Name: דור של תנודות γ CA1 מקומיות על ידי גירוי Tetanic (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 2 s
Description: למדו הכנת פרוסות מוח לרישום תנודות גמא בקורנוס עמוני CA1 באמצעות גירוי טטאני. שיטה זו מאפשרת לחקור השפעות תרופות על עוררות נוירונלית ולהבין מנגנוני מחלה.

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

playerTrialDesktop

נתמך על ידי APA ל-RJH, מענק תוכנית NHMRC 400121 ל-SP, ומלגת NMHRC 1005050 ל-SP. CAR מכיר בתמיכת ה-ARC (FT0990628) ותוכנית המלגות של DOWD. מכון פלורי למדעי המוח ובריאות הנפש נתמך על ידי קרנות תשתית של ממשלת מדינת ויקטוריה.

כל הניסויים על עכברים שאושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים Florey המכון. 1. הגדרה לחיתוך פרוסות המוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון חיתוך המורכב מ( מ&quot;מ) 125 כולין-Cl, 2.5 KCl, 0.4 CaCl 2, 6 MgCl 2, 1.25 לאא 2 PO 4, 26 NaHCO 3, 20 D-גלוקוז רווי בגז carbogen (95% O 2 -5 (פתרון הקלטת aCSF)% CO 2) ונוזל השדרתי מלאכותי מורכב מ( מ&quot;מ) 125 NaCl, 2.5 KCl, 2 CaCl 2, 2 MgCl 2, 1.25 לאא 2 PO 4, 26 NaHCO 3, 10 D-גלוקוז, רווי ב carbogen. מניחים את פתרון החיתוך על קרח כדי לשמור אותו קר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא כ 400 מיליליטר של פתרון החיתוך ומתמזג עם פתרון של חיתוך יצאה מן ההקפאה 100 מיליליטר ליצור slurry קרח. בועה עם carbogen (95% CO 2 -5% O 2) בזרימה של כ 0.5 ליטר / דקה דרך ג הקטןצינורות aliber או זכוכית sintered לייצר זרם קבוע אך עדין של בועות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן כוס 250 מיליליטר עם הוספת רשת הניילון העלתה על שפרוסות המוח תוצבנה. מלא עם aCSF כדי לכסות את הרשת בכ 2 סנטימטר ובועה עם carbogen, להבטיח כי הבועות לא ישירות לשבש את אזור הפרוסה מחזיקה. כמו כן, חשוב שאין בועות אוויר ברשת הניילון, כך שאם כל נוכחים להסיר אותם. זה יהיה התא מחזיק ונשמר ב RT (20 - 25 מעלות צלזיוס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פריסת המכשירים לנתח כולל זוג מספריים גדול, מספריים קטנים, מריות מיקרו קטנות וגדולות, וזוגות גדולים והקטנים של מלקחיים ולצנן אותם על קרח. מניחים את גוש חיתוך רקמת vibratome על קרח בריבוע של רדיד אלומיניום. להשיג 2 חתיכות של 6 סנטימטר נייר מסנן, סכין גילוח קצה אחד, וכוס 25 מיליליטר מלא בתרחיף פתרון החיתוך גם כן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא מיכל שני עם קרח, ולהניח פיסת הרקמה פאפאה על הקרח ומניח את צלחת תרבות 12 סנטימטר על גבי. מלא את צלחת התרבות עם חיתוך קרח slurry פתרון ובועה עם carbogen. זה הוא המכל שבו נתיחת המוח עם להתבצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את vibratome. הסר סכין גילוח טרי פיפיות (להשתמש להב טרי בכל פעם) מהעטיפה ולרסס במים ולאחר מכן deionized 80% אתנול. חותך פיפטה העברה פלסטיק 3 מיליליטר בנקודה שבה מתחילה להתחדד. זה ישמש להעברת פרוסות מוח. בנד מחט G 27 בבסיס בכ -45 מעלות ולצרף למזרק 1 מיליליטר. זה ישמש כדי לתפעל פרוסות במהלך חיתוך. </li></ol> 2. חיתוך פרוסות המוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי עכבר (P16 - P18) עם 2% isoflurane או שיטה שאושרה באופן מקומי. בעקבות אינדוקציה, לערוף את החיה עם זוג מספריים גדול ושחרר את הראש לתוך צלחת תרבות 12 סנטימטרים המכילה תרחיף פתרון חיתוך בועות. התרחיף חייב לחלוטין לטבול את הראש לקירור מהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזק את החזית של הראש עם יד אחת קילוף העור ורקמות חיבור קדימה לכיוון האף. בעזרת המספריים הקטנים לחתוך את רקמת החיבור לחשוף את הגולגולת הבסיסית. ואז להסיר את השרירים שמעל היבט גב של הגולגולת והצוואר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המוח מהגולגולת על ידי הבטחת הראשונה מול הגולגולת עם המלקחיים הגדולים ולאחר מכן לבצע שני חתכים לרוחב דרך העצם משני צדי הנקב הגדול באמצעות המספריים הקטנים (איור 1, קיצוצי שכותרת A1 ו- A2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך קיצוץ נוסף בין העיניים (רק קדמית של גבחת) (איור 1, B שכותרתו לחתוך) אז לחתוך בזהירות לאורך תפר sagittal anteriorly ומשקפים את חלקי גולגולת חתך כדי לחשוף את המוח (איור 1, חתך C שכותרתו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במרית הקטנה כדי לגרוף את המוח ומקום על צלחת תרבות. להיות מודע לקראןעצבי ial בהיבט הנחות של המוח שצריכים לקטוע, זה יכול להיעשות באמצעות מרית מיקרו בגודל קטנה יותר. מרית גדולה יותר באמצעות העברת המוח לכוס 25 מיליליטר מלא בתרחיף פתרון חיתוך. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת האונה המוח לחיתוך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים פיסת נייר מסנן 6 סנטימטר אחד בתחתית צלחת תרבות טרי אז למלא עם slurry פתרון חיתוך הטרי ובועה. השתמש במרית הגדולה יותר למצב את המוח, צד הגחון למטה, על נייר הסינון. קח סכין גילוח קצה סינגל חדש וניקה וחתך את המוח כדי להסיר את המוח הקטן, ואז לעשות חתך לאורך קו אמצע כדי להפריד את המוח לשתי אונות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת בלוק רקמת vibratome. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח גוש רקמת vibratome המצונן, לייבש את פני השטח, ואת מקום טיפה של דבק cyanoacrylate באמצע ולהתפשט באופן שווה לגודל המשוער של המוח. השתמש במרית הקטנה כדי לתפעל אחדאונות מוח על מרית מיקרו הגדולה כל כך בצד המדיאלי של המוח הוא למטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגעת בקצה של המרית בממשק של המוח על פיסת נייר הסינון השנייה כדי להסיר כמה שיותר מהפתרון אפשרי. חלק את המוח מהמרית הגדולה יותר באמצעות המרית קטנה כדי להנחות אותו על הדבק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את לחסום חיתוך לתוך תא vibratome ולמלא את החדר עם slurry פתרון חיתוך ובועה, הבטחת המוח הוא שקוע לחלוטין. סובב את בלוק החיתוך כך הצד הגחוני של המוח מול הלהב. