2017年9月12日
自然やりがいのある行動の中にドーパミンやグルタミン酸高時間分解能のリリースを測定する炭素繊維電極と酵素バイオ センサー技術を使用して固定電位電流記録の使用の詳細を説明しますメスのハムスター。
この実験手順の全体的な目標は、覚醒している行動をとる動物における神経伝達物質の放出を測定することです。このビデオは、特定の行動イベントに関連して特定の神経伝達物質の放出を特徴付ける能力を備えた行動神経科学への応用を示していますが、この技術は、薬物注射など、他のさまざまな神経科学のサブディシプリンで使用できます。この技術の主な利点は、in vivoでの神経伝達物質の放出をほぼリアルタイムで測定するターンキーの性質です。
男性の導入の4時間前に、0.1ミリリットルの綿実油に500マイクログラムのプロゲステロンを皮下注射して、性的受容性を誘発することから始めます。げっ歯類の社会的行動は白色光および赤色光試験条件下で変化する可能性があるため、毎日のサイクルの暗い段階の開始時に各動物を必ずテストしてください。試験当日は、20ミリリットルのガラス製遠心チューブで校正液を新鮮にします。
分析液は、7.4ミリグラムのL-グルタミン酸を10ミリリットルの超純水にチューブを穏やかに反転させて溶解します。次に、10ミリリットルの超純水に176.1ミリグラムのAAを溶解して干渉溶液を作ります。マグネチックスターラーを基本的なラボリングスタンドのベースに置いて、キャリブレーションを設定します。
マグネチックスターラーの上に20ミリリットルのジャケット付きビーカーを置き、中型の2本爪クランプを使用して所定の位置にクランプします。ジャケット付きビーカーを循環水浴に接続して、緩衝液を摂氏37度に加熱します。マグネティックスターバーと20ミリリットルの100ミリモルリン酸緩衝生理食塩水(PBS)をジャケット付きビーカーに加えます。
次に、センサーキャリブレーションホルダーをジャケット付きビーカーの上に置き、4チャンネルキャリブレーションプリアンプを上にセットし、直角クランプを使用して所定の位置に固定します。次に、プリアンプをデータコンディショニングおよびアクイジションデバイスに接続して、キャリブレーションデータを記録します。実験記録の前に、プローブをジャケット付きビーカーの上のキャリブレーションホルダーに置き、センシングキャビティと塩化銀参照ワイヤーの一部を緩衝液に浸して、各酵素バイオセンサーのグルタミン酸に対する感度をテストします。
無料でダウンロード可能な取得ソフトウェアを使用して、コンピューターインターフェイスで新しい録音を開始します。次に、テスト対象の各センサーを4チャンネルキャリブレーションプリアンプのポートに接続します。センサーが安定したベースラインに達するまで待ちます。
センサーが安定したベースラインに達したら、分析種注入の追加を開始します。キャリブレーションホルダーの穴を使用して、ピペットチップをバッファー溶液に導入します。次に、録音ソフトウェアのクイックキー注釈ツールを使用して、挿入が行われたときに注釈を付けます。
次に、40マイクロリットルの分析物溶液を緩衝液にピペットで移すことにより、グルタミン酸を10マイクロモル注入します。追加の間にセンサーが安定するのを待ちます。次に、分析種溶液を 3 回注入してから、干渉性 AA 溶液から 1 回注入します。
動物のホームケージから取り出した寝具でテストチャンバーを敷きます。ガイドカニューレから閉塞性オブデュレーターを取り外し、カーボンファイバー電極または酵素プローブをガイドシャフトに挿入します。センサーを記録システムに接続します。
次に、ピンアタッチメントをヘッドマウントにねじ込んで、センサー接続を安定させます。次に、動物を試験チャンバーに入れます。ソフトウェアプログラムでビデオとタイムロックされたアンペロメトリック信号の記録を開始します。
実験的テストの前に、センサーが脳内で平衡化するのを待ちます。次に、刺激の男性を試験チャンバーに導入します。刺激オスによる陰茎挿入による最初のマウントに続いて、実験目標に応じてさらに10〜30分間記録を続けます。
最後に、動作テストの後、メスセンサーを外します。両方のハムスターを試験チャンバーから取り外し、寝具も取り外して、70%エタノールを使用してチャンバーを清掃します。まず、無料の商用ダウンロードソフトウェアを使用して、ビデオを視聴し、注釈を付け、アンペロメトリック信号にロックされた時間の動作を正確にコード化するためにスローモーションで行います。
