Name: הגברה לטווח ארוך של Perforant מסלול-משוננת gyrus סינפסה בחופשיות מתנהג עכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 13 s
Description: למדו לתעד הגברה לטווח ארוך (LTP) בעכברים חופשיים באמצעות השתלת מיקרואלקטרודות בנתיב Perforant ובגירוס המשונן. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנוני זיכרון ולמידה במודלים נוירולוגיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מבקשים להודות הבא: ד&quot;ר יוסף ברונזינו, ד&quot;ר חמיס אבו Hassaballah, מר RJ אוסטין-LaFrance, והגב &#39;ג&#39;סיקה Koranda.

פרוטוקול זה הוא מתאים לעכברים של 3 וגיל 18 חודשים ומשקל גוף משוער של 30-50 גר &#39;). ניתן להשיג עכברים מהמעבדה ג&#39;קסון (בר הרבור, ME). כל הפרוטוקולים כירורגית וניסוי אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ושימוש בטריניטי קולג&#39; והיו בהתאם למדריך NIH לטיפול ושימוש בחי מעבדה. 1. הכנת בעלי החיים ופרוצדורות כירורגיות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן קוקטייל הרדמה המכיל קטמין (25 מ&quot;ג / מיליליטר), xylazine (2.5 מ&quot;ג / מיליליטר) וacepromazine (0.5 מ&quot;ג / מיליליטר). הזרק 1 מיליליטר / קילוגרם משקל גוף ברבע הימני התחתון של הבטן בתוספת 0.2 זריקות מיליליטר / קילוגרם מדי דקות 45 לאחר מכן כדי לשמור על עומק יציב של הרדמה באמצעות רפלקס נסיגת דוושה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן עכבר הרדים לניתוח על ידי גילוח הפרווה על הגולגולת שלה באמצעות מכונת גילוח חשמלית. האזור המגולח צריך לכלול אמצע העיניים עד אמצע האוזניים. ודא שלא לגלח את whiskers כפי שהם חלק מהמערכת החושית חבית עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בצמר גפן כדי להחיל איזופרופיל אלכוהול ואחריו פולידין לאזור המגולח על הראש. ואז, גם בעזרת צמר גפן, למרוח כמות קטנה של שמן מינרלים על העיניים כדי למנוע את העיניים מהתייבשות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באזיקי אוזן החולדה תינוק במקום ברים אוזן רגילים לעלות בראשו של בעל החיים על מנגנון מסגרת stereotaxic. כדי לעשות זאת, הר ראשון אוזן השמאל בשרוול אוזן השמאל. ואז בעדינות להקל על אוזן ימין על השרוול הימני בעדינות על ידי תמיכה בראשו של בעל החיים ביד אחת ולקדם את שרוול האוזן ביד השנייה. בשלב הבא, הנח כרית חימום מתחת לגופו של בעל החיים ולהגדיר אותו 86 ° F כדי לשמור על טמפרטורת גוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, בדוק לנוקשות דו צדדיות על ידי ניסיון להזיז את צד הראש לצד. בעלי החיים הוא רכוב כראוי במסגרת stereotaxic כאשר הראש הוא נוקשה ולא ניתן להעביר מצד לצד, אבל בקלות יכול לסובב למעלה ולמטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות לנוחחוטמו של העכבר על סרגל האף / שיני הרכבה כדי לוודא שהשיניים החותכות נחים בעדינות אך בצורה מאובטחת בתוך צמצם השן של הבר האף / שיניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות אזמל סטרילי, לעשות חתך קו האמצע החל מאמצע העיניים עד אמצע האוזניים. ודא האזמל הוא יתקיים בזווית של ° 45 ולהחיל לחץ מספיק כדי לחתוך את fascia הבסיסי, אך לא דרך הגולגולת כמו שיגרמו לדימום יתר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בצמר גפן כדי להפריד את fascia ולחשוף את הגולגולת. גולגולת ציוני דרך גבחת ומבדה צריכה להיות לעין (איור 1 א). להבטיח כי בעלי החיים נמצאים במצב הגולגולת שטוחה ידי התאמת סרגל האף / שן כך שציוני דרך גבחת ומבדה נמצאים באותה עמדת dorsoventral (DV) (+ 0.1 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למרוח כמות קטנה של תמיסת מלח סטרילית לאזור החשוף ולהשתמש בצמר גפן כדי לנקות את הגולגולת בעדינות. אז חכה 2-3 דקות לגולגולת לאוויר יבש לחלוטיןלפני שתמשיך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מחט על זרוע stereotaxic עזבה כדי למדוד את עמדת DV של גבחת ולמבדה. מיצוב DV של שני ציוני הדרך האלה צריך להיות בתוך 0.1 מ&quot;מ זה מזה. אם לא, בר האף של מסגרת stereotaxic יכול להיות מותאם למעלה ולמטה כדי להשיג זאת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המחט על גבחת להקליט קדמי, האחורי שלו (AP), רוחב (LAT) ומדידות dorsoventral (DV). הקפד המחט רק נוגעת בגולגולת ולא לחדור אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באטלס מוח עכבר, כגון &quot;מוח העכבר בStereotaxic קואורדינטות&quot; 1, כדי לקבוע את הקואורדינטות של מבני היעד: מסלול המדיאלי perforant (MPP) בצרור זוויתי וgyrus משוננת (DG) של ההיפוקמפוס, יחסית למבדה וגבחת, בהתאמה (ראה גם טבלה 1). לאחר מכן, השתמש בעט עדין נקודה או עיפרון כדי לסמן את