Neural activité Propagation dans un hippocampe Préparation déplié avec un pénétrant Micro-réseau d'électrodes

Résumé

Nous avons développé un dépliée hippocampe in vitro qui préserve CA1-CA3 réseau de neurones. En combinaison avec le réseau de pénétration de micro-électrode, l'activité neuronale peut être contrôlée dans les deux orientations longitudinale et transversale. Cette méthode présente des avantages par rapport aux préparations de tranche de l'hippocampe que la propagation dans tout l'hippocampe peuvent être enregistrées simultanément.

Résumé

Ce protocole décrit un procédé pour la préparation d'une nouvelle préparation in vitro de l'hippocampe plat combiné avec une matrice de micro-usiné pour cartographier l'activité neuronale dans l'hippocampe. La préparation de l'hippocampe transversale de tranche est la préparation la plus courante de tissus pour étudier hippocampe électrophysiologie. Une tranche hippocampique longitudinale a également été élaboré afin d'enquêter sur les connexions longitudinales dans l'hippocampe. Les hippocampe de souris intactes peuvent également être maintenues in vitro parce que son épaisseur permet une diffusion adéquate de l'oxygène. Cependant, ces trois préparations ne fournissent pas un accès direct à la propagation de neurones depuis une partie du tissu est manquant ou plié. L'hippocampe intacte déplié fournit à la fois transversale et liaisons longitudinales dans une configuration à plat pour un accès direct au tissu d'analyser toute l'étendue de la propagation du signal dans l'hippocampe in vitro. Afin de surveiller efficacement l'activité neuronale de til couche de cellules, une coutume fait pénétrer réseau de micro-électrodes (PMEA) a été fabriqué et appliqué à l'hippocampe dépliée. Le PMEA avec 64 électrodes de 200 um de hauteur pourrait enregistrer l'activité neuronale au fond de l'hippocampe de souris. La combinaison unique d'une préparation hippocampique déplié et la PMEA fournit un nouvel outil in vitro pour étudier la vitesse et la direction de propagation de l'activité neuronale dans les régions bidimensionnelles CA1-CA3 de l'hippocampe avec un signal haute par rapport au bruit.

Introduction

La compréhension de la conduction nerveuse ou la propagation des signaux neuronaux est essentielle pour la détermination du mécanisme neuronal de la communication à la fois le fonctionnement normal et des états pathologiques dans le cerveau ^1-3. L'hippocampe est l'une des structures les plus étudiés dans le cerveau, car il joue un rôle fondamental dans plusieurs fonctions cérébrales comme la mémoire, et le suivi spatial et est impliqué dans plusieurs changements pathologiques qui influent considérablement le comportement ainsi ^1,6. Bien que, l'hippocampe présente une organisation complexe, les différents éléments de sa structure peuv....

Protocole

NOTE: Animal protocoles expérimentaux ont été examinés et approuvés par le Comité de protection des animaux et l'utilisation institutionnelle à l'université. Souris CD1 des deux sexes à l'âge de P10 à P20 sont utilisés dans cette étude.

1. Les solutions pour la chirurgie expérimentale et enregistrement

1. Préparer normale tampon liquide céphalo-rachidien artificiel (aCSF) contenant (mM): NaCl 124, KCl 3,75, KH ₂ PO 4 1,25, MgSO ₄ 2, NaHCO ₃ 26, dextrose 10, et CaCl ₂ 2. Utiliser cette aCSF normale pour la récupération des tissus après dissection, ainsi que pour le système de ....

Résultats

Les données présentées sur les figures ici ont été enregistrés dans la préparation de l'hippocampe dépliée avec la 4-AP (100 pM) aCSF ajoutée pendant l'incubation du tissu dans la chambre d'enregistrement à la température ambiante (25 ° C). Normalement l'activité commence dans 5 minutes, mais dans certains tissus de l'hippocampe des animaux plus âgés, il peut prendre plus de temps. Le 4-décharge neuronale induite par des AP observé avec la PMEA est le même que précédemment rapporté ^14,15. .......

