Abbiamo sviluppato un ippocampo spiegato in vitro che conserva CA1-CA3 array di neuroni. In combinazione con la matrice di micro-penetrante elettrodi, attività neurale può essere monitorato in entrambi gli orientamenti longitudinali e trasversali. Questo metodo fornisce vantaggi rispetto fettine ippocampali come la propagazione in tutta nell'ippocampo possibile registrare contemporaneamente.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Neural Activity Propagazione in ippocampale preparazione piegato con un penetrante Micro-elettrodo Array
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo protocollo descrive un metodo per preparare una nuova preparazione in vitro nell'ippocampo piatta combinata con una matrice di micro-lavorato per mappare l'attività neuronale nell'ippocampo. La trasversale preparato fetta ippocampo è la preparazione dei tessuti più comuni per studiare ippocampo elettrofisiologia. Una fetta longitudinale ippocampo è stato sviluppato anche per indagare le connessioni longitudinali nell'ippocampo. L'ippocampo intatti mouse possono anche essere mantenute in vitro perché il suo spessore consenta un'adeguata diffusione dell'ossigeno. Tuttavia, questi tre preparazioni non forniscono un accesso diretto alla propagazione neurale dal momento che alcuni dei tessuti è mancante o piegato. L'ippocampo intatta unfolded fornisce sia connessioni longitudinali in una configurazione piatta per l'accesso diretto al tessuto di analizzare la piena portata di propagazione del segnale nell'ippocampo in vitro e trasversale. Al fine di monitorare efficacemente l'attività neurale da tegli strato di cellule, un fatto del penetrante gamma di micro-elettrodi (PMEA) è stato fabbricato e applicato l'ippocampo spiegato. Il PMEA con 64 elettrodi di 200 micron di altezza potrebbe registrare l'attività neurale in profondità all'interno dell'ippocampo di topo. La combinazione unica di un preparato hippocampal dispiegata e PMEA fornisce un nuovo strumento in vitro per studiare la velocità e la direzione di propagazione dell'attività neurale nei bidimensionali regioni CA1-CA3 dell'ippocampo con un alto rapporto segnale-rumore.
Introduzione
Informazioni conduzione neurale o propagazione dei segnali neurali è cruciale per determinare il meccanismo di comunicazione neurale sia nel normale funzionamento e condizioni patologiche nel cervello 1-3. L'ippocampo è una delle strutture più studiati nel cervello in quanto svolge ruolo fondamentale in molte funzioni cerebrali come la memoria, e il monitoraggio del territorio ed è coinvolto in diverse alterazioni patologiche che influenzano notevolmente il comportamento e 1,6. Sebbene, l'ippocampo presenta una struttura complessa, i vari elementi della struttura possono essere facilmente identificate ed accessibili nella preparazione fe....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
NOTA: Animal protocolli sperimentali sono stati esaminati e approvati dalla cura e l'uso degli animali Comitato Istituzionale presso l'università. CD1 topi di entrambi i sessi, all'età di P10 a P20 sono utilizzati in questo studio.