הנקודות הללו בגולגולת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כמו כן, תציין שתי נקודות יותר בצד הנגדי של הגולגולת. נקודות אלה wיהיה hich לשמש כקרקע (GND) והפניה (REF) צריך להיות כ 3 מ&quot;מ מקו האמצע ואת מיקומו אורכים יחסית זה לזה (איור 1 א, גם טבלת 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את סמן המחט מזרוע stereotaxic עזבה ולהחליף אותו עם מקדח שיניים חשמלי מצויד בהר stereotaxic. מקם את התרגיל על כל נקודה משמעותית ולעשות חורים בר קטנים של כ 0.5 מ&quot;מ קוטר. כאשר קידוח, ישתמש בתנועה למעלה ולמטה חוזר על עצמו ולבדוק בתדירות גבוהה אם התרגיל חדר את הגולגולת כדי לחשוף את משטח המוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות אך בתקיפות לנהוג באלקטרודה בורג (# 0-80 1/8 בברגים במכונת נירוסטה, מחוררת fillister הראש) בכל אחד מהחורים נגדי (GND וREF) כך שהם רק נוגעים במשטח קליפת המוח מבלי לחדור אותו (איור 1 א ). שתי אלקטרודות בורג אלו משמשות כקרקע והתייחסות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אלקטרודות מגרה והקלטת הר באלקטרומחזיקי דה על זרועות stereotaxic ימין ועל שמאל, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את מסופי אלקטרודה מגרה לממריץ אלקטרו עם בידוד הנוכחי ומסוף האלקטרודה הקלטה למגבר אלקטרו ההפרש (רווח = 1,000, מסנן bandpass = 1 הרץ-3 קילוהרץ) ולאחר מכן לאוסצילוסקופ דיגיטלי לבדיקה ויזואלית של עוררו תגובות. כמו כן, חיבור הארקה ומסופי האלקטרודה REF למגבר ההפרש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות ולאט לאט נמוך גם מגרה ואלקטרודות הקלטה ב0.5 מרווחי מ&quot;מ תוך ניטור התגובה העוררת לזעזוע גירוי של 600-800 UA מבחינה ויזואלית. להמשיך ולהפחית כל אלקטרודה עד שהם מגיעים עמדתם DV בהתאמה היעד ואות סטריאוטיפית הוא ציין על אוסצילוסקופ (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, השתמש במלט אקריליק שיניים כדי להפוך את כובע כדי להחזיק את מסופי האלקטרודה במקום; כל מלט שיניים שנוגע בעור צריך להימחק מבאופן מיידי. ברגע שמלט השיניים הוא נרפא לגמרי להעביר את בעלי החיים מהמסגרת stereotaxic לכלוב מכרסם נקי. השתמש במנורת חימום או כרית כדי לשמור על טמפרטורת ליבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על בעלי החיים בכל שעה עד שהוא חוזר להכרה. הזרקה של flunixin יכולה להינתן כמשכך כאבים. </li></ol> 2. LTP אינדוקציה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר לבעלי החיים 5-7 הימים כדי להתאושש מניתוח. מניחים את החיה בסביבת ההקלטה בהיקף של כלוב פאראדיי (122 סנטימטר x 43 סנטימטר x 43 סנטימטר) לבוש עם חומרי בידוד מרעש ומחלף מסתובב 5 ערוצים המחברים את האלקטרודה מובילה להתקנת מגרה / הקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר לבעלי החיים להסתגל ל1-2 שעות בסביבת ההקלטה לפני החיבור אלקטרודות למכשירים המגרים והקלטה (ראה צעד 1.17). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את בקרות ממריץ לפלט 400 UA ולהקליט את המשרעת של ממוצע של 10 עורר תגובות הופכות ה בטוחבלפחות 10 חלוף שניות בין גירויים. השתמש בשיטה שמוצגת באיור 1C לכמת את התגובה עורר. חזור על תהליך עבור 600, 800, 1,000, 1,200, 1,400 וUA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות עקומת קלט / פלט על ידי התוויית המשרעת הממוצעת של התגובה עוררה לעומת עוצמת גירוי. ממגרש זה לקבוע את עוצמת הגירוי אשר תואמת 50% ממשרעת המרבית שנמדדה. השתמש בעוצמת 50% לשארית של הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, באמצעות עוצמת גירוי 50%, להשיג נקודת התחלה על ידי הקלטה את המשרעת הממוצעת של 5 עוררה תגובות מכל רגע במשך 15 דקות. שוב לוודא כי לפחות 10 חלוף שניות בין גירויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהמשך לכך להעביר את גירוי tetanic בהיקף של 10 פרצי 10 פולסים מועברים ב400 הרץ עם שיעור פרץ של 5 הרץ למסלול perforant המדיאלי. לפקח על בעלי החיים מקרוב אחר סימנים של התקף, כוללים שייקים של כלב רטובים. אם בעל החיים יש תפיסת experiment יש לסיים ואת כל הנתונים מבעלי החיים שצריכים להיות שליליים מתוצאות המחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, ימשיך להקליט את המשרעת הממוצעת של 5 עוררה תגובות מכל רגע ל30 posttetanization דקות. אחרי זה, להשוות משרעת זה למשרעת הבסיסית שהושגה בשלב 2.5 על ידי חישוב אחוז השינוי מנקודת ההתחלה (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר סיום הניסויים, בעלי החיים הוא מורדמים באמצעות שאיפה של isoflurane-שיטה שבה עולה בקנה אחד עם ההנחיות על המתת חסד של האגודה האמריקנית לרפואת וטרינרית. </li></ol>

