Analyzing the Glutamate Release and clearance at a single neuroron synapse(마우스 뇌 절편의 단일 뉴런 시냅스에서 글루타메이트 방출 및 청소)

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신경과학

0 조회수 • 4:10 분 • July 8th, 2025

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산소가 공급된 aCSF에 잠긴 마우스 전뇌 절편을 포함하는 전기생리학 설정으로 시작합니다.

aCSF에는 나트륨-이온 채널을 선택적으로 억제하여 나트륨 유도 신경 흥분을 방지하는 이온 채널 차단제가 포함되어 있습니다.

피질 뉴런은 형광 글루타메이트 검출 센서 단백질을 발현합니다.

시냅스

후 뉴런과 연결되는 접합부인 시냅스에서 흥분성 신경 전달 물질인 글루타메이트를 방출할 수 있는 단일 시냅스 전 뉴런 축삭 부톤을 찾습니다.

이 부통 근처에 자극 전극을 배치하고 탈분극 전류를 적용합니다.

이것은 시냅스 전 뉴런을 흥분시켜 칼슘 이온 유입을 유발하고 글루타메이트 방출을 촉진합니다.

선택한 부통 주위에 형광 강도 기록을 시작합니다.

방출된 글루타메이트는 시냅스 후 뉴런의 센서 단백질 및 수용체와 상호 작용합니다.

한편, 선택한 영역을 레이저 광으로 비추어 글루타메이트 결합 센서 단백질이 형광을 발하게 하고, 형광 강도가 증가하면 글루타메이트 방출을 나타냅니다.

시간이 지남에 따라 글루타메이트는 센서 단백질에서 해리되어 성상세포로 들어가 형광 강도를 감소시켜 글루타메이트 제거율을 나타냅니다.

현미경 XY 드라이브를 사용하여 글루타메이트 방출 및 제거를 시각화하려면 테스트된 글루타메이트 센서 양성 부통을 시야 중심 가까이에 놓습니다. 획득을 중지한 후 마우스 왼쪽 버튼으로 이미지를 클릭하여 휴식 중인 부통 중심의 XY 위치를 결정합니다. 설정된 커서의 XY 좌표가 표시됩니다.

보정 데이터를 사용하여 표시된 공식을 사용하여 글루타메이트 센서 형광의 여기를 위해 레이저 빔을 보내야 하는 사이트의 좌표를 계산합니다. 레이저 제어 소프트웨어에서 1점 시퀀스를 생성하려면 레이저 제어 소프트웨어의 시퀀스 페이지에 있는 시퀀스에 추가 상자에서 점을 선택하고 실행 및 실행 지연을 0으로 설정하고 시퀀스를 TLL에서 실행하도록 설정합니다. 그런 다음 시퀀스 시작을 클릭합니다.

카메라 제어 소프트웨어에서 적절한 이미징 매개변수를 선택하고 트리거 모드로 외부 시작을 선택합니다. 카메라 제어 소프트웨어에서 Take Signal을 클릭합니다. 그런 다음 트리거 장치에 대해 설정된 실험 프로토콜을 시작하고 적절한 타임라인으로 실험 프로토콜 시험을 구현하여 카메라가 0.1헤르츠 이하의 반복 빈도로 1회 시도 동안 2.48킬로헤르츠 주파수로 400프레임을 획득하도록 합니다.

병리학적 시냅스를 식별하려면 상승 루틴을 켜고 정지 시 선택한 관심 영역에 대한 형광 강도 평균과 표준 편차를 계산합니다. 정지 시 형광 강도가 평균에 3 표준 편차를 더한 값보다 큰 픽셀이 차지하는 영역을 결정하고 상자화하고, 슈퍼 임계값 영역의 원형 형태를 가정하여 미크론 단위의 가상 직경을 결정합니다.

실제 형광 강도 값과 정지 시 형광 강도 값의 차이를 정지 시 형광 강도 값으로 나눈 값으로 시간 대비 형광 강도를 플로팅합니다. 형광 반응의 피크 진폭을 결정합니다. 형광 반응의 피크에서 붕괴에 대한 단일 지수 피팅을 수행하고 붕괴의 시간 상수인 tau d를 결정합니다.

주어진 시냅스에서 최대 진폭을 추정하려면 시냅스의 클리어런스 기계에 제시된 글루타메이트 부하의 가장 좋은 지표인 형광 강도의 변화가 가장 높은 픽셀을 선택합니다.

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마지막 업데이트: 15 8월 2026