Pourquoi la mesure de l'activité synchronisée des réseaux neuronaux est-elle importante pour la validation des cibles ?

La mesure de l'activité synchronisée des réseaux neuronaux fournit un indicateur fonctionnel reflétant la connectivité synaptique et la stabilité du réseau, permettant ainsi de réduire les risques associés aux cibles impliquées dans la communication neuronale. Cet extrait électrophysiologique permet d'obtenir des informations mécanistiques sur la manière dont les composés modulent l'activité au niveau des circuits dans un système de co-culture pertinent pour l'humain.

Comment l'isolement de la variable neuronale dans un système de co-culture soutient-il les objectifs du pipeline de découverte ?

En co-cultivant des neurones moteurs avec des astrocytes, le protocole isole l'activité du réseau neuronal tout en préservant le soutien apporté par les astrocytes pour la maturation et la formation des synapses. Cela permet d'attribuer spécifiquement les modifications électrophysiologiques à la fonction neuronale, favorisant ainsi des tests d'hypothèses précis en phase de découverte précoce.

Quelles mesures quantitatives de variables dépendantes l'enregistrement électrophysiologique extracellulaire permet-il ?

L'enregistrement extracellulaire à l'aide de réseaux multielectrodes permet de quantifier la fréquence des potentiels d'action, le taux de salves et les indices de synchronie comme variables dépendantes reflétant l'activité du réseau neuronal. Ces mesures permettent une comparaison objective des conditions expérimentales et des effets de composés sur la fonction du réseau.

Pourquoi les exigences de réplication sont-elles importantes pour la collaboration pluridisciplinaire en modélisation de réseaux neuronaux ?

Les exigences en matière de réplication garantissent un établissement cohérent des réseaux neuronaux dans les puits et entre les expériences, ce qui est essentiel pour générer des données fiables et comparables entre les équipes de biologie, de criblage et d'analyse. Des protocoles normalisés de co-culture et d'enregistrement soutiennent la reproductibilité et la fiabilité des jeux de données partagés.

Quelles sont les capacités d'analyse statistique requises avant de mettre en œuvre l'électrophysiologie des réseaux neuronaux dans les protocoles de criblage ?

La mise en œuvre nécessite la capacité d'analyser des données électrophysiologiques en séries temporelles, notamment la détection des potentiels d'action, l'identification des salves d'activités et le calcul de la synchronie entre électrodes. Une comparaison statistique des métriques d'activité entre différentes conditions est nécessaire pour évaluer les effets du composé et appuyer les décisions de poursuite ou d'abandon.

Enregistrement de l’activité électrophysiologique du réseau neuronal dans une co-culture neurone-astrocytes

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neurosciences

0 vues • 5:45 min • July 8th, 2025

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Commencez avec une plaque multi-électrodes, ou MEA. Chaque puits contient un réseau d’électrodes positionné au centre.

Le réseau est recouvert d’un substrat de culture pour faciliter l’adhésion cellulaire.

Ajoutez une suspension de motoneurones et d’astrocytes sous forme de gouttelettes sur le réseau.

Incuber pour permettre la fixation cellulaire, puis ajouter un milieu de co-culture chaud complété par une petite molécule qui maintient la viabilité cellulaire.

Au cours de l’incubation, les astrocytes sécrètent des facteurs qui favorisent la maturation neuronale et la formation des synapses, ce qui entraîne un réseau neuronal.

Placez le MEA dans un appareil d’enregistrement dans des conditions physiologiques pour surveiller l’activité neuronale.

Les neurones transmettent des signaux électriques, appelés potentiels d’action, qui se déplacent le long de leurs axones.

Lorsqu’il atteint la synapse, le signal déclenche la libération de neurotransmetteurs, propageant le signal au neurone suivant.

Des électrodes à l’intérieur de chaque puits enregistrent extracellulairement les signaux générés par les neurones synaptiquement connectés.

La détection de signaux électriques rythmiques synchronisés confirme la mise en place d’un réseau neuronal.

Le jour du placage ou avant, commencez à enduire les plaques MEA à 24 puits en diluant d’abord PLO dans de l’eau ou du PBS. Ensuite, ajoutez 15 à 20 microlitres de PLO dans chaque puits, en formant une gouttelette au centre du puits, couvrant la zone de l’électrode, en veillant à ne pas endommager les électrodes avec la pointe de la pipette.

