若いマウスで脊髄の斜めスライスを準備する方法を示します。この調製により、腹根の刺激が可能になります。
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若いマウスで脊髄の斜めスライスを準備する方法を示します。この調製により、腹根の刺激が可能になります。
脊髄切片からの電気生理学的記録は、携帯電話からネットワーク特性に問題の広い範囲を調査する価値のある技術であることが証明されています。私たちは、若いマウス( - P11 P2)の脊髄の実行可能な斜めのスライスを準備する方法を示しています。この準備では、運動ニューロンは脊髄の前根から出てくる彼らの軸索を保持します。これらの軸索の刺激は脊髄内の運動ニューロンのSOMAの、エキサイティングな運動ニューロン担保に侵入バック伝搬する活動電位を誘発します。逆行性活動電位の記録は、他の識別方法を上回る運動ニューロンのアイデンティティを、特徴付けるため、即時の決定的かつエレガントな方法です。また、運動ニューロンの担保を刺激することは、他の運動ニューロンまたはRとして、脊髄内の運動ニューロンの担保対象を励起するためのシンプルで信頼性の高い方法であります細胞をenshaw。このプロトコルでは、我々は前根刺激に起因する、逆行運動ニューロンのSOMAのからの記録だけでなく、レンショウ細胞の興奮を提示します。
歴史的に、シャープな電極を用いた運動ニューロンの記録は、例えば、ネコやネズミ1などの大型動物やマウス2で分離された全脊髄のin vivoで行われました。 SOMAの必要なシールのような運動ニューロンへの直接アクセスを呼びかけ1980年代にパッチクランプ記録技術の出現は、視覚的な指導の下で達成されます。したがって、脊髄スライス標本は容易に1990年代初頭3は達成されています。しかし、初期のスライス標本は、多くの場合、前根を刺激することができませんでした。我々の知る限り、唯一の二つの研究は、横断スライスにおける腹側根の成功刺激を報告している、とどれもマウス4,5から得られませんでした。
運動ニューロンプールはその前根を逸脱軸索を保持する - この記事では、新生児マウス(P11 P2)の実行可能な脊髄スライスを達成するための手法を提示します。ベントRALルート刺激は同じ前根から出た運動ニューロンプールのSOMAのに戻し逆行性活動電位をトリガします。また、運動ニューロン担保対象、他の運動ニューロン6-10とレンショウ細胞11-13を励起します 。唯一の運動ニューロンは、前根ダウンその軸索を送っているので、我々は運動ニューロン10を識別physiologicalyするための簡単で確実な方法として、逆行性活動電位の記録を使用します。
運動ニューロンのアイデンティティを確認するために、潜在的に非包括的または誤解を招く電気生理学的および形態学的な規準を使用することに加えて、脊髄運動ニューロン上の最近の研究はまた、面倒で時間のかかる事後染色16に依存していました。このような識別は、通常は記録された細胞のサンプルに対して実行されます。他の特定の戦略は、運動ニューロンの内因性蛍光を発現するマウス系統に依存しています 17-19。研究はすでにトランスジェニックマウスラインを使用して、必要な場合は、マーカーの発現はまだ変数であるか、しかし、遺伝的にコードされたマーカーを使用すると、若い年齢で難しいかもしれません。また、逆行性活動電位の記録は、セル記録の開始からすべてのマウスに日常的に行うことができます。ネコ、ラットおよびマウスで無傷の脊髄の準備に取り組んで実験者は、確実に1950年の1,2,20,21ため、このような識別技術を使用しています。最適な条件では、記録された運動ニューロンの事実上すべてから逆行性活動電位を誘発することができました。
また、前根刺激は確実に他の運動ニューロン22,23、またはそれらの標的を励起するために使用することができます。レンショウ細胞10,24,25。ここでは、運動ニューロンのSOMAのからの逆行性活動電位記録の形で前根刺激の用途だけでなく、レンショウ細胞の興奮を提示します。
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実験は、欧州指令(609分の86 / CEEと2010から63-UE)とフランスの法律に従って行われ、パリデカルト大学の倫理委員会によって承認されました。
1.脊髄スライスの準備

図1.解剖
A1:脊柱を露出させるために背中の皮膚の除去A2:脊柱を解放するために肩や肋骨の切断B1:脊椎のコラムはシリコンで満たされたペトリ皿(背側を上、左尾側)に固定B2:脊髄露出し、解剖と同じC1:脊髄孤立。(左吻側側)C2:埋め込みする準備ができて脊髄(腹側まで、吻側側左)。吻側側の小さい虫ピンに注意してくださいD1:寒天ビーカー(吻側側ウ、底に面した腹側)で脊髄D2:埋め込まれた脊髄と寒天ブロックをカット。 35°の角度にブロックのベースと腰膨大(矢印)と脊髄のフォームを注意してください。スケールバー1センチメートル。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
2.チャンバー内にスライスを配置します
注:Veはntral根は可変サイズです。

図2.前根の準備