<ol><li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+mouse+brain+in+stereotaxic+coordinates%22">The mouse brain in stereotaxic coordinates</a>. , Compact 2nd edn, Elsevier Academic Press. (2004).</li>
<li>Bliss, T. V. P., Lomo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-lasting+potentiation+of+synaptic+transmission+in+the+dentate+area+of+the+anesthetized+rabbit+following+stimulation+of+the+perforant+path%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anesthetized rabbit following stimulation of the perforant path.</a> J. Physiol. 232, 331-356 (1973).</li>
<li>Blaise, J. H., Bronzino, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+stimulus+frequency+and+age+on+bidirectional+synaptic+plasticity+in+the+dentate+gyrus+of+freely+moving+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Effects of stimulus frequency and age on bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of freely moving rats.</a> Exp. Neurol. 182, 497-506 (2003).</li>
<li>Blaise, J. H., Koranda, J. L., Chow, U., Haines, K. E., Dorward, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neonatal+isolation+stress+alters+bidirectional+long-term+synaptic+plasticity+in+amygdalo-hippocampal+synapses+in+freely+behaving+adult+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Neonatal isolation stress alters bidirectional long-term synaptic plasticity in amygdalo-hippocampal synapses in freely behaving adult rats.</a> Brain Res. 1193, 25-33 (2008).</li>
<li>Koranda, J. L., Masino, S. A., Blaise, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bidirectional+synaptic+plasticity+in+the+dentate+gyrus+of+the+awake+freely+behaving+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of the awake freely behaving mouse.</a> J. Neurosci. Methods. 167, 160-166 (2008).</li>
<li>Cooke, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophosphorylation+of+alphaCaMKII+is+not+a+general+requirement+for+NMDA+receptor-dependent+LTP+in+the+adult+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Autophosphorylation of alphaCaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse.</a> J. Physiol. 574, 805-818 (2006).</li>
<li>Davis, S., Bliss, T. V., Dutrieux, G., Laroche, S., Errington, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+and+duration+of+long-term+potentiation+in+the+hippocampus+of+the+freely+moving+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Induction and duration of long-term potentiation in the hippocampus of the freely moving mouse.</a> J. Neurosci. Methods. 75, 75-80 (1997).</li>
<li>Jones, M. W., Peckham, H. M., Errington, M. L., Bliss, T. V., Routtenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+plasticity+in+the+hippocampus+of+awake+C57BL%2F6+and+DBA%2F2+mice%3A+interstrain+differences+and+parallels+with+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Synaptic plasticity in the hippocampus of awake C57BL/6 and DBA/2 mice: interstrain differences and parallels with behavior.</a> Hippocampus. 11, 391-396 (2001).</li>
<li>Zhang, T. A., Tang, J., Pidoplichko, V. I., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Addictive+nicotine+alters+local+circuit+inhibition+during+the+induction+of+in+vivo+hippocampal+synaptic+potentiation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Addictive nicotine alters local circuit inhibition during the induction of in vivo hippocampal synaptic potentiation.</a> J. Neurosci. 30, 6443-6453 (2010).</li>
<li>Tang, J., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+enables+in+vivo+synaptic+plasticity+associated+with+the+addictive+drug+nicotine%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Dopamine enables in vivo synaptic plasticity associated with the addictive drug nicotine.</a> Neuron. 63, 673-682 (2009).</li>
</ol>

יש מחברים אין לחשוף.