Ajoutez de l’eau dans les puits environnants des compartiments, en veillant à ce qu’ils soient suffisamment humides, et incubez PLO à 37 degrés Celsius pendant 1 à 2 heures. Ensuite, à l’aide d’une pointe de micropipette en plastique, aspirez autant de PLO que possible sans toucher les électrodes. Ensuite, lavez le puits avec 250 microlitres d’eau, trois fois.

À l’aide d’une pointe de pipette, retirez autant d’eau que possible et laissez sécher la surface avec le couvercle retiré. Ensuite, ajoutez 15 à 20 microlitres de laminine diluée pour couvrir chaque réseau d’électrodes. Après avoir ajouté de l’eau dans les compartiments d’humidité et remis le couvercle, incuber à 37 degrés Celsius pendant au moins deux heures jusqu’à toute la nuit.

Le jour du placage, après avoir rincé les motoneurones et les cultures d’astrocytes une fois avec du PBS, ajoutez 0,05 % de trypsine et incubez à 37 degrés Celsius pendant environ 5 minutes pour soulever les cellules. Collectez les cellules dans un tube conique de 15 millilitres, contenant un inhibiteur de la trypsine, et lavez les plaques avec un milieu ou une base pour vous assurer que toutes les cellules sont collectées.

Granulez les cellules par centrifugation, puis à l’aide d’une pipette de 1 000 microlitres, remettez en suspension les motoneurones et les astrocytes avec un milieu de co-culture contenant 20 micromolaires d’inhibiteur de ROCK pour générer 1 millilitre d’une suspension unicellulaire. À l’aide d’un hémocytomètre, comptez les motoneurones et les astrocytes et, pendant que vous comptez, refermez les suspensions cellulaires et placez-les dans un support en polystyrène à 4 degrés Celsius.

Centrifugez 1 millilitre des deux suspensions cellulaires à 300 fois g pendant 5 minutes. Calculez le volume souhaité et remettez les granulés en suspension. Combinez le volume requis de suspensions de neurones et d’astrocytes dans des proportions égales, et mélangez doucement en pipetant deux fois pour bien combiner.

Ensuite, retirez la laminine de chaque puits de la plaque et transférez 10 microlitres de la suspension cellulaire combinée finale dans chaque puits, formant une petite gouttelette recouvrant le réseau d’électrodes. Incuber les plaques avec une gouttelette cellulaire non perturbée à 37 degrés Celsius pendant 20 à 30 minutes pour former les premières attaches sur les plaques.

Vidéos connexes

0 Vues

Dernière mise à jour : 15 août 2026

Enregistrement de l’activité électrophysiologique du réseau neuronal dans une co-culture neurone-astrocytes

Aperçu

Composantes clés de l'étude

Domaine scientifique

Contexte

Objectif de l'étude

Méthodes utilisées

Résultats principaux

Conclusions

Questions fréquemment posées

Pertinence professionnelle pour l'industrie

Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique

Découverte précoce et validation de cibles

Développement de tests et criblage

Recherche translationnelle et préclinique

Intégration des pipelines et des flux de travail

Impact opérationnel et organisationnel

Considérations relatives à la mise en œuvre

Foire aux questions en biopharmacie

Investigations électrophysiologiques de la fonction de synapse de rétinogeniculate et de Corticogeniculate

Préparation de tranches d’hippocampe humaine aiguë pour les enregistrements électrophysiologiques

Neuromodulation par ultrasons focalisés de cultures neuronales humaines in vitro dans des réseaux de microélectrodes multipuits

Mesure Proche membrane plasmique et mondiale dynamique du calcium intracellulaire dans les astrocytes

Deux enregistrements électrophysiologiques des synapses-réponses évoquées astrogliales et neuronales aiguës dans des coupes d'hippocampe

Analyse en Imagerie du Neuron à l'interaction Glia dans la plate-forme microfluidique Culture (MCP) à base neuronale et Axon Glia co-culture système

Une technique de co-culture indirecte neurone-astrocyte pour étudier les interactions neurones-glie

Mesure de l’activité électrophysiologique des réseaux neuronaux à l’aide de réseaux de micro-électrodes

Évaluation de la formation de connexions neuronales dans une co-culture à l’aide d’enregistrements électrophysiologiques

Évaluation des interactions entre les neurones glutamatergiques et les cellules de gliome dans une co-culture