Enregistrement optique de l’activité neuronale dans des tranches de cerveau colorées avec un colorant sensible au voltage

Prenez une tranche de cerveau de souris immobilisée colorée avec un colorant sensible au voltage ou VSD, des molécules fluorescentes qui s’intègrent dans la membrane neuronale et réagissent aux changements de potentiel membranaire.

Placez la tranche dans une chambre d’enregistrement.

Installez l’électrode de terre pour une référence de tension de base.

Ensuite, positionnez les électrodes de stimulation et d’enregistrement sur la tranche.

Appliquez une impulsion électrique.

L’impulsion stimule les neurones, déclenchant l’ouverture des canaux sodiques voltage-dépendants et l’afflux d’ions sodium, entraînant une modification du potentiel membranaire.

Cela induit un potentiel d’action, mesuré par l’électrode enregistreuse, et modifie les propriétés fluorescentes du VSD.

Exposez la tranche de cerveau à une longueur d’onde spécifique pour exciter le VSD et déclencher l’émission de fluorescence.

Après la stimulation, les canaux sodiques se ferment tandis que les canaux potassiques voltage-dépendants s’ouvrent, favorisant l’efflux d’ions potassiques.

Cela modifie à nouveau le potentiel de la membrane et, par conséquent, modifie la fluorescence du VSD.

Enregistrez la fluorescence en temps réel pour représenter visuellement l’activité neuronale.

Pour commencer cette procédure, allumez l’amplificateur, l’ordinateur et la caméra, puis ouvrez le logiciel. Versez l’aCSF dans un tube de 50 millilitres et faites-le bouillir avec du carbogène. Utilisez une pompe péristaltique pour faire circuler l’aCSF et ajustez le débit à environ un millilitre par minute.

Ensuite, ajustez la hauteur de la pipette d’aspiration de manière à ce que le niveau de liquide à l’intérieur de la chambre d’expérience soit toujours constant. Placez l’électrode de terre dans la chambre. Ensuite, remplissez l’électrode en verre avec une petite quantité d’aCSF et placez-la dans le porte-électrode. Fixez le support à la tige du manipulateur.

À l’aide d’un amplificateur, assurez-vous que la résistance de l’électrode est d’environ 1 mégaohm. Au cours de la session d’enregistrement, transférez une tranche de la chambre humide vers une chambre expérimentale. Appuyez fermement le bord de l’anneau dans le joint torique en silicone. Veillez à ne pas casser la membrane ou le fond de la chambre d’expérience.

Sous le microscope, placez la pointe de l’électrode de stimulation et l’électrode d’enregistrement du potentiel de champ sur la tranche. Vérifiez la réponse évoquée en délivrant un stimulus. Vérifiez que le champ de vision couvre le circuit neuronal droit dans le système d’enregistrement optique.

Ensuite, ajustez l’intensité de la lumière d’excitation à environ 70 % à 80 % de la capacité maximale de la caméra. À l’aide de la source de lumière fluorescente, ajustez la mise au point avec le système d’acquisition. Ensuite, lancez l’enregistrement, et analysez les données dans un logiciel d’acquisition d’images après l’acquisition.