女性が背中の背屈を開始し、尻尾を上にそらしたときのフレームに開始前弯を注釈します。女性がこの姿勢を終了したときに、女性が試験室の別の場所に再調整するときによく発生する、End Rhoosisに注釈を付けます。次に、女性が前弯の姿勢にあり、男性が鼻を女性の肛門性器領域に向かって動かし、会陰領域を嗅いだり、舐めたり、鼻をつまんだりするときに、AIを開始します。
男性が女性の肛門性器領域のすぐ近くから鼻を離したときにAIを終了します。次に、マウントの向きに関係なく、オスが近づき、マウント姿勢で前足をメスに置いたときに、マウントの開始に注釈を付けます。同様に、突き上げが成功して、マウントされた男性の陰茎が女性の膣にアクセスできるようになった場合は、Start Intromissionに注釈を付けます。
該当する場合は、男性の後ろ足で踏む動きで注意できる射精に注釈を付けます。最後に、オスが前足の 2 本を取り外したため、メスと接触しなくなったときに、フレーム内で End Intromission と End Mount に同時に注釈を付けます。彼の離脱を視覚化できないことが多いため、これら2つの行動を同時にコード化して、交配試合全体で一貫性と信頼性を確保します。
「File」タブで「Export」機能を選択し、「TSV」タブを選択して、電圧測定値をTSV拡張ファイルとして保存します。スプレッドシートプログラムで各ファイルを開き、XLS / XLSXとして保存します。最後に、ロードシス行動の開始と同時に、マウント行動を含む交尾前の試合の開始、および女性がロードシス姿勢のままの場合は新しい交尾試合の開始に注釈を手動で追加します。
交尾発作中、核のドーパミン作動性一時性は、オスによる膣挿入または休憩中に発生します。グルタミン酸の放出に関して、他の動物でも同様のパターンが観察されています。交尾発作中の側坐核コアの背側核の個々の中断に対応する急速な過渡性。
一度習得すれば、準備的な造形性手術を含まないこの技術は、1日で完了することができます。この手順を試行するときは、各センサーが機能していることを確認することが重要です。このビデオではシングル・プローブ記録を示していますが、このアプローチは同時デュアル記録に拡張できます。
しかし、これにより、些細なことではない複雑さの層が追加されます。このビデオは、視認性を高めるために明るい条件下でデモンストレーションされています。ただし、私たちは暗い条件下で行動実験を行っており、このパラメータは特定の実験ニーズに応じて変更できます。
この手順に続いて、脳スライスのその後の組織学的分析などの他の方法を実行して、正確なセンサーの配置を特定および確認することができます。さらに、コード化された行動データを使用して、関心のあるパラメータに関してさらにデータ分析を行うことができます。開発後、この技術は、神経科学の分野の研究者が、グルタミン酸のような非電気活性神経伝達物質を含む神経伝達物質の放出を、覚醒している行動をとる動物でほぼリアルタイムで探求する道を開きました。
このビデオを見れば、グルタミン酸作動性プローブのキャリブレーション方法、プローブの埋め込み方法、神経伝達物質の放出の変化を測定する行動実験の実行方法、およびその後の分析のためにそのデータをコード化する方法について十分に理解できるはずです。生きている動物と仕事をするときは、彼らの快適さと全体的な健康に敏感であることを忘れないでください。
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本研究では、定電位アンペロメトリック記録および酵素バイオセンサー技術を用いて、雌ハムスターの自然な報酬行動中のドーパミンおよびグルタメート放出の測定について検討します。この手法により、覚醒状態で行動している動物における神経伝達物質ダイナミクスの高い時間分解能での解析が可能となり、行動神経科学への知見が得られます。
自然な行動中の神経伝達物質のダイナミクスをリアルタイムで測定することで、報酬系の研究における標的仮説のメカニズム的なリスク低減が可能になります。このアプローチは、神経化学的な変化を特定の行動イベントに結びつけることで、リード化合物同定における予測の信頼性を向上させます。本技術は、CNS調節化合物の発見から前臨床検証までのトランスレーショナルな連続性を促進します。
この手法は、行動に関連した時間的に精密な神経化学的データを提供することで、仮説検証からリード化合物の同定、そして前臨床検証に至るまでの創薬の連続的なプロセスに統合されます。