Génération d’oscillations gamma locales de Cornu Ammonis 1 (CA1) à l’aide de stimulations tétaniques dans une tranche de cerveau d’hippocampe

Fixez une tranche de cerveau dans une chambre d’enregistrement avec une perfusion continue d’aCSF contenant un taux élevé de magnésium qui bloque les récepteurs N-méthyl-D-aspartate ou NMDA glutamate.

Positionnez les électrodes de stimulation et d’enregistrement dans la couche radiatum de l’hippocampe Cornu ammonis 1 ou CA1.

Stimuler pour obtenir un signal électrique, confirmant les connexions neuronales intactes.

Repositionnez l’électrode de stimulation sur la couche orienne et l’électrode d’enregistrement sur la couche pyramidale, puis insérez-les plus profondément.

Appliquez des stimulations tétaniques, des impulsions électriques à haute fréquence pour induire la libération de glutamate de neurotransmetteur excitateur à partir des axones collatéraux de Schaffer.

Le glutamate se lie aux récepteurs du glutamate sur les neurones CA1, facilitant l’afflux de sodium et la dépolarisation membranaire.

Cela débloque les récepteurs NMDA, permettant l’afflux de sodium et de calcium et améliorant l’excitation des neurones.

Les interneurones excités de la couche orienne libèrent le neurotransmetteur inhibiteur GABA, interagissant avec les neurones CA1.

Cet équilibre entre les entrées excitatrices et inhibitrices conduit à une excitation contrôlée synchronisée du réseau neuronal CA1, générant des ondes cérébrales rythmiques appelées oscillations gamma, cruciales pour l’attention et la mémoire.

Pour monter la tranche dans la chambre d’enregistrement, placez une tranche de cerveau dans une chambre d’enregistrement immergée perfusée d’ACSF s’écoulant à 1 à 2 millilitres par minute et chauffée à 32 degrés Celsius. L’ACSF utilisé pour les enregistrements diffère de celui de la chambre de rétention, car la concentration de magnésium est augmentée de 2 millimolaires à 4 millimolaires.

Fixez la tranche en plaçant un poids semi-circulaire en acier inoxydable dessus avec ses brins parallèles à l’hippocampe CA1. Après cela, augmentez la vitesse de perfusion à 8 à 10 millilitres par minute à 32 degrés Celsius.

À l’aide d’un microscope à dissection, déplacez l’électrode de stimulation vers le milieu de la couche orienne. Ensuite, déplacez l’électrode d’enregistrement vers la couche pyramidale aussi près que possible de l’électrode de stimulation. Par la suite, abaissez les électrodes de stimulation et d’enregistrement de 50 à 100 micromètres dans la tranche afin de générer l’EPSP de champ de 1 millivolt en réponse à l’impulsion d’essai de 120 à 150 microampères.

Pour générer des oscillations gamma, stimulez le tissu avec un train de 20 impulsions de 0,1 milliseconde délivrées à 200 hertz. Ce stimulus tétanique peut produire des réponses reproductibles lorsqu’il est délivré toutes les 5 minutes.