이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

뉴런의 사진 자극에 저렴한 LED 배열을 사용하여

18.5K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/3379

⸱

2011년 11월 15일

이 논문에서

요약

ChR2을 표현 성인에서 태어난 뉴런은 후각 신경 회로의 기능들에 대한 그들의 기여를 검토하기 위해 슬라이스 electrophysiological 준비로 조작할 수 있습니다.

초록

표준 슬라이스 전기 생리학은 연구자가 전기 또는 약리 조작 1,2에 대한 응답으로 단일 세포의 전기적 반응을 기록하여 신경 회로의 개별 구성 요소를 프로브 수 있습니다. 광학 유전자 타겟으로 뉴런을 (optogenetics) 제어 방법의 발명과 함께, 연구자들은 이제 표준 슬라이스 준비 뉴런의 특정 그룹을 제어할의 전례없는 수준을했습니다. 특히, channelrhodopsin - 2 (ChR2) 감광성의 연구자들이 빛을 3,4과 뉴런을 활성화 할 수 있습니다. 표준 슬라이스 전기 생리학과 ChR2의 LED 기반 photostimulation주의 교정을 결합함으로써, 우리는보다 세부와 후각 망울, 후각 시스템의 첫 번째 중앙 릴레이에 성인 태어나 interneurons의 역할을 탐침 수 있습니다. 성인에서 태어난 뉴런에 특별히 ChR2 - YFP의 바이러스 표현을 사용하여, 우리는 선택 이전의 환경에서 젊은 성인에서 태어난 뉴런을 제어할 수 있습니다D 성숙한 뉴런. 우리 광학 제어는 간단하고 저렴한 LED 시스템을 사용하고, 우리는이 시스템이 더 많은 햇빛이 하나의 뉴런의 활동을 급상승 연상하는 데 필요한 방법을 이해 조정 할 수있는 방법을 보여줍니다. 따라서, 파란색 빛을 짧은 깜박 원격 ChR2 - transduced 신생아 세포의 발사 패턴을 제어할 수 있습니다.

프로토콜

1. 광학 보정 : 측정 LED 전원

  1. 적극적으로 collimating 렌즈에 팬 부착이 LED / 방열판의 aparatus에 의해 냉각 방열판에 LED 배열을 연결합니다.
  2. LED / 히트싱크 / 팬 / 렌즈 장치와 brightfield 조명에 사용되는 램프를 교체하십시오. 이 장치는 조심스럽게 collimated LED 광선은 콘덴서 렌즈를 향해 직선 광 경로를 따라 여행 있도록 배치해야합니다. 히트싱크 / 팬 제대로 시스템의 공통 접지에 접지되어 있는지 확인하십시오.
  3. 현재의 신속하고 사각형 펄스를 줄 수있는 전원 공급 장치와 LED 배열을 드라이브. 이 전원 공급 장치는 펄스 발생기에서 발생하는 5V TTL 펄스에 의해 제어 수 있습니다.
  4. 필드 다이아 프램과 condensor 렌즈 사이에 정의된 빛의 경로를 따라 센터는 collimated 빔. 이상적으로, LED 광선은 약간 완전히 오픈 필드 다이어프램을 너무 많이 넣다 것입니다. 일반적으로, 더 단단히 collimated LED 빔 덜이 조리개를 채울 것이며, mor을 생산합니다균일의 비용으로 전자 파워. 우리의 설정에 우리는 consenser 다이어프램에의 활용 비행기에서 LED 배열의 약간 확장된 이미지를 투영 collimating 렌즈를 선택하여 빛을 균일 ....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

최근 몇 년 동안은 신경 과학 연구 6 optogenetic 도구의 인기가 폭발을 보았다. 결과적으로, 이러한 새 도구를 사용하여 시작하고자하는 실험실에 대한 항목의 장벽을 낮출 점점 더 중요합니다. 여기서 우리는 channelrhodopsin - 표현 뉴런의 전체 필드 광 자극을 할 수 있도록 기존 패치 - 클램프 장비의 간단하고 저렴한 비용 retrofitting 및 교정을 실시하는 방법을 설명합니다. 특히, 우리는 특별히 빛으로 새로 태어난 뉴런을 제어하는​​ 후각 망울의 성인 neurogenesis의 연구에이 기술을 적용할 수 있습니다.

우리는 LED 광원이 ChR2 활성화에 충분한 전력을 생산하는지 확인하고, 쉽게 뉴런에게 주어진 빛을 복용량을 조절하는 방법을 본질적으로 빠른 ON / LED가 속도에서 입증하는 방법을 보여줍니다. 저희 연구소가 성공적으로이 기술을 사용한 반면, 빛의 각 w의 통제 복용에 신경을 노출하는 다른 방법있다ith 자신의 .......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

감사의 글

이 작품은 "ERA - NET 신경 세포의 프레임에있는 생명 보험 회사"AG2R 라 Mondiale "가르슈 DES Neurosciences 드 파리 (ENP), 회사 직원 Nationale 드 라 공들인"ANR - 09 - NEUR - 004 "에 의해 지원되었다 "유럽위원회, 그리고 파스퇴르 재단 FP7 프로그램의. ㅁ 와그너는 Letten 재단에 의해 지원되었다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
케타민(Ketamine)Imalgène 1000100 mg/ml
자일라진(Xylazine)Rompun2%
NaClSigma-AldrichS5886&nbps;
KClSigma-AldrichP5405
MgSO4Sigma-AldrichM1880
NaHCO3Sigma-AldrichS5761
NaHPO4Sigma-AldrichS5011
포도당(Glucose)Sigma-AldrichG7021
CaCl2Sigma-AldrichC7902
아가로스(Agarose)Sigma-AldrichA9539
피펫 풀러(Pipette Puller)Sutter Instrument Co.P-97
유리 모세관(Glass Capillaries)Harvard ApparatusGC150T-101.5 mm O.D./1.17 mm I.D.
LED 어레이(LED array)BridgeluxBXRA-C2000
콜리메이팅 렌즈(Collimating lens)Thorlabs Inc.LEDC140 mm 빔 직경
전원 공급 장치(Power supply)A1W ElectronikHKO28002.8 amp
광출력계(Optical power meter)Thorlabs Inc.PM 100
방열판(Heatsink)ThermaltakeA1838Silent Boost K8
냉각팬(Fan)ThermaltakeA1838Silent Boost K8
바이브라톰(Vibratome)Leica MicrosystemsVT1200S

참고문헌

  1. Nissant, A. Adult neurogenesis promotes synaptic plasticity in the olfactory bulb. Nature Neuroscience. 12, 728-730 (2009).
  2. Apicella, A. Pyramidal Cells in Piriform Cortex Receive Convergent Input from Distinct Olfactory Bulb Glomer....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

채널로돕신-2슬라이스 전기생리학광유전학성체 생성 뉴런후각구광 교정패치 클램프신경 활성화