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך את המוח. הערה: כל vibratome הוא ייחודי כל כך לעקוב אחר הוראות היצרן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את העובי הפרוסה עד 450 מיקרומטר, ולהבטיח את הלהב רוטט כמו שהוא עובר דרך המוח במהירות של כ 0.3 מ&quot;מ / s. לחתוך לחלוטין דרך המוח מהצד הגחון אל פני השטח בקליפת המוח, זה יהיה לייצר פרוסות מוח כל sagittal שיכולים בדואר משמש לקלטות אלקטרו. פרוסות יופקו רוחבית למדיאלית ובדרך כלל 3 - ניתן לחתוך 4 פרוסות מכל חצי הכדור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם הבסיס של מעליות הפרוסה להשתמש במחט G הכפופה 27 לעיתונות עדינה הפרוסה בחזרה למטה. ככל פרוסה היא לחתוך, להשתמש בפיפטה ההעברה כדי להעביר אותה אל הרציף בתא שבו הם מחזיק קיימא לעד 8 שעות. </li></ol></li></ol> 3. הקלטות אלקטרופיזיולוגיה תאית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרכבה הפרוסה בחדר ההקלטה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות פיפטה ההעברה, למקם את פרוסת מוח לתא הקלטה שקועה perfused עם aCSF זורם 1 - 2 מיליליטר / דקה ומחומם ל- C ° 32. ACSF משמש להקלטות שונים מזו בתא מחזיק כריכוז Mg 2 + הוא עלה מ 2 מ&quot;מ עד 4 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את הפרוסה עם &quot;נבל&quot; (פלדת אל-חלד חצי עגולה עם גדילי ניילון נמתחו על פני 2 - מרווח של 3 מ&quot;מ). מקוםהנבל, כך שהגדילים במקביל לCA1. להגדיל את המהירות של זלוף ל8 - 10 מיליליטר / דקה ב 32 מעלות צלזיוס. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת מיקרוסקופ לנתח מקום האלקטרודה מגרה והאלקטרודה הקלטה (אלקטרודת זכוכית מלאה בפתרון הקלטת aCSF) על פני השטח של radiatum השכבה של CA1 (איור 2 א). מניחים את האלקטרודה מגרה ראשון ואז למקם את האלקטרודה ההקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעורר את שפר טחונות עם 120 - 150 מיקרו-אמפר משרעת ודופק 0.1 בדיקת משך msec ולבחון את צורת גל וכתוצאה משדה פוסט מעורר הסינפטי פוטנציאלי (fEPSP) כדי לקבוע בריאות פרוסה (איור 2). אלקטרודות המגרה והקלטה ייתכן שתהיינה הצורך עברו לפרוסה כ 50-100 מיקרומטר מפני השטח הפרוסה כדי לקבל fEPSP הקלטה עם מטח סיבים קטן ומשרעת גדולים. בטחונות שפר עוררו fEPSPs הן סטריאוטיפיים ולספק אינדיקציה טובה של בריאות פרוסה. Hפרוסות ealthy בדרך כלל להראות מטח סיבים לfEPSP יחס המשרעת של פחות מ -0.3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למקם מחדש את האלקטרודות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מיקרוסקופ לנתח, להעביר את האלקטרודה מגרה לאמצע אוריין השכבה ולהעביר את האלקטרודה ההקלטה לשכבת תאי הפירמידה הקרובה לאלקטרודה ההקלטה ככל האפשר כפי שמוצג באיור 3 א. אלקטרודות המגרה והקלטה ייתכן שתהיינה הצורך דחפו לתוך הפרוסה כ 50-100 מיקרומטר כך שמשרעת תגובת fEPSP ל120 - דופק בדיקת מיקרו-אמפר 150 היא כ 1 mV. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצירת תנודות γ. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי ליצור תנודות γ לעורר את הרקמה עם רכבת של 20 x 0.1 פולסים msec נמסרו ב 200 הרץ. גירוי tetanic זה יכול להניב תגובות לשחזור כאשר נמסרו כל 5 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בפרמטרים הבאים ההקלטה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קנה מידה של הרווח של אות הפלט כדי להתאים את טווח מתח כניסה שלאנלוגי ממיר דיגיטלי ל. ודא שטיול אות מקסימאלי צפוי משתמש מינימום של 30% מטווח מתח כניסה. היזהר בעת קביעת רווחים גבוהים כאותות עשויים קליפ. רוחב הפס הטיפוסי הנדרש להקלטות שטח הוא הרץ 500 עם צימוד AC 0.1 הרץ להסיר להיסחף בסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבר דיגיטציה לפחות 4-5 פעמים מהר יותר מאשר תדירות פינת מסנן המעביר הנמוך, כדי למנוע aliasing אות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח נתונים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתונים לעבור סינון גבוה ב 5 הרץ כדי להסיר כל משמרות בסיס. לזהות קוצים באמצעות סף נגזר, עם מרחק מינימאלי של 10 אלפיות שנייה אירוע, זמן אירוע אופייני לשיא ומרווח נסיגה של 7 אלפיות, סף ~ 100 mV / msec, ועמק מפריד של 100%. לחשב השהיה כזמן שלוקח לספייק זוהה לראשונה להתרחש לאחר תום חפץ הגירוי. ניתוח זה מאפשר לאפיון של מספר הקוצים, חביון, מרווח בין אירוע, ומשך מחושב ככדלקמן: </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את מספר הקוצים כמספר הכולל של קוצים לתנודה עבור כל לטאטא נקבע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את זמן אחזור התנודה. לכל תנודה, להפחית את הזמן של ספייק זוהה לראשונה מסוף חפץ הגירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את הרווח הממוצע בין האירוע (ISI). לקבוע את פרק הזמן בין קוצים מזוהים מרובים וממוצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את משך התנודה. מדוד את הזמן בין ספייק זוהה הראשון והאחרון בכל תנודה. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theta+rhythm+of+navigation%3A+link+between+path+integration+and+landmark+navigation%2C+episodic+and+semantic+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Theta rhythm of navigation: link between path integration and landmark navigation, episodic and semantic memory.</a> Hippocampus. 15 (7), 827-840 (2005).</li>
<li>Vanderwolf, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+electrical+activity+and+voluntary+movement+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Hippocampal electrical activity and voluntary movement in the rat.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 26 (4), 407-418 (1969).</li>
