Valutazione degli effetti delle tossine sullo sviluppo della rete neurale dell'embrione di pollo utilizzando array multielettrodi

Abstract

Fonte: Sanchez, K. R., et.al. Valutazione degli effetti dei composti che alterano il sistema endocrino sullo sviluppo della funzione della rete neurale dei vertebrati utilizzando array multi-elettrodi. J. Vis. Exp. (2018).

Questo video dimostra l'uso di array multi-elettrodo (MEA) per studiare gli effetti delle tossine sulle colture neuronali di pulcini embrionali precoci. Monitorando l'attività sincrona dei neuroni nella rete neuronale, la MEA cattura le dinamiche funzionali della rete neuronale in risposta all'esposizione alle tossine. La riduzione della sincronia e dei tassi di attivazione in seguito all'esposizione alle tossine evidenzia il suo impatto dannoso sulla maturazione e sulla funzione della rete neuronale.

Protocollo

1. Registrazione dell'attività della rete neuronale

1. Il giorno dell'acquisizione, sostituire il terreno di coltura con un terreno neurobasale fresco e rimettere i MEA nell'incubatore di CO₂ per almeno 2 ore prima della registrazione. Avviare il software di registrazione e impostare la temperatura del MEA a 37 °C facendo clic sull'icona della temperatura.
   nota: La registrazione può iniziare già dal giorno 3 della placcatura e può continuare finché le colture sono vive.
2. Imposta i parametri di acquisizione facendo clic con il pulsante destro del mouse sull'icona "Muse" (sotto Streams nel pannello della finestra di sinistra) e seleziona "Add Processing" e "Spike Detector" e fai clic su OK nella finestra pop-up. "Spike Detector (6 x STD)" apparirà sotto il nome del file.
3. Quindi fai clic con il pulsante destro del mouse sul rilevatore di picchi, seleziona "Aggiungi elaborazione" e "Rilevatore di scoppio" e fai clic su OK nella finestra pop-up. "Rilevatore di scoppio" (ISI) apparirà sotto l'icona Muse.
4. Quindi fai clic con il pulsante destro del mouse su Burst Detector, seleziona "Aggiungi elaborazione" e "Compilatore di statistiche neurali". Nella finestra pop-up, assicurati che siano selezionate Intestazione file, Statistiche pozzo aggregate e Sincronia. Di seguito verrà visualizzato "Compilatore statistiche".
   nota: In questo modo verrà impostato l'attraversamento della soglia adattiva (filtro STD 6x), l'intervallo tra i picchi a 100 ms con un numero minimo di picchi a 5, il rilevamento della frequenza di sparo media a 10 s con un parametro di sincronia a 20 ms e la frequenza di picco minima a 0,083333 picchi al minuto.
5. Imposta la registrazione programmata per il tempo di registrazione di 5 minuti (300.000 ms) facendo clic sull'icona dell'orologio in basso. Ciò si ottiene modificando le informazioni nella sezione delle impostazioni in modo che registrino ogni 5,1 minuti e registrino per 5 minuti. Questa operazione verrà avviata immediatamente e verrà eseguita una sola volta.
6. Assicurarsi che la temperatura del MEA abbia raggiunto i 37 °C prima di spostare il MEA. Rimuovere il MEA dall'incubatrice, posizionarlo sull'unità di registrazione e bloccare il MEA. Avviare la registrazione dell'attività di rete facendo clic sull'icona di avvio della registrazione nella sezione di registrazione programmata o sull'icona di registrazione nella finestra "Riproduzione file". In genere, un tempo di registrazione di 5 minuti (300.000 ms) è sufficiente, anche se è possibile ottenere registrazioni più lunghe, fino a 10 minuti.
7. Dopo la registrazione, restituire il MEA all'incubatore.
   nota: È necessario prestare attenzione per mantenere la sterilità e ridurre al minimo il tempo in cui il MEA è fuori dall'incubatrice.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Axion Muse MEA	Axion Biosystems	M64-GL1-30Pt200	Si chiamerà sistema MEA in manoscritto
Software Axis	Axion Biosystems		Sarà chiamato software di registrazione nel manoscritto
bisfenolo A	Sigma-Aldrich	239658-250g
EtOH	Sigma-Aldrich	64-17-5
Terreno neurobasale	BrainBits	Cb4-500
Software statistico Neuroexplorer	Tecnologie Nex	Neuroexplorer versione 5