בפרוטוקול זה, יש לנו הפגין שיטה אמינה ופשוטה ללימוד LTP בDG בעכברים מתנהגים בחופשיות. בעוד שמחקרים רבים של LTP בחולדות ערה בוצעו 3,4, מעט מאוד שנערכו בעכברים ער בעיקר בשל המורכבות הטכנית שמציבה הנדל&quot;ן המוגבל גולגולת בעכברים ובמשקל של headstages האלקטרודה ביחס למשקל הממוצע של עכברים 5. כמה מחקרים שהוכיחו LTP בDG במתנהגים עכברים מנוצלים גם מערכות אלקטרודה דיסק קשיחות זעירות או טרנזיסטור אפקט שדה צומת preamplifiers (JFET) משולב בheadstage אשר בהכרח מוסיפה ל...

הפיתוח של טכנולוגיה כדי לתפעל את הגנים ייצר מודלים עכבר מהונדסים ונוקאאוט של כמעט כל מחלות ניווניות ונוירולוגיות. זו חייבה תרגום של טכניקות מחקר אלקטרו השתמשו בעבר במינים מכרסמים גדולים יותר למודל החיה בעכבר. טכניקת חקירה נוירופיזיולוגיות אחת כזו היא השימוש בהגברה לטווח ארוך (LTP) על מנת לבחון את יעילותם של קשרים סינפטיים בתוך הרשתות עצביות מעורבות בהפרעות נוירו שונות. פרוטוקול זה מתאר טכניקות לחקירת אלקטרו אמינה של LTP במתנהגים עכברים באופן חופשי. היתרון של פרוטוקול זה על פני אחרים הוא שהוא פשוט וקל ליישום, אלא הוא גם לא פחות יקר כפי שהוא אינו דורש לא את השימוש במערכות יקרות מבוקר מחשב דיסק קשיח זעירות ולא headstages טרנזיסטור אפקט שדה וכן, למיטב ידיעתנו, הוא וידאו הפרוטוקול הראשון של t קלטות אלקטרו הכרוניo ללמוד LTP במתנהג עכברים באופן חופשי. לשם כך, אנו מתארים במאמר זה מתודולוגיות פשוטות ללימוד הגברה לטווח ארוך בעכברים מתנהגים בחופשיות. בקלות ניתן לתרגם מתודולוגיות אלה למודלי עכבר מהונדסים ונוקאאוט של הפרעות נוירו.

<table><tbody><tr><td>קטמין (100 מ"ג/מ"ל)</td><td>Henry Schein</td><td>10177</td><td></td></tr><tr><td>קסילזין (20 מ"ג/מ"ל)</td><td>Henry Schein</td><td>33197</td><td></td></tr><tr><td>אצפרומזין (10 מ"ג/מ"ל)</td><td>Henry Schein</td><td>2177</td><td></td></tr><tr><td>אבקת אקריליק דנטלית</td><td>Lang Dental Manufacturing Co.</td><td>1330CLR</td><td></td></tr><tr><td>נוזל אקרילי דנטלי</td><td>Lang Dental Manufacturing Co.</td>חוט טונגסטן <td>1306CLR</td><td></td></tr><tr><td>(0.127 מ"מ)</td><td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>TGW0515</td><td></td></tr><tr><td>צינורות היפודרמיים מנירוסטה (0.286 מ"מ)</td><td>World Precision Instruments</td><td>832400</td><td></td></tr><tr><td>Flunixin (50 מ"ג/מ"ל)</td><td>Henry Schein</td><td>14165</td><td></td></tr><tr><td>Epoxilyte</td><td>Superior Essex</td><td>EP 6001-M</td><td></td></tr><tr><td>הכנסת חוט נירוסטה (0.2 מ"מ)</td><td>World Precision Instruments</td><td>792900</td><td></td></tr><tr><td>מכשיר מסגרת סטריאוטקסי</td><td>Kopf Instruments</td><td>דגם 902</td><td></td></tr><tr><td>אזיקי אוזניים (כוסות אוזניים)</td> <td>Kopf Instruments</td><td>דגם 921</td><td></td></tr><tr><td>ממריץ אלקטרופיזיולוגי</td><td>Astro-Med, Inc.</td>אוסצילוסקופ דיגיטלי <td>S88</td><td></td></tr><tr><td></td><td>B K Precision Corp.</td><td>2542</td><td></td></tr><tr><td>יחידת הבידוד הנוכחית</td><td>Astro-Med, Inc.</td>מגבר דיפרנציאלי <td>PSIU-6</td><td></td></tr><tr><td></td><td>World Precision Instruments, Inc.</td><td>DAM-50</td><td></td></tr><tr><td>קומוטטור</td><td>פלסטיק אחד</td><td>SLC6</td><td></td></tr><tr><td>מקדחה דנטלית</td><td></td><td>58650</td><td></td></tr></tbody></table>