<li>Bartos, M., Vida, I., Jonas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+mechanisms+of+synchronized+gamma+oscillations+in+inhibitory+interneuron+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Synaptic mechanisms of synchronized gamma oscillations in inhibitory interneuron networks.</a> Nat. Rev. Neurosci. 8 (1), 45-56 (2007).</li>
<li>Buzsáki, G., Wang, X. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+gamma+oscillations%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of gamma oscillations.</a> Annu. Rev. Neurosci. 35, 203-225 (2012).</li>
<li>Kobayashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+contribution+to+scalp+EEG+gamma+rhythms+associated+with+epileptic+spasms%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Dev%22%5BJournal%5D)">Cortical contribution to scalp EEG gamma rhythms associated with epileptic spasms.</a> Brain Dev. 35 (8), 762-770 (2013).</li>
<li>Andreou, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+Resting-State+Gamma-Band+Connectivity+in+First-Episode+Schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophr+Bull%22%5BJournal%5D)">Increased Resting-State Gamma-Band Connectivity in First-Episode Schizophrenia.</a> Schizophr Bull. , (2014).</li>
<li>Alarcon, G., Binnie, C. D., Elwes, R. D., Polkey, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Power+spectrum+and+intracranial+EEG+patterns+at+seizure+onset+in+partial+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Power spectrum and intracranial EEG patterns at seizure onset in partial epilepsy.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 94 (5), 326-337 (1995).</li>
<li>Fisher, R. S., Webber, W. R., Lesser, R. P., Arroyo, S., Uematsu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-frequency+EEG+activity+at+the+start+of+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">High-frequency EEG activity at the start of seizures.</a> J. Clin. Neurophysiol. 9 (3), 441-448 (1992).</li>
<li>Kwan, P., Brodie, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+identification+of+refractory+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Early identification of refractory epilepsy.</a> N. Engl. J. Med. 342 (5), 314-319 (2000).</li>
<li>Traub, R. D., Kopell, N., Bibbig, A., Buhl, E. H., LeBeau, F. E., Whittington, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gap+junctions+between+interneuron+dendrites+can+enhance+synchrony+of+gamma+oscillations+in+distributed+networks%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Gap junctions between interneuron dendrites can enhance synchrony of gamma oscillations in distributed networks.</a> J. Neurosci. 21 (23), 9478-9486 (2001).</li>
<li>Traub, R. D., Whittington, M. A., Buhl, E. H., Jefferys, J. G., Faulkner, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+mechanism+of+the+gamma+--%3E+beta+frequency+shift+in+neuronal+oscillations+induced+in+rat+hippocampal+slices+by+tetanic+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">On the mechanism of the gamma --> beta frequency shift in neuronal oscillations induced in rat hippocampal slices by tetanic stimulation.</a> J. Neurosci. 19 (3), 1088-1105 (1999).</li>
<li>Whittington, M. A., Stanford, I. M., Colling, S. B., Jefferys, J. G., Traub, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+patterns+of+gamma+frequency+oscillations+tetanically+induced+in+the+rat+hippocampal+slice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal patterns of gamma frequency oscillations tetanically induced in the rat hippocampal slice.</a> J. Physiol. 502 (3), 591-607 (1997).</li>
<li>Avoli, M., Panuccio, G., Herrington, R., D’Antuono, M., de Guzman, P., Lévesque, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+different+interictal+spike+patterns+anticipate+ictal+activity+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Dis%22%5BJournal%5D)">Two different interictal spike patterns anticipate ictal activity in vitro.</a> Neurobiol. Dis. 52, 168-176 (2013).</li>
<li>Boido, D., Jesuthasan, N., de Curtis, M., Uva, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Network+Dynamics+During+the+Progression+of+Seizure-Like+Events+in+the+Hippocampal-Parahippocampal+Regions%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Network Dynamics During the Progression of Seizure-Like Events in the Hippocampal-Parahippocampal Regions.</a> Cereb Cortex. 24 (1), 162-173 (2014).</li>
<li>Gloveli, T., Albrecht, D., Heinemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+low+Mg2%2B+induced+epileptiform+activity+in+rat+hippocampal+and+entorhinal+cortex+slices+during+adolescence%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Dev.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Properties of low Mg2+ induced epileptiform activity in rat hippocampal and entorhinal cortex slices during adolescence.</a> Brain Res. Dev. Brain Res. 87 (2), 145-152 (1995).</li>
<li>McLeod, F., Ganley, R., Williams, L., Selfridge, J., Bird, A., Cobb, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+seizure+threshold+and+altered+network+oscillatory+properties+in+a+mouse+model+of+Rett+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Reduced seizure threshold and altered network oscillatory properties in a mouse model of Rett syndrome.</a> Neuroscience. 231, 195-205 (2013).</li>
