infraliminaires aux étapes actuelles utilisées pour calculer la résistance d'entrée, de dopage réponse à une étape importante de courant positif, détail épi.