הגברה לטווח ארוך של perforant מסלול-משוננת gyrus סינפסה בחופשיות מתנהג עכברים

Long-term Potentiation of Perforant Pathway-dentate Gyrus Synapse in Freely Behaving Mice

מחקרים של הגברה לטווח הארוך של יעילות הסינפטית, תופעה הסינפטי פעילות תלויה שיש תכונות שהופכות אותו לאטרקטיבי לאחסון למידה ומידע פוטנציאלי מנגנון תאי בסיסי, כבר מזמן משמשים על מנת להבהיר את הפיסיולוגיה של מעגלים עצביים השונים בהיפוקמפוס, אמיגדלה , ומבנים הלימבית וקליפת מוח אחרים. עם זאת בחשבון, מודלים עכבר מהונדסים של מחלות נוירולוגיות מייצגים פלטפורמות שימושיות לנהל הגברה לטווח ארוך מחקרים (LTP) כדי לפתח הבנה טובה יותר של התפקיד של גנים בתקשורת הסינפטית נורמלית ולא נורמלית ברשתות עצביות מעורבות בלמידה, רגש ומידע עיבוד. מאמר זה מתאר שיטות לאמינות גרימת LTP בעכבר מתנהג בחופשיות. מתודולוגיות אלה יכולים לשמש במחקרים של מהונדס ונוקאאוט מתנהגים מודלים עכבר של מחלות ניווניות באופן חופשי.

טבלת 1 מציגה את הקואורדינטות לDG וMPP כמו בשימוש בפרוטוקול זה איור 1 א מציג את הסימונים למבני היעד בגולגולת;.. הראה גם הם את מיקומו של אלקטרודות קרקע והתייחסות איור 1 מדגים נציג עורר תגובת עקבות שניהם מראש וposttetanization באותה החיה. שים לב שposttetanization עורר תגובה היא גדולה יותר מאשר תגובת pretetanization אשר מעידה על LTP אינדוקציה 2. תרשים 1C ממחיש את השיטה המשמשת לכמת את משרעת התגובה. ואכן, <st...

מודלים עכבר מהונדסים ונוקאאוט של מחלות נוירולוגיות שימושיים לחקר התפקיד של גנים בנוירופיזיולוגיה נורמלית ולא נורמלית. מאמר זה מתאר שיטות שיכולים לשמש כדי לחקור הגברה לטווח ארוך, מנגנון תאי שעשוי בבסיס למידה וזיכרון, במהונדס ומפסיד יוצא, באופן חופשי מתנהג מודלים עכבר של neuropathology.

הגברה לטווח ארוך של Perforant מסלול-משוננת gyrus סינפסה בחופשיות מתנהג עכברים

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential ...