<li>Bracci, E., Vreugdenhil, M., Hack, S. P., Jefferys, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+synchronizing+mechanisms+of+tetanically+induced+hippocampal+oscillations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">On the synchronizing mechanisms of tetanically induced hippocampal oscillations.</a> J. Neurosci. 19 (18), 8104-8113 (1999).</li>
<li>Main, M. J., Cryan, J. E., Dupere, J. R., Cox, B., Clare, J. J., Burbidge, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+KCNQ2%2F3+potassium+channels+by+the+novel+anticonvulsant+retigabine%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Modulation of KCNQ2/3 potassium channels by the novel anticonvulsant retigabine.</a> Mol. Pharmacol. 58 (2), 253-262 (2000).</li>
<li>Wickenden, A. D., Yu, W., Zou, A., Jegla, T., Wagoner, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retigabine%2C+a+novel+anti-convulsant%2C+enhances+activation+of+KCNQ2%2FQ3+potassium+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Retigabine, a novel anti-convulsant, enhances activation of KCNQ2/Q3 potassium channels.</a> Mol. Pharmacol. 58 (3), 591-600 (2000).</li>
<li>Otto, J. F., Kimball, M. M., Wilcox, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+the+anticonvulsant+retigabine+on+cultured+cortical+neurons%3A+changes+in+electroresponsive+properties+and+synaptic+transmission%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Effects of the anticonvulsant retigabine on cultured cortical neurons: changes in electroresponsive properties and synaptic transmission.</a> Mol. Pharmacol. 61 (4), 921-927 (2002).</li>
<li>Pomper, J. K., Graulich, J., Kovacs, R., Hoffmann, U., Gabriel, S., Heinemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+oxygen+tension+leads+to+acute+cell+death+in+organotypic+hippocampal+slice+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Dev.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">High oxygen tension leads to acute cell death in organotypic hippocampal slice cultures.</a> Brain Res. Dev. Brain Res. 126 (1), 109-116 (2001).</li>
<li>Hatch, R. J., Reid, C. A., Petrou, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+in+vitro+CA1+network+activity+in+a+sodium+channel+%CE%B21%28C121W%29+subunit+model+of+genetic+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Enhanced in vitro CA1 network activity in a sodium channel β1(C121W) subunit model of genetic epilepsy.</a> Epilepsia. 55 (4), 601-608 (2014).</li>
<li>Lord, L. -D., Expert, P., Huckins, J. F., Turkheimer, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+energy+metabolism+and+the+brain%2F%27s+functional+network+architecture%3A+an+integrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cereb.+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Cerebral energy metabolism and the brain/'s functional network architecture: an integrative review.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 33 (9), 1347-1354 (2013).</li>
<li>Hájos, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintaining+network+activity+in+submerged+hippocampal+slices%3A+importance+of+oxygen+supply%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Maintaining network activity in submerged hippocampal slices: importance of oxygen supply.</a> Eur. J. Neurosci. 29 (2), 319-327 (2009).</li>
<li>Hájos, N., Mody, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+a+physiological+environment+for+visualized+in+vitro+brain+slice+recordings+by+increasing+oxygen+supply+and+modifying+aCSF+content%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Establishing a physiological environment for visualized in vitro brain slice recordings by increasing oxygen supply and modifying aCSF content.</a> J. Neurosci. Methods. 183 (2), 107-113 (2009).</li>
<li>Boido, D., Jesuthasan, N., de Curtis, M., Uva, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Network+Dynamics+During+the+Progression+of+Seizure-Like+Events+in+the+Hippocampal-Parahippocampal+Regions%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Network Dynamics During the Progression of Seizure-Like Events in the Hippocampal-Parahippocampal Regions.</a> Cereb Cortex. 24 (1), 163-173 (2012).</li>
<li>Antuono, M., Köhling, R., Ricalzone, S., Gotman, J., Biagini, G., Avoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antiepileptic+drugs+abolish+ictal+but+not+interictal+epileptiform+discharges+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Antiepileptic drugs abolish ictal but not interictal epileptiform discharges in vitro.</a> Epilepsia. 51 (3), 423-431 (2010).</li>
<li>Stenkamp, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+temporal+stability+of+cholinergic+hippocampal+gamma+oscillations+following+respiratory+alkalosis+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Enhanced temporal stability of cholinergic hippocampal gamma oscillations following respiratory alkalosis in vitro.</a> J. Neurophysiol. 85 (5), 2063-2069 (2001).</li>
</ol>