1. Le soluzioni per la chirurgia e la registrazione sperimentale
- Preparare tampone normale liquido cerebrospinale artificiale (aCSF) contenente (mM): NaCl 124, KCl 3,75, KH 2 PO 4 1,25, MgSO 4 2, NaHCO3 26, destrosio 10, e CaCl 2 2. Utilizzare questo normale aCSF per il recupero dei tessuti dopo la dissezione, così come per il sistema di lavaggi....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
I dati riportati nelle figure qui sono stati registrati nella preparazione nell'ippocampo spiegato con 4-AP (100 mM) aCSF aggiunto durante l'incubazione del tessuto nella camera di registrazione a RT (25 ° C). Normalmente l'attività inizia entro 5 minuti, ma in alcuni tessuti ippocampali dagli animali più anziani potrebbe richiedere più tempo. La cottura neuronale 4 AP-indotta osservato con il PMEA è lo stesso come precedentemente riportato 14,15. Poiché gli elettrodi hanno un'altezza di 200 m.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Lo sviluppo della preparazione dell'ippocampo spiegato, dove gli assi longitudinali e trasversali dell'ippocampo sono conservati in combinazione con una matrice microelettrodo penetrante, fornisce un potente strumento per studiare le connessioni anatomia o propagazione neurale nell'ippocampo 7. Questa procedura dispiegarsi è applicabile per lo studio ippocampo in topi adulti anche. Recenti studi con questa preparazione hanno mostrato che l'attività epilettiforme 4-AP-indotta potrebbe propagars.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato dal National Institutes of Health (National Institute of Neurological Disorders and Stroke) Grant 1R01NS060757-01 e dalla cattedra E.L. Lindseth a Dominique M. Durand. Ringraziamo il laboratorio del Dr. Andrew M. Rollins per l'aiuto nell'imaging OCT.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| vaso essiccatore | LABRECYCLERS Inc. | 5410 | Metti dei normali tovaglioli di carta sul fondo del barattolo per l'uso in anestesia animale. |
| Una lama e un tavolino chirurgico su misura per l'apertura dell'ippocampo | N / A | N / A | Una capsula di Petri viene posizionata a testa in giù (al centro) nel ghiaccio con una carta da filtro bagnata posta sopra di essa. |
| Camera di recupero tissutale su misura | N/A | N/A I | tubi di plastica sono stati incollati con una rete di plastica sul fondo e gorgogliati con il 95% di O2 / 5% di CO2 nell'aCSF. |
| Funzionamento rettilineo Forbici | Fisher Scientific | S17336B Medco Instruments n.:81995 | Questa forbice è usata per Decapitare i topi. |
| Integra Miltex Goldman-Fox Forbici | Fisher Scientific | 12-460-517 MILTEX INC No.:5-SC-320 | Questa forbice viene utilizzata per tagliare il cranio dei topi. |
| Miltex pinze per isterectomia | Claflin Apparecchiature mediche | CESS-722033-00001 | Questa pinza viene utilizzata per sbucciare il cranio tagliato per esporre il cervello |
| Micro spatola | Salute | Questa micro spatola viene utilizzata per trasferire l'intero cervello di una semisfera nella camera di ricorrenza. | |
| Frey Scientific Semi-Micro Spatola in acciaio inossidabile | Cardinal Health | Questa semimicro spatola viene utilizzata per trasferire l'ippocampo aperto nel glucosio aCSF nella camera di recupero. | |
| piccolo pennello | Lowe's | tem #: 105657 Modello #: 90219 | Quello con le dimensioni più piccole in una normale confezione di pennelli |
| Strumento di aiuto per vetro lucidato a fuoco | N/A | N/A | Questo strumento è stato lucidato a fuoco e realizzato con le normali pipette in vetro Pasteur. |
| Ago di vetro su misura | N/A | N/A | Questo strumento è stato lucidato a fuoco e realizzato con le normali pipette di vetro Pasteur. |
| Strumento in vetro su misura con un anello in filo metallico | N/A | N/A | Questo strumento è stato lucidato a fuoco e realizzato con le normali pipette in vetro Pasteur con un anello in filo metallico rimodellato. |
| Contagocce per soluzioni in vetro su misura | N/A | N/A | Questo strumento è stato ricavato dalle normali pipette in vetro Pasteur con le punte tagliate e una testa di gomma attaccata all'estremità tagliata. |
| La | N/A | N/A | è stata incollata su un anello di filo di rame isolato. L'ancora tissutale era tenuta da un micromanipolatore. |
| Array di microelettrodi fabbricato su misura | N/A | N/A | Maggiori dettagli sull'array si prega di fare riferimento a Kibler, et al, 2011. |
| Circuiti di filtri e amplificatori su misura per l'array | N/A | N/A | Maggiori dettagli sull'array si prega di fare riferimento a Kibler, et al, 2011. |
| Processore di acquisizione dati 3400a | Microstar Laboratories | N/A | Si tratta di un sistema completo di acquisizione dati con convertitore A/D. |
Riferimenti
- Richardson, K. A., Schiff, S. J., Gluckman, B. J. Control of traveling waves in the Mammalian cortex. Phys Rev Lett. 94 (2), 028103-028112 (2005).
- Luhmann, H. J., Dzhala, V. I., Ben-Ari, Y. Generation and propagation of 4-AP-induced epileptiform activity....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