המטרה הכללית של נוהל זה היא להדגים הקלטה של LTP במודל של עכבר בעל התנהגות חופשית. דבר זה מושג תחילה על ידי השתלה כירורגית של מיקרו-אלקטרודות בנתיב ה-perent וב-dentate gyrus. השלב השני הוא הקלטה של תגובות התעוררות בסיסיות ב-dentate gyrus בתגובה לגירוי של פולס בודד של נתיב ה-perent.בשלב הבא, LTP מושרה בעקבות פרוטוקול גירוי של izing. השלב הסופי הוא הקלטת תגובות פוסט-סינפטיות והשוואתן לערכי הבסיס. התוצאה הסופית היא עלייה באמפליטודה של ה-population spike.מדידות של התגובה המעוררת משמשות להצגת השראה רציפה של LTP. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון הכנת פרוסות in vitro, הוא שדגם העכבר בעל ההתנהגות החופשית מספק את הפלטפורמה הרלוונטית ביותר מבחינה פיזיולוגית לבדיקת ההשפעות של תרופות נוירו-פארמקולוגיות או מניפולציות גנטיות במודלים של מחלות נוירולוגיות אנושיות. התחילו את הפרוצדורה על ידי גילוח הפרווה בחלקו העליון של ראש העכבר, מהאזור שמעל העיניים ועד לחלק הממש לפני האוזניים; וודאו שאינכם גולחים את השפם, שכן הוא חלק ממערכת החושים של ה-barrel בעכבר.שערך תחילה את ניקוי האזור הגזור עם isopropyl alcohol, לאחר מכן עם Betadine, ולאחר מכן מרח כמות קטנה של שמן מינרלי בעזרת מקלוני צמר גפן על העיניים כדי למנוע את התייבשותן. העבר את העכבר למכשיר הסטריאוטקסי (stereotaxic apparatus). השתמש במספרי אוזניים עבור חולדות צעירות במקום במוטות אוזניים רגילים כדי לקבע את ראש החיה, על ידי קיבוע האוזן השמאלית על מספר האוזן השמאלי תחילה.לאחר מכן, הנח בעדינות את האוזן הימנית על המחבט הימני, תוך תמיכה בראש החיה ביד אחת והזזת מחבט האוזן ביד השנייה. לאחר מכן, הנח מדף חימום תחת גוף החיה וכוון אותו ל-86 degrees Fahrenheit כדי לשמור על טמפרטורת הגוף. לאחר מכן, בדוק את הקשיחות הבילטרלית על ידי ניסיונות להזיז את הראש מצד לצד; החיה מותקנת כראוי על המסגרת הסטריאוטקסית כאשר הראש קשיח ואינו ניתן להזזה מצד לצד, אך יכול להסתובב בקלות למעלה ולמטה.לאחר מכן, הניחו את חרטו של העכבר על מכלול מוט השיניים וודאו שהשיניים החותכות נשענות בעדינות אך בביטחון בתוך מפתח השיניים של מוט השיניים. באמצעות סקלפל סטרילי, בצעו חתך בקו האמצע החל מהמרכז שבין העיניים ועד למרכז האוזניים. וודאו שהסקלפל מוחזק בזווית של 45 מעלות ושמופעל לחץ מספיק כדי לחתוך דרך הפסיה התומכת, אך לא דרך הגולגולת, שכן הדבר יגרום לדימום מוגבר.לאחר מכן, השתמשו במקלוני צמר כדי להפריד את הפסציה ובפינצות המוסטט מעוקלות כדי לחשוף את הגולגולת. נקודות הציון של הגולגולת, bgma ו-lambda, צריכות להיות גלויות בבירור. ודאו שגולגולתו של בעל החיים מפולסת על ידי כיוונון מוט השיניים כך ש-bgma ו-lambda יהיו באותה מיקום DV.בשלב הבא, נקו את הגולגולת החשופה בעזרת כמות קטנה של סליין סטרילי והמתינו שתיים עד שלוש דקות עד שהגולגולת תתייבש לחלוטין באוויר לפני ההמשך. לאחר מכן, רכבו מחט על הזרוע הסטריאוטקסית השמאלית, כדי למדוד את מיקומי ה-DV של bgma ו-lambda.ודאו שהם נמצאים במרחק של עד 0.1 millimeter זה מזה. אם לא, כווננו את מוט האף של המסגרת הסטריאוטקסיקה למעלה ולמטה כדי להשיג זאת. לאחר מכן, מקמו את המחט ב-B bgma ורשמו את מדידות ה-AP L-A-T-N-D-V שלה.יש לוודא שהמחט רק נוגעת בגולגולת ואינה חודרת אותה. השתמשו באטלס של מוח העכבר כדי לקבוע את הקואורדינטות של מבני היעד ביחס ל-lambda ול-bgma. במקרה שלנו, מדובר ב-medial perent pathway ב-angular bundle וב-dentate gyrus של ההיפוקמפוס.לאחר מכן, השתמשו בעט או בעיפרון בעל חוד דק כדי לסמן נקודות אלו על הגולגולת. לאחר מכן, סמנו שתי נקודות נוספות בצד הקונטרלטרלי של הגולגולת. נקודות אלו, שישמשו כנקודות הארקה, צריכות להיות במרחק של כ-3 מילימטרים מקו האמצע וממוקמות אחת מול השנייה לאורך הציר האורכי.