Questa procedura esegue di lunga durata in vivo registrazioni intracellulari da singoli neuroni durante fisiologicamente rilevanti stati cerebrali e dopo la completa abolizione delle attività elettriche in corso, con un conseguente stato cerebrale isoelettrico. Le costanti fisiologiche dell'animale sono attentamente monitorati durante il passaggio alla condizione di coma artificiale.
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Articolo metodologico
L'induzione di uno Stato Isoelectric cervello per studiare l'impatto di endogeno Synaptic attività su NEURONALE
In questo articolo
Sommario
Abstract
Le informazioni di processo neuroni modo dipende sia loro proprietà intrinseche di membrana e sulla dinamica della rete sinaptica afferente. In particolare, l'attività di rete endogenamente generata, che varia fortemente in funzione dello stato di vigilanza, modula significativamente neuronale calcolo. Per studiare come diverse dinamiche cerebrali spontanei impatto proprietà integrative singoli neuroni ', abbiamo sviluppato una nuova strategia sperimentale nel ratto che consiste nel sopprimere in vivo tutta l'attività cerebrale mediante una iniezione sistemica di una dose elevata di sodio pentobarbital. attività corticale, continuamente monitorate da electrocorticogram combinato (ECoG) e le registrazioni intracellulari vengono progressivamente rallentate, portando ad un profilo isoelettrico costante. Questa estrema stato cerebrale, mettendo il topo in un coma profondo, è stata attentamente monitorata misurando le costanti fisiologiche dell'animale durante gli esperimenti. R intracellulareecordings permesso di caratterizzare e confrontare le proprietà integrative delle stesse neurone incorporato in dinamiche corticali fisiologicamente rilevanti, come quelle incontrate nel ciclo sonno-veglia, e quando il cervello era completamente silenzioso.
Introduzione
In assenza di stimoli ambientali o attività comportamentali, il "riposo" cervello genera un flusso continuo di attività elettrica che può essere registrato dal cuoio capelluto, come elettroencefalografiche onde (EEG). Il correlato intracellulare di questa attività cerebrale endogena è caratterizzato da fluttuazioni di tensione sfondo membrana (noto anche come "rumore sinaptica"), che sono composti da una combinazione di potenziali sinaptici eccitatori e inibitori che riflettono l'attività in corso delle reti afferenti 1,2. Questa attività spontanea varia in frequenza e ampiezza con i diversi stati di vigilanza. Chiarire l'impatto delle attività di ....
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Protocollo
Tutte le procedure sono state eseguite in conformità con le linee guida dell'Unione Europea (direttiva 2010/63 / UE) e approvato dal Comitato Etico Charles Darwin sulla sperimentazione animale. Descriviamo qui la procedura che abbiamo abitualmente uso nel nostro laboratorio, tuttavia la maggior parte passi possono essere adattati per soddisfare le esigenze specifiche di ognuno.
1. Preparazione chirurgica
Nota: Tutti i punti di incisione e di pressione devono essere ripetutamente infiltrati con anestetico locale (lidocaina o bupivacaina). La presente procedura è terminale, se è necessaria una preparazione ase....
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Risultati
Indurre e mantenere uno stato cerebrale isoelettrico è una delicata procedura sperimentale vivo. E 'stato dimostrato per essere un potente strumento per studiare direttamente l'impatto delle attività di rete corticale eccitabilità neuronale e la funzione di trasferimento 29. La Figura 1 mostra il monitoraggio multi-parametro, compresi ECoG e costanti vitali, dello stato fisiologico dell'animale prima (Figura 1A ) .......
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Discussione
Descriviamo qui un nuovo metodo per sopprimere in vivo l'attività elettrica cerebrale spontanea, sia a rete e livello cellulare. Questa procedura porta ad un estremo stato del cervello, nota come comatoso isoelettrico 41. Da un punto di vista clinico, un tale inattività electrocerebral è l'anomalia più grave che può essere visto sul EEG. Si tratta per lo associato ad un coma irreversibile, con tutti i pazienti o morire o continuare in uno stato vegetativo persistente 42, ma può ess.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dalla Fondation de France, l'Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, l'Università Pierre e Marie Curie e il programma 'Investissements d'avenir' ANR-10-IAIHU-06.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Sodio Pentobarbital | Centravet | Pentobarbital | |
| Ketamina 500 | Merial | Imalgö ne 500 | |
| Fentanyl | Janssen-Cilag | Fentanyl | |
| Xylocaine | Centravet | Xylovet | |
| Gallamine triethiodure | Sigma | G8134 | |
| ECoG amplifier | A-M Systems | Amplificatore AC, modello 1700 | |
| Amplificatore intracellulare | Molecular Devices | Axoclamp 900A | |
| Interfaccia di acquisizione dati | Cambridge Electronic Design | Potenza CED 1401-3 | |
| Software di analisi dati | Cambridge Electronic Design | Spike2 versione 7 | |
| micromanipolatore | Scientifica | IVM-3000 | |
| Estrattore capillare | Narishige | PE-2 | |
| Capillari in vetro borosilicato | Harvard Apparatus | GC150F-10 | |
| Filo d'argento 0,125 mm (registrazione intracellulare) | WPI | AGT0525 | |
| Riferimento Ag-AgCl | Phymep | E242 | |
| Filo d'argento 0,25 mm (registrazione ECoG) | WPI | AGT1025 | |
| Sistema di respirazione artificiale | Minerve | Alpha Lab | |
| Monitoraggio dei parametri fisiologici | Digicare | LifeWindow Lite | |
| Coperta riscaldante | Harvard Apparatus | 507215 | |
| Stereomicroscopio | Leica | M80 | |
| Forbici | FST | 15005-08 | |
| Pinze Dumont #5 | FST | 11295-10 | |
| Pinze Dumont #5SF | FST | 11252-00 | |
| IP Catetere in poliuretano - 0,43x0,69 mm | Instech | BTPU-027 | |
| Elastomero siliconico | WPI | KWIK-CAST | |
| Trapano odontoiatrico | NSK | Y1001151 e P496 | |
| Colla chirurgica | 3M | vetbond |
Riferimenti
- Fatt, P., Katz, B. Some observations on biological noise. Nature. 166 (4223), 597-598 (1950).
- Brock, L. G., Coombs, J. S., Eccles, J. C. The recording of potentials from motoneurones with an intracellular electrode. J. Physiol. 117 (4), 431-460 (1952).
- Destexhe, A., Rudol....
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Ristampe e permessi