יש המחברים אין לחשוף.

שיטה חזקה כדי ליצור תנודות γ CA1 בפרוסות מוח חריפות מתוארת. התנודות שנוצרו נובעות ממעגל מקומי מאפשר הזדמנות טובה יותר לשליטה והבנת בסיס neurophysiological של תנודות רשת 12. כל ערוצי 2 + קולטני AMPA, קולטני GABA, אני שעות ו- T-הסוג Ca נדרשים לתנודות γ במודל זה. בעוד תנודות CA1 המקומיות שתוארו כאן יכולות להיות שנוצרו חסונה זה תלוי בהבטחת שפרוסות המוח בריאה. שלב קריטי הוא ההסרה מהירה של המוח מהגולגולת, נזהרת שלא לחדור למוח בזמן ההסרה וטבילה אז מהירה ב...

תנודות רשת המוח מתרחשות בתוך תחומי תדרים שונים שתואמים למדינות התנהגותיות. במכרסמים, תנודות בהיפוקמפוס θ (5 - 10 הרץ) הם נצפו בהתנהגויות גישוש 1,2, תוך תנודות γ - עמית (20 80 הרץ) עם תהליכים קוגניטיביים שונים, כוללים תפיסה ותשומת לב 3,4. פעילות רשת γ סינכרוני גם מעורבת בפתולוגיה של הפרעות כגון 5,6 אפילפסיה וסכיזופרניה. לדוגמא, תנודות γ הם חשבו מתאימות לאזורים של מוקדי אפילפסיה קליפת המוח 5,7,8 ויכולות לשמש כסמנים של pharmacosensitivity או התנגדות, שני תחומים חשובים של חקירה באפילפסיה מחקר 9. פרוסת המוח בהיפוקמפוס היא מודל שכבר בשימוש נרחב כדי לחקור את פעילות רשת 10-12. פרוטוקולים שונים פותחו כדי ליצור תנודות γ בפרוסות מוח, כי בדרך כלל אניאפנון תרופתי nvolve כגון Mg 2 + הנמוך, 4-aminopyridine (4AP), bicuculline, וחומצת kainic 12-17. חסרונות של תנודות מופעלות פרמקולוגית הם שהם מתרחשים באופן אקראי לאחר יישום סמים ולא אמין שנוצרו או יציב לאורך זמן. חשמלי מופעל תנודות γ להתגבר רבות של בעיות אלה וגם יש את היתרון של להיות נעול באופן זמני לאירוע המעורר המאפשר הקלטה וניתוח אפיזודי. הנה פרוטוקול מתואר ליצירת תנודות γ CA1 ידי מתן גירוי tetanic לאוריין השכבה בפרוסה בהיפוקמפוס.

