방법 논문

쥐에서 신경 활동의 억제 및 전기생리학을 사용한 검출

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2025년 8월 7일

이 논문에서

초록

출처: Lai, J., et al. 설치류 뇌에서 억제제의 동시 전기생리학적 기록 및 미세 주사. J. Vis. 경험. (2015년)

이 비디오는 쥐 상골에서 동시 신경 기록 및 억제를 위한 미세 주입 기반 기술을 보여줍니다. 이 절차에는 정위 표적화, 두개골 드릴링, 신경 활동을 기록하면서 억제성 신경 전달 물질을 전달하는 주사대 삽입이 포함됩니다. 빛 자극은 활동 전위를 유발하는 반면 약물 미세 주사는 신경 흥분성을 억제합니다. 신경 전달 물질 수치가 감소함에 따라 신경 활동이 기준선으로 돌아가 억제와 회복에 대한 연구가 가능해집니다.

프로토콜

동물 모델과 관련된 모든 절차는 지역 기관 동물 관리 위원회와 JoVE 수의학 검토 위원회에서 검토되었습니다.

1. 기록 주입 피펫 조립

  1. 피펫 풀러를 사용하여 약 7cm 길이의 유리 모세관(외경 1mm)을 당깁니다.
  2. 모세관의 끝을 부수고 광학 현미경으로 조리개를 확인하십시오. 내경이 30μm에서 40μm 사이인지 확인합니다.
  3. 유리 피펫의 가늘어지지 않은 끝에서 약 1cm 돌출된 7cm 길이의 은선을 유리 모세관에 삽입합니다.
  4. 여분의 필라멘트를 유리 모세관에 직교로 구부립니다.
  5. 30G 피하 주사 바늘의 샤프트에 유연한 플라스틱 접착제 방울을 도포합니다.
  6. 그림 1에 제시된 회로도에 따라 유리 피펫에 30G 피하 주사 바늘을 삽입합니다.
  7. 유리 피펫과 피하 주사 바늘 사이의 접합부에서 적절한 밀봉을 보장하기 위해 접착제의 두 번째 코팅을 추가합니다.
  8. 접착제가 적절하게 경화되도록 팁이 위쪽을 향하도록 피펫을 약 12시간 동안 건조시킵니다. 완성된 결과는 그림 2에 나와 있습니다.

참고: 이 절차는 급성 실험에서 수행되며 피펫 팁의 멸균이 필요하지 않습니다.

2. 동물 준비

:
  1. 쥐를 마취 상자에 넣습니다.
  2. 4% 이소플루란을 사용하여 5-10분 동안 마취를 유도합니다.
  3. 체온을 37°C로 유지하기 위해 가열 패드와 직장 탐침이 있는 정위 테이블에 동물을 놓습니다. 코콘을 사용하여 2% 이소플루란으로 마취를 유지합니다. 이어바와 치아 홀더를 사용하여 쥐의 머리를 고정합니다.
  4. 동공 확장을 돕기 위해 1% 아트로핀 점안액이 포함된 안과 연고나 안약을 바르십시오. 건조함을 방지하려면 약 30분마다 윤활제를 바르십시오.
  5. 머리를 면도하고 10% 포비돈-요오드로 청소하십시오.
  6. 국소마취의 경우 2% 리도카인 0.5ml를 피부를 들어 올려 바늘 끝을 삽입하여 두피 아래 2-3개소에 주입합니다.
  7. 발가락 꼬집기를 수행하고 움직임의 부족을 관찰하여 적절한 수준의 마취를 확인합니다. 또한 심박수를 모니터링하여 정상 값(300-400회/분) 내에 있는지 확인하십시오.
  8. #10 메스 날로 정중을 따라 두피를 일직선으로 절개하여 관상 봉합사와 시상 봉합사를 모두 노출시킵니다.
  9. 수술용 주걱으로 두개골을 덮고 있는 조직을 밀어내어 람다와 브레그마 지점을 드러냅니다.
  10. Bregma와 Lambda 위치가 같은 평면에 있도록 두개골의 수평을 맞
  11. 춥니다.
  12. 기준점을 설정하려면 유리관이 장착된 정위 장치를 사용하여 Bregma 바로 위에 설정합니다. 이것은 전후방 및 내측-외측 측정 좌표의 "0"이 됩니다.
  13. 정위 마운트를 필요한 좌표로 이동하여 관심 지점을 설정하고, 정위 좌표를 기록한 다음 개두술이 수행될 위치를 표시하는 대상 영역 주위에 사각형을 그립니다.
  14. 멸균된 드릴 비트가 있는 수술용 드릴을 사용하여 표시된 사각형을 따라 압력 없이 천천히 뼈 물질을 제거합니다. 같은 부위에 너무 오래 구멍을 뚫으면 열이 발생하여 피질에 병변이 생기므로 주의하십시오.
  15. 개두술을 구분하는 뼈가 충분히 얇아지면 핀셋으로 두개골 부분을 조심스럽게 제거하여 피질을 노출시킵니다.
  16. 조직 건조를 방지하기 위해 노출된 피질을 인공 뇌척수액으로 자주 세척하십시오.
    참고: 주사기의 끝이 관통할 수 있을 만큼 튼튼하기 때문에 쥐의 경우 경막 제거가 필요하지 않습니다.

