Articolo metodologico

Misurazione dell'attività neurale in una fetta di cervello di topo dopo un'incubazione prolungata

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Cameron, M. A., et al., Incubazione prolungata di tessuto neuronale acuto per elettrofisiologia e imaging del calcio. J. Vis. (120), (2017)

Questo video dimostra una tecnica per misurare l'attività neuronale in fette di cervello di topo utilizzando l'imaging del calcio e le registrazioni elettrofisiologiche. Perfondendo il tessuto con ioni potassio e registrando i cambiamenti intracellulari del calcio attraverso l'imaging digitale ad alta velocità, questo metodo rivela risposte neuronali in tempo reale.

Protocollo

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Tutte le procedure che coinvolgono campioni di animali sono state esaminate e approvate dal comitato di revisione etica degli animali appropriato.

1. Caricamento del colorante di calcio

  1. Selezionare i coloranti di calcio in base alle preferenze del singolo ricercatore. Qui usiamo Fluo-8AM o Fluo-4AM. Tuttavia, questo metodo può essere applicato anche ad altri coloranti: sciogliere i coloranti di calcio in DMSO in una soluzione di 1 mM e copolimeri a blocchi all'1% (ad esempio, acido pluronico-127) fino a un volume finale di 50 μl e sonicare per 10 minuti.
  2. Aggiungere la soluzione all'aCSF fino a una concentrazione finale di 10 μM, copolimeri a blocchi allo 0,01% per fette di cervello.
    1. Per gli animali adulti, (>12 settimane), pipettare i coloranti (50 μl) direttamente sulle fette di cervello e mantenere per 75 minuti per consentire una migliore penetrazione del colorante negli strati profondi.
    2. Per garantire un'adeguata ossigenazione della fetta sommersa durante l'incubazione del colorante, preparare una camera di carico in vetro con coperchio chiuso (barattolo circolare di diametro 2,5 cm, altezza 3,5 cm) con coloranti di calcio diluiti in 2,5 mL di aCSF. Ossigenare continuamente con il 95% di O2/5% di CO2. Non fare bolle.
  3. Dopo il caricamento del colorante, lavare il tessuto con aCSF e trasferirlo nel sistema di incubazione, riducendo lentamente la temperatura a 15 - 16 °C fino a quando non è pronto per l'uso sperimentale.

2. Registrazioni elettrofisiologiche e imaging

  1. Posizionare il tessuto in una camera di registrazione sommersa al microscopio e perfondere con aCSF ossigenato a una velocità di flusso di 4 - 5 mL/min a temperatura RT (~22 °C) o fisiologica (~35 °C). Tieni il fazzoletto in posizione usando un'"arpa" su misura, fatta di fili di nylon o d'oro tesi e incollati su un pezzo a forma di U di filo d'oro o platino.
  2. Per l'elettrofisiologia:
    1. Preparare pipette di registrazione da vetro borosilicato da 1,5 mm (1,19 mm ID) utilizzando un estrattore per micropipette per ottenere una resistenza finale di 5-6 MΩ.
    2. Riempire la pipetta con 3 - 4 μl di soluzione interna e visualizzare le cellule sotto contrasto interferenziale differenziale a infrarossi (IR-DIC) utilizzando una telecamera CCD. La soluzione intracellulare deve essere attentamente adattata a ciascun esperimento per ottenere risultati sperimentali.
    3. Posizionare la pipetta mantenendo la pressione positiva applicata attraverso una porta di aspirazione sul supporto della pipetta sulla membrana di una cellula utilizzando un micromanipolatore. Non è necessario alcun raschiamento preliminare della membrana poiché l'ILM è stato rimosso dalla retina. Una volta che la pipetta è sulla cellula, applicare una leggera pressione negativa sulla pipetta per ottenere una tenuta gigaohm. Quindi, rompere la membrana cellulare con una breve quantità di pressione negativa.
    4. Effettuare registrazioni di corrente o voltage-clamp su intere celle utilizzando tecniche standard, a seconda dei casi.
  3. Imaging del calcio:
    1. Per una singola lunghezza d'onda di eccitazione di Fluo-4, filtrare la luce di eccitazione attraverso un filtro passa-banda da 460 - 490 nm e la luce emessa attraverso un filtro passa-banda da 515 - 550 nm. Usa una fotocamera digitale ad alta velocità per la registrazione più veloce e sensibile. Acquisire le immagini in base alle esigenze.
    2. Misura le alterazioni della fluorescenza in funzione del tempo a una singola lunghezza d'onda (Fluo-4).

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
cloruro di sodioSigma Aldrich VETECV800372
cloruro di potassioSigma AldrichP9333
D-glucosioSigma AldrichG5767
bicarbonato di sodioSigma AldrichS6014
Sodio fosfato monobasicoSigma AldrichEpisodio 2554
cloruro di magnesioSigma AldrichCodice: M9272
cloruro di calcioSigma Aldrich223506
Dimetilsolfossido anidroSigma Aldrich276855
Pluronic F-127 Bassa assorbanza UV*Tecnologie di vitaP-6867Soluzione al 20% in DMSO
Fluo-4 AMTecnologie per la vitaF23917
Fluo-8 AMAbcamCodice ab142773
Microscopio verticale a tavolino fissoOlimpoBX51WI
Obiettivo per microscopioOlimpoXLUMPlanFLN 20x/1.00w20 volte
Obiettivo per microscopioOlimpoLUMPlanFLN 60x/1.00w60 volte
Telecamera CCDAndorIxon +
Amplificatore patch clampDispositivi molecolariMultiClamp 700B
Sistema di acquisizione datiDispositivi molecolariDigidata 1440ASistema Axon Digidata®
Capillari in vetro borosilicatoSutter Instrument CoBF150-86-10
Estrattore per microelettrodiSutter Instrument CoP-97Estrattore per micropipette di tipo fiammante/marrone
Camera di registrazione/perfusioneStrumenti WarnerRC-40LPCamere da bagno aperte a basso profilo
softwareDispositivi molecolaripClamp 10.2
Software di imaging di cellule vive Andor iQAndorAndor iQ3
Regolatore di temperaturaTecnologia TETC-36-25 RS232

Ristampe e permessi

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