<table><tbody><tr><td>4-(N-Ethyl-N-phenylamino)-1,2- דימתיל-6-(מתיל-אמינו) פירימידיניום כלוריד (ZD7288)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>Z3777</td><td></td></tr><tr><td>ביוקולין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>14340</td><td></td></tr><tr><td>6-ציאנו-7-ניטרוקווינוקסה-קו-2,3-דיון (CNQX)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C127</td><td></td></tr><tr><td>ניקל</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>266965</td><td></td></tr><tr><td>קרבמזפין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C4024</td><td></td></tr><tr><td>(2R)-אמינו-5-פוספונופנטנו-אט (APV)</td><td>Tocris Bioscience</td><td>0105</td><td></td></tr><tr><td>Retigabine</td><td>ChemPacific</td><td>150812-12-7</td><td></td></tr><tr><td>כולין-Cl</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C1879-5KG</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P9333-500G</td><td></td></tr><tr><td>NaH2PO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9638-250G</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S6297-250G</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653-5KG</td><td></td></tr><tr><td>גלוקוז</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>G8270-1KG</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2 &bull; 2H2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>223506-500G</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2 & שור; 6H2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2670-500G</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרודה</td><td>זכוכית מכשיר הרווארד&nbsp;</td><td>GC150F-10</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרודה מתכתית מגרה דו-קוטבית קונצנטרית&nbsp;</td><td>FHC</td><td>CBBPF75</td><td></td></tr><tr><td>מבודד דיגיטלי</td><td>מקבל מכשירים</td><td>דגם BJN8-9V1&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>דגם 1800 ampמערכות</td><td>AMG</td><td>דגם 1800 ampliifier</td><td></td></tr><tr><td>Digitizer</td><td>National Intruments</td><td>NI USB-6211</td><td></td></tr><tr><td>Vibrotome</td><td>Leica</td><td>VT1200s</td><td></td></tr></tbody></table>

