磁場によるパターン化した神経細胞培養の刺激

細胞外記録溶液を含む培養プレート内にニューロンリング培養を含むパターン化されたカバーガラスを取ります。

これらの細胞は、細胞内カルシウムレベルを測定するために、カルシウム感受性蛍光色素で事前にインキュベートされます。

プレートを蛍光顕微鏡ステージに置きます。

磁気刺激装置に接続された円形磁気コイルを培養物の上の適切な距離に同心円状に配置し、最適な刺激を確保します。

磁気刺激装置を使用して、コイルに高電圧と電流を印加して、時変磁場を生成します。

この磁場はニューロンに電場を誘導し、活動電位を生成します。

神経終末に到達すると、活動電位が電位依存性カルシウムチャネルを活性化し、細胞へのカルシウムの流入とシナプスでの神経伝達物質の放出を可能にします。

この放出により、シナプス接続を介して隣接するニューロンへの信号伝達が促進されます。

カルシウムイオンの流入により、これらのイオンは細胞内カルシウム感受性色素に結合し、ニューロンの活動を示す蛍光を増加させます。

磁気刺激を開始するには、円形のパターンで成長した神経細胞培養物を顕微鏡下に配置します。市販されている標準的な円形磁気刺激コイルと支持刺激装置を使用して培養を刺激します。

非標準の磁場強度で培養物を刺激するには、カスタムメイドの磁気刺激コイルをカスタムメイドの刺激装置に接続します。次に、レーザーポインターを使用して、培養物の中心をコイルの中心に合わせ、刺激を確実に成功させます。

培養物の中心から約5ミリメートル上にとどまるようにコイルの位置を調整します。刺激コイルが適切に配置されたら、刺激装置を最大5キロボルトの電位まで負荷をかけます。次に、大電流、高電圧のスイッチを使用して、刺激コイルを介して高電圧と電流を放電し、培養されたニューロンの活動を刺激する磁気パルスを生成します。