:上を向いて前根と寒天中に埋め込まれた腰椎脊髄スライスB:寒天から解放された前根と腰椎脊髄スライスC:しっかりと前根(矢印)の周りに配置され刺激電極と腰椎脊髄スライス。マウスレポーターR26 トム・17。スケールバー1ミリメートルと交配chrna2-Creをマウス28で赤色蛍光を発現しているレンショウ細胞の位置に注意してください。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
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逆行性活動電位を用いた運動ニューロンの同定確認
細胞標的化
運動ニューロンは腹角に存在します(図2Cで赤色に表示)。腹根を形成する軸索束から開始し、束が完全に分散し、大型の細胞(細胞体軸が長く、20 µm以上)が見え始めるまで上に移動します。初期抵抗が3〜4 MΩの電極を用いて、健康的で丸い形態の細胞のホールセル記録を行います。使用した内部液の組成は、140 mM K-gluconate、6 mM KCl、10 mM HEPES、1 mM EGTA、0.1 mM CaCl2、4 mM Mg-ATP、0.3 mM Na2GTPです。KOHでpHを7.3に調整し、蒸留水を加えて浸透圧を285 - ...
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脊髄の斜めスライスは、信頼性が高く、包括的かつ特異的な方法で、単一の椎骨セグメントの運動ニューロンプールとレンショー細胞を片側で刺激できるため、重要です。さらに、記録された運動ニューロンを迅速、エレガント、明確に識別することができます。次に、他のスライス調製方法と比較したこの手法の利点を強調し、次に、この手順を実行する際に避けるべき最も一般的な落とし穴を強調します。
横スライスを使用したほとんどの研究は、固有の電気的特性に基づいて識別されています 3,14,15,29。ただし、これらは、運動ニューロンプール間、および特定のプール内の運動ニューロンサブタイプ間で大きく異なります(アルファ、ベータ、およびガンマ運動ニューロン30)。したがって、サイズパラメータを使用した研究では、より小さなガンマ運動ニューロンが除外される可能性があります。一方、CooperとSherringtonは、1940年に、上行軸索を横切ったサルと猫の腰脊髄の腹外側灰白質にある大きな神経細胞のグループを記述しました31,32。彼らは、運動ニューロン...
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著者らは開示するものは何もない。
著者は、写真を撮るのを手伝ってくれたMarin ManuelとOlivia Goldman-Szwajkajzerに感謝します。著者はまた、原稿を校正してくれたArjun MasukarとTobias Bockに感謝します。Agence Nationale pour la Recherche (HYPER-MND, ANR-2010-BLAN-1429-01)、NIH-NINDS (R01NS077863)、Thierry Latran Foundation (OHEX Project)、フランスミオパシー協会 (助成金番号 16026)、Target ALS からの財政支援は感謝しています。フェリックス・ルロワは、カシャンのエコールノルマル高等師範学校から「コントラトドクター」を授与されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Na-キヌレン酸 | ABCAM | ab120256 | 、他のブランド |
| KCl | シグマ | P3911 | |
| NaH2PO4 | Sigma | P5655ス | |
| クロース | シグマ | S9378 | |
| NaHCO3 | シグマ | S6014 | |
| CaCl2 | G Biosciences | R040 | |
| MgCl<サブ>2 | 品質生物学的 | 351-033-721 | |
| グルコース | Sigma | G5767 | |
| アスコルビン酸 | Sigma | A5960 | |
| Na-ピルビン酸 | Sigma | P2250 | |
| K-グルコン酸 | シグマ | P1847 | |
| EGTA | シグマ | E3889 | |
| HEPES | Σ | H4034 | |
| NaCl | Σ | S9888 | |
| 寒天 | Σ | A9799 | |
| QX-314 | Alomone | Q150 | |
| Mg-ATP | Σ | A9187 | |
| CsOH | Σ | 232041 | |
| Na-GTP | Σ | 51120 | |
| グルコン酸 | Σ | G1951 | |
| 水酸化セシウム溶液 | シグマ | 232041 | |
| KOH | シグマ | P5958 | |
| バンナススプリングはさみ-2.5mm | FST | 15000-08 | 、硬膜を切断するためにのみ使用し、骨を切断する場合に損傷を受ける可能性があります |
| 刺激装置 | AMシステム | 分離パルス刺激装置 モデル2100 | |
| ビブラトーム | カムデン | 振動ミクロトーム7000 - モデル7000smz-2 |
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