דור של תנודות γ ca1 מקומיות על ידי גירוי tetanic

Generation of Local CA1 &#947; Oscillations by Tetanic Stimulation

תנודות רשת עצביות הן תכונות חשובות של פעילות מוח בבריאות ובמחלה ויכולות להיות מווסתת על ידי מגוון רחב של תרופות בשימוש קלינית. פרוטוקול מסופק ליצור מודל לחקר תנודות γ CA1 (20 - 80 הרץ). תנודות γ אלה הן יציבים לפחות 30 דק &#39;ותלויים בפעילות הסינפטית מעוררת ומעכבת בנוסף להפעלה של זרמי קוצב לב. יש תנודות מגורה Tetanically מספר המאפיינים לשחזור בקלות ובכימות כוללים ספירת ספייק, משך תנודה, חביון ותדירות שתדווחנה על מצב הרשת. היתרונות של תנודות גירוי חשמלי כוללים יציבות, שחזור ורכישת אפיזודי המאפשרים אפיון חזק של פונקצית רשת. מודל זה של תנודות γ CA1 יכול לשמש כדי לחקור מנגנונים תאיים ולחקור באופן שיטתי כיצד עצבי רשת פעילות משתנה במחלה ועל ידי תרופות.פרמקולוגיה מדינת מחלה ניתן לשלב בקלות על ידי השימוש בפרוסות מוח ממודלים של בעלי חיים מהונדסים גנטי או התערבותית כדי לאפשר בחירה של תרופות שמתמקדות מנגנוני מחלה.

גירוי Tetanic של אוריין השכבה שנוצר תנודות γ חזקות ושחזור (35.4 ± 2.2 הרץ), ראה איור 3. על מנת להוכיח כי התנודות נוצרו בתוך רשת CA1 המקומית התשומות מCA3 נותקו על ידי החיתוך הפרוסה באזור Ca 2 באמצעות מחט G 32 כפופה. מאפייני התנודה בפרוסות לחתוך לא היו שונים מהפרוסות חתוכות (p = 0.85; פרוסות לחתוך 6.16 ± 1.1 קוצים, n = 6; פרוסות חתוכות 5.89 ± 0.8 קוצים, n = 6), מצביעים על כך שהתנודות נוצרות באופן מקומי. <p class="jove_content" style=";text-align:right;direction:...

תנודות הן מאפייני רשת בסיסיים והם מווסתים על ידי מחלה ותרופות. לומד תנודות המוח פרוסה מאפשר אפיון של רשתות מבודדות בתנאים מבוקרים. פרוטוקולים ניתנים להכנת פרוסות מוח חריפות ללעורר תנודות γ CA1.

דור של תנודות γ CA1 מקומיות על ידי גירוי Tetanic

Neuronal network oscillations are important features of brain activity in health and disease and can be modulated by a range of clinically used drugs. A ...

המטרה הכללית של הליך זה היא להכין פרוסות מוח להקלטת תנודות גמא חוץ-תאיות כמודל לעוררות נוירונלית. דבר זה מושג תחילה על ידי הוצאת המוח מהגולגולת. השלב השני הוא קירור מהיר של המוח בקרח של A CSF וחיתוך שלו לפרוסות בעובי 450 מיקרון.בשלב הבא, העבירו פרוסה לתא ההקלטה ומקמו את אלקטרודת הגירוי בשכבה (stratum) ואת אלקטרודת ההקלטה ב-ca one stratum parama doole. השלב האחרון הוא השראה של תנודות גמא והערכת השפעת התרופות על העירור הנוירונלי. בסופו של דבר, אפיון תנודות גמא בהיפוקמפוס משמש להדגמת השפעות של תרופות על תפקוד הרשת או להבנת המנגנונים של התפתחות המחלה במחלות נוירוגנטיות.ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לספק תובנות לגבי מנגנוני מחלות שבהן מתרחשת עלייה בעירור של רשתות עצביות, כגון אפילפסיה, אוטיזם ואלצהיימר, וניתן להשתמש בה גם כדי לחקור את מנגנון הפעולה של תרופות. כדי להתחיל בהליך זה, הכינו תא החזקה על ידי הכנסת רשת ניילון מוגבהת לתוך כוס כימית של 250 milliliters. לאחר מכן, מלאו את הכוס ב-CSF עד לכיסוי הרשת בערך בשני סנטימטרים והוסיפו בועות קרבוגן בטמפרטורת החדר.יש לוודא כי בועות האוויר אינן מפריעות באופן ישיר לאזור החזקת הפרוסה. לאחר מכן, יש להניח את מכשירי הניתוח על קרח, כולל מספריים גדולים, מספריים קטנים, מיקרו-ספטולה קטנה וגדולה, ופינצטה קטנה וגדולה. יש להניח את בלוק חיתוך הרקמות Vibram המקור

generation-of-local-ca1-oscillations-by-tetanic-stimulation

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

ההכנה של פרוסות חריפות מוח מhippocampi המבודד, כמו גם את ההקלטות אלקטרו סימולטני של האסטרוציטים ונוירונים...

קלטות אלקטרו כפולות של תגובות Astroglial ועצביות עוררו-synaptically בפרוסות ביפוקמפוס חריפות

סרטון זה מדגים את התהליך של גרימת תנודות גמא CA1 מקומיות בפרוסת מוח של עכבר היפוקמפוס CA1 באמצעות סימולציות טטניות. שיטה זו חשובה להבנת פעילות הרשת העצבית.