3. 주입 시스템의 충전 및 장착

  1. 5-10 μl 마이크로 주사기에 미네랄 오일을 흡인하여 채웁니다.
  2. 0.5% 시카고 스카이 블루(CSB) 및 300μM γ-아미노부티르산(GABA) 용액 또는 0.5% CSB가 포함된 2% 리도카인 용액으로 고정 유리 피펫으로 피하 주사 바늘을 채웁니다. 모든 용액을 식염수로 희석하십시오.
    1. 물질이 풍부한 경우 일반 주사기를 사용하여 주입하고 기포 형성을 방지하기 위해 일반적인 예방 기술을 사용하십시오.
    2. 더 비싼 물질의 경우 미네랄 오일을 사용하여 주입 주입기를 채우면 흡인을 통해 화학 약품을 도입할 수 있습니다. 광유와 물의 밀도 차이가 상대적으로 높기 때문에 이 물질은 수용액 주입에 적합한 물질입니다.
      참고: 두 액체 사이의 분리를 확인하기 위해 염료를 첨가할 수 있습니다.
  3. 주사 피펫을 채우려면 흡인하여 1ml 주사기에 용액을 채운 다음 주사 피펫에 용액을 천천히 주입합니다.
  4. 그림 1에 표시된 영역의 누출에 세심한 주의를 기울여 이 영역을 깨끗하게 닦고 주사기로 용액을 천천히 주입하여 누출을 관찰합니다.
  5. 1ml 주사기를 제거합니다. 그렇게 할 때 진공이 주입 피펫에서 용액을 제거하지 않도록 플런저에 가벼운 압력을 유지하십시오.
  6. 흡인하여 마이크로 주사기에 미네랄 오일을 채우고 채워진 주입 피펫에 단단히 부착한 다음 거즈로 조립된 주사기에서 여분의 용액을 조심스럽게 닦아냅니다.
  7. 유리 피펫 끝에 작은 방울이 형성되는 것을 볼 수 있을 만큼 매우 적은 양을 주입하여 팁이 막히지 않았는지 확인합니다.
  8. 인젝트로드를 마이크로펌프 시스템에 장착하고 잘 고정되었는지 확인하십시오.
  9. 주입 팁을 목표 좌표에 조심스럽게 배치하고 팁을 피질 표면으로 내립니다.
  10. 적절한 해부학적 좌표를 사용하여 정위 장치를 사용하여 주입기를 표적 구조(이 경우 상구)까지 천천히 내립니다.
  11. 조직 건조를 방지하기 위해 노출된 피질을 따뜻한 한천으로 덮습니다.

4. 주입 및 가역적 비활성화

  1. 세 주입 펌프를 40nl/min으로 400 - 800 nl을 주입하도록 설정하고 실행을 눌러 주입을 시작합니다. 스파이크 속도는 주사 중에 감소를 나타냅니다.
    참고: 실험 설정에서 신경 활동은 GABA 전달 종료 후 1시간 이내에 회복되었습니다. 보정된 모든 기계 장치를 사용하여 주입을 수행하기 위해 미세 주입 주사기에 압력을 가할 수 있습니다.
  2. 전기생리학적 데이터를 획득한 후 지역 동물 윤리 위원회에서 승인한 방법을 사용하여 안락사시킵니다.

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결과

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그림 1: 인젝트로드 어셈블리의 개략도. 마이크로 주사기(A)는 유리 피펫(D) 내부의 은선(C)에 부착된 30G 피하 주사 바늘(B)으로 구성된 기록 주입 피펫에 부착됩니다. 동그라미로 표시된 영역(EF)은 누출에 취약할 수 있는 영역을 강조 표시합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
주입 펌프(UltraMicroPump III)WPI#UMP3
주입 콘솔(Micro4 컨트롤러)WPI#SYS-MICRO4
해밀턴 주사기Hamliton(80301) 701LT 10 μL SYR5-10 μL 사이의 주사기 사용
젤 시아노아크릴레이트 접착제Krazy GlueKG86648R형태는 30G 피하 주사 바늘의 샤프트에 적용하기가 더 쉽습니다
. 유리 피펫WPI#TW100F-4얇은 벽, 1mm OD, 필라멘트 피펫이 있는 0.75mm ID 사용
720 바늘 피펫 풀러Kopf720
실버 와이어A-M Systems, Inc.782500베어 0.010"

재인쇄 및 허가

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GABA

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