לאחר מכן, הסר את מסמן המחט מהזרוע הסטריאוטקסית השמאלית והחלף אותו במקדח שיניים חשמלי המצויד בתושבת סטריאוטקסית. מקם את המקדח מעל כל נקודה מסומנת וצור שקעים קטנים בקוטר של כ-0.5 millimeter. בזמן הקידוח, בצע תנועות חוזרות של מעלה ומטה ובדוק בתדירות גבוהה האם המקדח חדר את הגולגולת כדי לחשוף את פני השטח של המוח; הברג בעדינות אך בנחישות אלקטרודת בורג לתוך כל אחד מהחורים הנגדיים, כך שהן רק יגעו במשטח הקורטקס מבלי לחדור לתוכו.שתי אלקטרודות בורג אלו משמשות כהארקה וכייחוס. לאחר מכן, התקינו את אלקטרודות הגירוי וההקלטה במחזיקי האלקטרודות על הזרועות הסטריאוטקסיות השמאלית והימנית בהתאמה. לאחר מכן, חברו את הדסקים של אלקטרודת הגירוי למגריץ אלקטרופיזיולוגי עם בידוד זרם, ואת הדסק של אלקטרודת ההקלטה למגבר דיפרנציאלי אלקטרופיזיולוגי, ומשם לאוסילוסקופ דיגיטלי לצפייה חזותית בתגובות השגורות.בשלב הבא, חברו את הדגי והאלקטרודת הייחוס למגבר הדיפרנציאלי. הורידו בעדינות ובאיטיות את אלקטרודת הגירוי אל נתיב ה-perran המדיאלי ואת אלקטרודת ההקלטה אל ה-dentate gyrus במרווחים של 0.5 millimeter; השתמשו באוסצילוסקופ כדי לנטר את התגובה השריתה לגירוי של פולס בודד. המשיכו להוריד את האלקטרודות בכל פעם במרווח קטן עד שיגיעו למיקומי היעד הרלוונטיים שלהן ב-DV ויתקבל אות סטריאוטיפי באוסצילוסקופ. לאחר מכן, השתמשו בצמנט אקרילי דנטלי כדי ליצור כיסוי שיחזיק את הדגי של האלקטרודות במקומם.יש להסיר מיד כל דבק שיניים שבא במגע עם העור. לאחר שהדבק התייבש לחלוטין, העבירו את בעל החיים מהמסגרת הסטריאוטקסיקוית לכלוב מכרסמים נקי, והשתמשו במנורת חימום או במזרן חימום כדי לשמור על טמפרטורת הגוף. עקבו אחר בעל החיים בכל שעה עד שיחזור להסירתו.ניתן להחדיר זריקה של fuxin כמשכך כאבים לאחר שהחיה התאוששה מהניתוח במשך חמישה עד שבעה ימים. מקמו אותה בסביבת ההקלטה, המורכבת מכלוב פאראדיי המצויד בחומר בידוד אקוסטי ובקומוטטור מסתובב בעל חמישה ערוצים המחבר את האלקטרודה המובילה למערכת הגירוי וההקלטה. אפשרו לחיה להתרגל למשך שעה עד שעתיים לסביבת ההקלטה לפני חיבור האלקטרודות למכשירי הגירוי וההקלטה.לאחר מכן, הגדירו את בקרים של הגירוי להוצאה של 400 microamps. רשמו את האמפליטודה של ממוצע של 10 תגובות מעוררות, כאשר חלפו לפחות 10 שניות בין הגירויים, וחזרו על נוהל זה עבור 600, 800, 1,000, 1,200 ו-1,400 microamps. לאחר מכן, השתמשו בשיטה המוצגת בדמות זו כדי לכמת את האמפליטודה של התגובות המעוררות.בנו עקומת קלט-פלט על ידי שרטוט האמפליטודה הממוצעת של התגובה המעוררת מול עוצמת הגירוי. לאחר מכן, קבעו את עוצמת הגירוי המתאימה ל-50% מהאמפליטודה המקסימלית שנמדדה, והשתמשו בעוצמה זו בהמשך הניסוי. כעת, השגיו קו בסיס על ידי הקלטת האמפליטודה הממוצעת של חמש תגובות מעוררות בכל דקה למשך 15 דקות, כאשר חולפות לפחות 10 שניות בין גירוי לגירוי.לאחר מכן, הגש את הגירוי ה-Titanic למסלול ה-medial perent. במקביל, עקב מקרוב אחר בעל החיים כדי לזהות סימני פרכוס, כולל רעידות דומות לנערור כלב רטוב (wet dog shakes). אם בעל החיים סובל מפרכוס, יש להפסיק את הניסוי ואת כל הנתונים מאותו בעל חיים יש להשמיט מתוצאות המחקר.לאחר מכן, המשיכו להקליט את המשרעת הממוצעת של חמישה תגובות מעוררות בכל דקה למשך 30 דקות. לאחר הטיפול, השוו משרעת זו למשרעת הבסיס שהתקבלה קודם לכן על ידי חישוב אחוז השינוי מהבסיס. מוצגת כאן איור סכימטי של המיקום היחסי של האלקטרודות על גולגולת העכבר, ואלו הם העקבות הטיפוסיים של התגובות המעוררות הן לפני והן אחרי הטיפול.איור זה מציג את השראת ה-LTP בסינפסה של הנתיב ההיקפי המדיאלי בגירוס הדנטט (dentate gyrus) של עכבר במצב התנהגות חופשית. לאחר שליטה בטכניקה, ניתן לבצעה תוך שעתיים אם היא מבוצעת כראוי. במהלך ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לבדוק את בעל החיים בתדירות גבוהה כדי להבטיח ששמירה על עומק ההרדמה נשמרת.לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי אופן ביצוע ניתוח סטריאוטקטי להשתלה כרונית של מיקרו-אלקטרודות, המשמשות לאחר מכן להקלטת LTP בעכבר בעל התנהגות חופשית.

