L'ippocampo è probabilmente la struttura più studiata nel cervello dei mammiferi, a causa delle sue dimensioni relativamente grandi e della struttura laminare prominente. L'ippocampo è stato implicato in una serie di processi comportamentali: navigazione spaziale, memoria contestuale e formazione di episodi. Ciò è, in parte, dovuto alla relativa facilità di accesso alle porzioni dorsali dell'ippocampo nei roditori per l'analisi in vivo . Infatti, le principali celle di uscita sono in genere a meno di 2 mm dalla superficie del pial.
Nei roditori, l'ippocampo è una struttura relativamente grande, formata da un'invaginazione del telencefalo che si estende dal setto dorsale alla neocorteccia ventrale. È composto da 2 regioni principali: il giro dentato e il cornu ammonis (CA); quest'ultimo è diviso in 3 sottoregioni ben descritte (CA1-3) che si estendono nel giro ilato dentato (precedentemente noto come CA4), in base alla connettività, all'anatomia cellulare e alle proprietà genetiche1. Questa struttura è mantenuta lungo l'estensione dorso-ventrale dell'ippocampo, anche se con importanti variazioni nelle proprietà sinaptiche 2,3,4, nell'anatomia5, nella diversità genetica 6,7,8 e nella funzione comportamentale 9,10. Delle regioni CA, il sottocampo CA1 è composto in gran parte da cellule piramidali CA1 glutammatergiche (CA1 PC), per le quali sono stati definiti 3 sottotipi11, e interneuroni inibitori che costituiscono ~10% dei neuroni, ma sono altamente diversificati con oltre 30 sottotipi definiti 12,13,14. Oltre alle differenze specifiche regionali, è stato dimostrato che l'invecchiamento normale ha effetti drammatici sulla trasmissione sinaptica 15,16,17, sull'anatomia18 e sul profilo genetico19. L'attuale metodo gold standard per valutare la complessità delle proprietà cellulari e sinaptiche in modo controllato è attraverso l'uso di registrazioni di patch-clamp su cellule intere da fette cerebrali acute20.
La comprensione della funzione dell'ippocampo si basa in gran parte sulla manipolazione dorsale a causa della facilità con cui vi si accede chirurgicamente o anatomicamente per compiti comportamentali, impianto di elettrodi o finestre di imaging o espressione di plasmidi virali. In molti studi, inoltre, queste procedure vengono eseguite con roditori tardivamente giovani o adulti per prevenire la variabilità della struttura cerebrale durante lo sviluppo. Nonostante ciò, molti approcci per esaminare l'elettrofisiologia cellulare e subcellulare vengono eseguiti in roditori giovani precoci e medi, per lo più dalla porzione ventro-mediale dell'ippocampo nel suo piano trasversale 21,22,23,24,25. Quando è stata valutata l'intera estensione dorso-ventrale, si utilizza un trincia-tessuto per mantenere l'estensione trasversale 4,26, oppure l'esperimento è stato eseguito su giovani ratti27 o topi28. Inoltre, è noto che il raffreddamento del tessuto prima della dissezione del cervello preserva la struttura ippocampale nei ratti29 e i neuroni neocorticali nei topi30,31. Tuttavia, c'è una scarsità di dettagli riguardo alla produzione di fette di cervello dall'asse trasversale dorsale dell'ippocampo, come generato da fette coronali modificate, nei ratti maturi.
Questo protocollo descrive un approccio mediante il quale è possibile ottenere registrazioni di patch-clamp su cellule intere da singoli neuroni o coppie in fette coronali modificate di ippocampo dorsale da ratti anziani, seguite da un'identificazione morfologica post-hoc. Fette di cervello sane sono ottenute in seguito alla perfusione transcardica del liquido cerebrospinale artificiale raffreddato (ACSF), facilitando la misurazione delle proprietà elettrofisiologiche dai PC CA1 e dagli interneuroni locali.