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方法論記事

長期増強の非常に安定しており、再現性録音のための改良された準備と海馬マウススライスの保全

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DOI:

10.3791/50483

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2013年6月26日

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この記事について

サマリー

本論文では、準備し、維持するために、完全な方法論を提示 in vitroで急性海馬スライス。このプロトコルは95%の成功率を8時間より長く非常に安定した長期的な長期増強(LTP)の記録を可能にする。

要約

長期増強(LTP)は、シナプスの強さの増加によって特徴付けられるシナプス可塑性の一種であり、メモリ符号化に関与すると考え。 LTPは広く研究されている急性海馬スライスのCA1領域において誘発。しかしこの現象の維持段階の基礎となる分子メカニズムはまだよく理解されていない。これは、異なる研究室で使用されるさまざまな実験条件が一因である可能性があります。確かに、LTPの維持期は酸素、温度や湿度などの外部パラメータに強く依存する。また、解剖後にスライス平面、スライスの生存の向きなどの内部パラメータに依存しています。

すべてのこれらのパラメータの最適化は非常に再現性が非常に安定した長期増強の誘導を可能にします。この方法論は、さらに安定した増加に関与する分子メカニズムを探索するための可能性を提供しています海馬スライスにおけるシナプスの強さである。また、神経生理学的現象のin vitroでの調査での実験条件の重要性を強調しています。

概要

今日では、メモリは神経回路レベルで保存し、リコールされている方法の複合体の限られた理解があります。ただし、メモリ記憶の統一仮説が利用可能であり、広く受け入れられている。メモリは、中枢神経系のニューロン間のシナプス結合の強さの変化として記憶される。自分自身で、シナプス可塑性の研究は、主に2画期的な発見の恩恵を受けています。 (1)精実験、ブリスとロモ1では、そのまま麻酔ウサギを使用して、海馬のperforantパスを簡単に高周波数(1秒、100 Hz)での配信は刺激が長続きを引き起こしたことを(いくつかの発見時間)関連のシナプス結合の増加。この魅惑的な現象は、1975年2ダグラスとゴダードによって"長期増強"やLTPと呼ばれていました。 (2)その後、それは人為的にin vitroで生き維持同様の現象が、脳切片(0.6 mm)の中でトリガできることがわかった。最も広く研究さLTPは、いわゆるCA1領域の錐体ニューロンにおいて誘発生じる電界興奮性シナプス電位を記録しながら、軸索の束(いわゆるシェーファー側枝)に1つまたは複数の破傷風菌を提供することにより、 インビトロで観察された。 LTP誘導のメカニズムは、主に明らかにされている。 AMPA受容体のリン酸化(その効率を増加させる)と、シナプス後膜3に余分なAMPA受容体の組み込み:基本的には、NMDA受容体を介してCa 2 +の流入は、2つの結果を有す....

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プロトコル

全ての動物の手順は、研究における動物のケアと使用のための衛生規制の国立研究所に合わせて、地元の倫理委員会の契約に行った。

1。人工脳脊髄液の調製

同メディアは、解剖カットし、休息期間と電気生理学的記録中にスライス(1ml /分)灌流するために使用されます。このメディアは124のNaCl、4.4 mMのKClを、26 mMの炭酸水素ナトリウム、1mMののNaH 2 PO 4、2.5mMのCaCl 2を、1.3のMgSO 4、10mMのD-グルコースから構成されている。

  1. 溶液(1 M)に既にあるMgSO 4を除くACSF 2Lのための異なるコンポーネントを重量を量る。標準溶液を使用すると、 硫酸マグネシウム、粉末で吸湿性が高いための Mg 2 +の正確な濃度を確実にすることができます。のCa 2 +:の Mg 2 +比が大幅にLTP誘導とメンテナンスに影響を及ぼす14ので、それらの割合は常に尊重されなければならない。
  2. ガラス中のCaCl 2を除いてすべてのコンポーネントを置くには、メス....

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結果

この方法は、成体C57BL/6Jマウス(JANVIER SAS、フランス)14からの急性海馬スライスに誘起長期的な長期増強の特性を分析するために使用されている。驚くべきことに、実験条件の改善がLTPを見るための新しい方法につながっている。我々は、シナプス強度の長期的な増加は、新しいタンパク質の合成を必要としなかったことを示した。

ここでは、LTP誘導がスライスの生存と興奮性に依存することを示す。海馬の解剖が遅すぎたり有害だった、スライスは興奮性が増加し、多シナプス応答は( 図3B)LTP誘導後に観察することができた。この場合には、LTP誘導はあまり効果的であったと相乗作用が維持されていない。

私たちも、スライスで明らかに健康な、技術的条件は、単一によって誘導されるLTPの期間に大きな影響を持っている、という事実を強調したいと思います刺激の列車。以前の刊行物に、我々のグループは、短時間のLTPがスライス15のリカバリ条件を変更することにより、長期的なも.......

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ディスカッション

我々は我々の研究室で開発され、LTP録音11,17に大きな専門知識を有する他の研究室で使用される方法の組み合わせに起因するプロトコルを開発した。このプロトコルは、成体マウスの海馬に適合され、どの年齢やバックグラウンド遺伝子型の動物において使用することができる。また、アルツハイマー病18,19のような神経変性疾患を開発するトランスジェニックマウスにおけるLTPの分析を行うことができます。

ラット海馬スライスのためにこのプロトコルの使用率は、いくつかの適応を必要とすることができます。例えば、ラットで行われた研究のほとんどは、32℃の代わりに28℃の温度を使用マティスら 20は、老化マウスまたはラットの海馬スライスを調製するための別の方法を提案した。

材料と方法

C57BL/6JマウスはJANVIER SAS(フランス)から来たが、同じ結果がカールからC57BL/6Jマウスを用いて得られる.......

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開示事項

利害の衝突は宣言されていない。

謝辞

我々は技術支援のためにバーナードFoucartに感謝します。この作品は、科学研究のためにベルギーの基金(FRS-FNRS)で医療研究のためのエリザベート王妃基金によってサポートされていました。アニエスヴィレは、科学研究のためにベルギーの基金で研究員です。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
試薬/材料
>NaClSigma - AldrichS7653
NaHCO3Sigma - AldrichS8875
KClSigma - AldrichP9333
D-グルコースSigma - AldrichG7528
NaH2PO4シグマ - AldrichS9638
MgSO4 1MSigma - Aldrich63126
CaCl2Sigma - AldrichC4901
CarbogenAir Liquide (Belgium)
CapillariesWPI, Inc. (UK)TW150-4
Stimulating ElectrodesFHC (USA)CE2B30
手術器具FST (ドイツ)
濾紙 84 g/m2SartoriusFT-3-105-110
MeshLycra15 den
GlueUHUplus endfest300
Instrument
AmplifierWPI, Inc. (UK)ISO-80
インターフェース記録室FST (ドイツ)
蠕動ポンプGilson (USA)Minipuls 3
Temperature controllerUniversity of Edinburghwww.etcsystem.com
Tissue ChopperMcllwain
スティミュレーターグラス (アメリカ)S88X + SIU-V
プログラム解析WinLTPwww.winltp.com
マイクロマニピュレーター成重MM-3 and MMO-220A
手術顕微鏡ライカマイクロシステム
A/DコンバーターナショナルインスツルメンツNIPCI-6229 Mシリーズ

参考文献

  1. Bliss, T. V., Lomo, T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J. Physiol. 232 (2), 331-356 (1973).
  2. Douglas, R. M., Goddard, G. V.

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再版と許可

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