Discussion

Le développement de la préparation de l'hippocampe déplié, où les axes longitudinaux et transversaux de l'hippocampe sont conservés en combinaison avec une matrice de microélectrodes pénétrant, fournit un outil puissant pour étudier les connexions d'anatomie ou la propagation de neurones dans l'hippocampe ^7. Cette procédure se déroule est également applicable pour l'étude de l'hippocampe chez des souris adultes. Des études récentes avec cette préparation ont montré que l'activité é.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
pot de dessiccateur	LABRECYCLERS Inc.	5410	Placez des serviettes en papier ordinaires au fond du bocal pour l’anesthésie animale.
Une lame et une platine chirurgicale faite sur mesure pour déplier l’hippocampe	N/A	N/A	Une boîte de Pétri est placée à l’envers (au centre) dans la glace avec un papier filtre humide placé par-dessus.
Chambre de récupération de tissus sur mesure	N/A	N/A	Les tubes en plastique ont été collés avec un treillis en plastique au fond et des bulles avec 95 % d’O2 / 5 % de CO2 dans l’aCSF.
Fonctionnement droit  ; Ciseaux	Fisher	Scientific S17336B   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ; Medco Instruments No. :81995  ;	Ces ciseaux sont utilisés pour  ;   ; Décapitez les souris.
Integra Miltex Goldman-Fox  ; Ciseaux	Fisher Scientific	12-460-517  ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ; MILTEX INC  ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ; N° :5-SC-320	Ces ciseaux sont utilisés pour couper le crâne des souris.
Miltex Pince d’hystérectomie	Claflin Équipement médical	CESS-722033-00001	Cette pince est utilisée pour peler le crâne coupé afin d’exposer le cerveau
Micro Spatule	Cardinal Health		Cette micro spatule est utilisée pour transférer tout le cerveau d’une demi-sphère dans la chambre de réépinage.  ;
Spatule semi-micro en acier inoxydable Frey Scientific	Cardinal Health		Cette spatule semi-micro est utilisée pour transférer l’hippocampe déplié dans le glucose aCSF dans la chambre de récupération.
petit pinceau	Lowe’s	tem # :  ; 105657  ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ;   ; Modèle # :  ; 90219	Celui qui a la plus petite taille dans un paquet de pinceau normal
Outil d’aide en verre poli au feu	N/A N	/A	Cet outil a été poli au feu et fabriqué à partir des pipettes en verre Pasteur ordinaires.
Aiguille en verre sur mesure	N/A N/A		Cet outil a été poli au feu et fabriqué à partir des pipettes en verre Pasteur régulières.
Outil en verre sur mesure avec une boucle en fil métallique	N/A N	/A	Cet outil a été poli au feu et fabriqué à partir des pipettes en verre Pasteur ordinaires avec une boucle en fil métallique remodelée.
Compte-gouttes de solution en verre sur mesure	N/A	N/A	Cet outil a été fabriqué à partir des pipettes en verre Pasteur ordinaires avec ses pointes coupées et une tête en caoutchouc fixée avec l’extrémité coupée.
		Un treillis en	fibre de nylon a été collé sur un anneau de fil de cuivre isolé. L’ancre tissulaire était maintenue par un micromanipulateur.
Réseau de microélectrodes fabriqué sur mesure	N/A N	/A	Pour plus de détails sur le réseau, veuillez vous référer à  ; Kibler, et al, 2011.  ;
Circuits de filtres et d’amplificateurs sur mesure pour le réseau	N/A N	/A	Plus de détails sur le réseau, veuillez vous référer à  ; Kibler, et al, 2011.  ;
Processeur d’acquisition de données 3400a	Microstar Laboratories	N/A	Il s’agit d’un système d’acquisition de données complet avec convertisseur A/N.