long-term-potentiation-perforant-pathway-dentate-gyrus-synapse-freely

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

מאמר זה מתאר פרוצדורות להכנת פרוסות בהיפוקמפוס של חולדות העכברים הטרנסגניים לחקר שינויים סינפטיים הקשורים להזדקנות המוח הקשורים לגיל מחלות ניווניות כגון מחלת אלצהיימר.

הכנת פרוסות בהיפוקמפוס של חולדות חריפה העכברים הטרנסגניים לחקר שינויים Synaptic במהלך ההזדקנות עמילואיד פתולוגיה

מקור: Zhao, Z. et al. שיטה פולשנית להפעלת הבליטה המשוננת של העכבר על ידי גירוי בתדר גבוה. J. Vis. Exp. (2018)סרטון זה מדגים את הפרוטוקול למתן גירוי מוחי עמוק בתדר גבוה לפיתול משונן, ומפרט את השפעותיו על הפעלה עצבית, פלסטיות סינפטית ונוירוגנזה.

גירוי בתדר גבוה להגברת ההפעלה העצבית והנוירוגנזה בפיתול המשונן, העכבר

מאמר זה מציג מתודולוגיה שלמה להכין...

הכנה משופרת ושימור פרוסות עכבר היפוקמפוס להקלטה יציבה מאוד ושחזור של הגברה לטווח ארוך

טכניקת מלחציים תיקון פרוסה היא שיטה יעילה עבור ניתוח השינויים הנוצרות על-ידי למידה מאפיינים פנימיים, הפלסטיות של הסינפסות סינאפסות או מעכבות.

פרוסה תיקון קלאמפ טכניקת ניתוח הנוצרות על-ידי למידה פלסטיות

פרוטוקול זה מראה כיצד להגדיר שיטה אמינה מערכת קבצים הירארכית בעכברים. נוירונים ברחבי הכישור משוננת בהיפוקמפוס הם גירוי חשמלית על-ידי מערכת קבצים הירארכית ישירות ובעקיפין בתוך vivo. פעילות. עצבית והאיתות מולקולרית נבדקים על ידי c-פוס Notch1 immunofluorescent מכתים, בהתאמה; נוירוג'נסיס לכמת על-ידי bromodeoxyuridine תיוג וזמינותו.

שיטה פולשני עבור ההפעלה של הכישור משוננת העכבר על ידי גירוי בתדירות גבוהה

שיטה זו מתארת הכנה כרונית המאפשרת גישה אופטית להיפוקמפוס של עכברים חיים. הכנה זו יכולה לשמש לביצוע הדמיה אופטית לאורך של הפלסטיות הקונסטרוקטיבית העצבית ופעילות-מעורר פלסטיות הסלולר במשך תקופה של מספר שבועות.

אורך שני-פוטון הדמיה של CA1 היפוקמאל בעכברים חיים

השתמשנו והקליט אלקטרודות של היפוקמאל פרוסות המוח האורך ו longitudinally הקלטה ואלקטרודות גירוי ההיפוקמפוס הראש ב vivo לעורר את הפוטנציאל המיטיות בפוטנציאלים והפגינו הפלסטיות הסינפטית ארוכת הטווח לאורך CA1 האורך האורכי.

חקירת הפלסטיות הסינפטית לטווח ארוך בהיפוקמפוס הCA1 על ידי אלקטרופיזיולוגיה הקלטת שדה

מאמר זה נועד לתאר פרוטוקול שיטתי כדי להשיג פרוסות מוח היפוקמפוס אופקי בעכברים. מטרת מתודולוגיה זו היא לשמר את השלמות של מסלולי סיבים בהיפוקמפוס, כגון הנתיב המחורר ודרכי הסיבים הטחובים להערכת תהליכים נוירולוגיים הקשורים לgyrus.

פרוסות היפוקמפוס אופקיות של מוח העכבר

כאן, אנו מתארים פרוטוקול להשראת פלסטיות ארוכת טווח של ריגוש פנימי עצבי בנוירוני ממסר מגרעין הגניקולט הצדדי הגבי הנשמר בפרוסות מוח ex vivo.

השראת פלסטיות לטווח ארוך של ריגוש עצבי פנימי בתאי עצב של גרעין הגניקולט הצדדי הגבי

הפעילות של תנועה (אה"ע) היא מדידה פשוטה ומתבצע בקלות בהתנהגות בעכברים. צימוד של תוכנת מעקב וידאו (VTS) ואה"ע מאפשר השיפור של ייחוד ורגישות, במיוחד בהשוואה לשימוש, שיטת חציית קו אה"ע הניתוח. בנוסף VTS מאפשר מעקב ארוך טווח של העכבר אה"ע.

לטווח ארוך והקצרה של תנועה פעילות עכבר נותחה על ידי תוכנה למעקב וידאו

למדו לתעד הגברה לטווח ארוך (LTP) בעכברים חופשיים באמצעות השתלת מיקרואלקטרודות בנתיב Perforant ובגירוס המשונן. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנוני זיכרון ולמידה במודלים נוירולוגיים.

הגברה לטווח ארוך של Perforant מסלול-משוננת gyrus סינפסה בחופשיות מתנהג עכברים

גלה סרטונים נוספים