יצירת תנודות גמא מקומיות של Cornu Ammonis 1 (CA1) באמצעות גירויים טטניים בפרוסת מוח בהיפוקמפוס

סרטון זה מדגים שיטה לתיעוד תגובות סינפטיות CA3-CA1 בפרוסת היפוקמפוס של חולדה. הוא מתאר את השלבים הכרוכים בהצבת אלקטרודות הגירוי וההקלטה על פרוסת ההיפוקמפוס ובמדידת הפוטנציאל הפוסט-סינפטי מעורר השדה (fEPSP) כדי להעריך את עוצמת התגובה הסינפטית.

הקלטת תגובות סינפטיות CA3-CA1 בפרוסה היפוקמפוסית של חולדה

סרטון זה מדגים הקלטה של פעילות רשת עצבית קצבית, הידועה גם בשם תנודות תטא, בהיפוקמפוס מבודד. אלקטרודות מוכנסות לשכבות שונות ולמיקומים מרחביים שונים כדי לזהות ולנתח תנודות תטא. זה מראה את ההרכבים העצביים הייחודיים ואת הקישוריות של הרשת העצבית על פני שכבות שונות של ההיפוקמפוס.

הקלטה חוץ גופית של תנודות תטא בהיפוקמפוס העכבר

סרטון זה מדגים את השיטה להשתמש באופטוגנטיקה כדי לווסת את הדינמיקה של רשת ההיפוקמפוס על ידי הפעלת נוירונים בין-עצביים מהונדסים גנטית הרגישים לאור בפרוסת מוח של עכבר, שיפור סנכרון תנודות תטא ולימוד התנהגות מעגלים עצביים.

בקרה אופטוגנטית של דינמיקת רשת ההיפוקמפוס

גרעין pedunculopontine (PPN) ממוקם בגזע המוח ונוירונים שלה מופעלים מקסימאלי בזמן ערות לבין תנועות עיניים מהירות (REM) מצבי השינה המוח. עבודה זו מתארת ​​את הגישה הניסויית לרשום תנודת קרום התת להקה גמא במבחנה בנוירונים HBC.

תנודות Band גמא הקלטה Pedunculopontine Nucleus נוירונים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להקלטת קצבית רשת עצבית theta ו תנודות גמא מ הכנה בהיפוקמפוס שלם מבודד. אנו מתארים את השלבים ניסיוני מן החילוץ של ההיפוקמפוס לפרטים של שדה, יחידית תא שלם קליפת הקלטות מהדק, כמו גם צעדה optogenetic של קצב theta.

כוונון להקת הטטה בהיפוקמפוס<em&gt; במבחנה</em&gt; מתודולוגיות להקלטת מכרסמת מבודדת מעגל ספוטוהיפוקמפוס

אנו מתארים את השימוש optogenetics והקלטות אלקטרופיזיולוגיות עבור מניפולציות סלקטיבי התנודות תטא בהיפוקמפוס (5-10 Hz) בעכברים להתנהג. היעילות של entrainment הקצב נעשה באמצעות שדה מקומי פוטנציאל. שילוב של באופטו - וניגוד pharmacogenetic מטפל מדידה efferent הסינכרון בהיפוקמפוס.

Optogenetic Entrainment התנודות תטא בהיפוקמפוס ב מתנהג עכברים

פרוטוקול זה מתאר את ההקלטה של פוטנציאל שדה מקומי עם רב shank סיליקון ליניארי רגשים. המרה של האותות באמצעות ניתוח צפיפות המקור הנוכחי מאפשר השחזור של הפעילות החשמלית המקומית בהיפוקמפוס העכבר. בטכניקה זו, תנודות המוח מוגבל יכול להילמד במעבר בחופשיות עכברים.

הקלטה במרחב מוגבל תנודות בהיפוקמפוס מתנהגים באופן עכברים

בכמה בעלי חיים מניפולציות גנים, באמצעות פרוטוקול אחד עלול להיכשל כדי לגרום בע מ בתאים Purkinje המוח, וייתכן שקיים פער בין בע מ ללמידה מוטורית. פרוטוקולים מרובים נחוצים כדי להעריך את האינדוקציה בע מ בעלי חיים בעלי מניפולציה גנטית. פרוטוקולים רגילים מוצגים.

הערכה של האינדוקציה לטווח ארוך של דיכאון פרוסות למבוגרים בלבד

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

למדו הכנת פרוסות מוח לרישום תנודות גמא בקורנוס עמוני CA1 באמצעות גירוי טטאני. שיטה זו מאפשרת לחקור השפעות תרופות על עוררות נוירונלית ולהבין מנגנוני מחלה.

דור של תנודות γ CA1 מקומיות על ידי גירוי Tetanic

גלה סרטונים נוספים