Génération d’événements ictaux spontanés et à la demande dans des coupes corticales cérébrales de souris

Prenez une tranche corticale d’un cerveau de souris transgénique qui exprime des canaux cationiques activés par la lumière dans les neurones pyramidaux excitateurs du cortex.

Fixez la tranche dans une chambre d’enregistrement et perfusez-la avec du liquide céphalo-rachidien artificiel pour maintenir la viabilité des tissus.

Insérez une électrode d’enregistrement dans la couche corticale superficielle et enregistrez l’activité neuronale de base.

Introduisez un médicament provoquant des crises qui bloque les canaux potassiques voltage-dépendants, empêchant l’écoulement du potassium et maintenant les neurones dans un état d’hyperexcitabilité.

Les neurones hyperexcitables génèrent spontanément des rafales de potentiels d’action, appelées événements ictaux, pendant une durée prolongée.

Pour générer des événements ictaux à la demande, appliquez une brève impulsion lumineuse pour activer les canaux cationiques sur les neurones pyramidaux excitateurs.

L’afflux cationique qui en résulte génère des potentiels d’action, déclenchant la libération de neurotransmetteurs excitateurs.

Ces neurotransmetteurs se lient aux récepteurs des neurones postsynaptiques, provoquant un afflux de cations.

L’afflux se traduit par des pics de potentiel d’action, générant des événements ictaux de courte durée.

Dans cette procédure, découpez du papier de lentille légèrement plus grand que la tranche de cerveau. À l’aide d’une pipette de gros calibre ou d’un pinceau de détail, transférez une tranche de cerveau sur le papier découpé de la lentille qui est maintenu en place à l’aide d’une pince dentaire. Ensuite, transférez le papier de l’objectif avec une tranche de cerveau dans la chambre d’enregistrement et fixez-le en position avec un écran de harpe.

Par la suite, perfuser la tranche de cerveau dans la chambre d’enregistrement avec de l’ACSF carbogéné à 35 degrés Celsius, à raison de trois millilitres par minute. Utilisez un thermomètre numérique pour vous assurer que la chambre d’enregistrement est de 33 à 36 degrés Celsius. Ensuite, remplissez les électrodes en verre avec 10 microlitres d’ACSF, à l’aide d’une seringue Hamilton.

Sous le stéréomicroscope 20 fois, guidez l’électrode de verre d’enregistrement dans la couche corticale superficielle 2/3, à l’aide de manipulateurs manuels. Visualisez l’activité électrique de la tranche de cerveau à l’aide d’un logiciel standard. Pour induire des activités de type épilepsie électrographique, perfuser la tranche de cerveau avec de l’ACSF contenant 4-AP à 100 micromolaires. Visualisez l’activité électrique de la tranche de cerveau à l’aide d’un logiciel standard.

Pour générer des événements électrographiques de type convulsif à l’aide d’une stratégie optogénétique sur des coupes cérébrales de souris optogénétiques, utilisez un manipulateur manuel pour positionner une fibre optique de 1 000 microns de diamètre directement au-dessus de la région d’enregistrement. Appliquez une brève impulsion de lumière bleue pour initier un événement ictal.