Name: 조각 패치 클램프 기술 학습 유도 소성을 분석 하기 위한 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 56 s
Description: 학습하세요 조각 패치 클램프 기술로 쥐의 운동 인지와 문맥 학습에 의한 시냅스 가소성 변화를 분석하는 방법을. 훈련된 동물의 뇌 절편 제작과 전기생리학 기록을 통해 신경 학습 메커니즘을 규명할 수 있습니다.

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우리는 박사 발-민-Thein-Oo, 박사 한-Thiri-Zin, 부인 H. Tsurutani 그들의 기술 지원에 감사 하 고 싶습니다. 이 프로젝트는 젊은 과학자 (홍콩 및와에 스), 과학 연구 B (D.M.), 과학 연구 C (D.M.), 그리고 과학적인 연구에 혁신적인 지역 (D.M.), 교육, 문화, 스포츠, 과학에서 대 한 보조금에 의해 지원 되었다 고 일본의 기술입니다.

모든 동물 주택 외 과적 동물 실험의 야마구치 대학의과 대학에 대 한 지침에 따라 했다와 기관 동물 관리 및 사용 시 위원회에 의해 승인 되었다 대학.
 1. 동물 <ol><li>4에 5-주-오래 된 남성 Sprague-Dawley 쥐 (나이의 출생 후 28 ~ 31 일)를 사용 하 여.</li>
	<li>12 h 명암 주기에서 일정 한 온도 (23 ° C ± 1 ° C)에서 유지 개별 플라스틱 케이지 (40 ㎝ × 25 ㎝ × 25 ㎝)에 쥐를 집. 게 쥐 광고 libitum 액세스 물과 음식.</li>
</ol> 2. 로 터 로드 테스트 <ol>모터 기술 학습, 회전자 막대 시험에 각 쥐 주제 조사 <li>(막대 직경 7 cm, 차선 폭 8.9 cm;가 높이 26.7 cm) 1 개 또는 2 일 연속 ( 그림 1A 2016 국방 외에 7). 조용 하 고, 온도 제어 룸 (23 ± 1 ° C)에서 작업을 수행 합니다. 방해 하지 않거나 처리는 테스트 전에 쥐</li>
	<li>4 회전/분 5 분에 40 회전/min (8 π/분 80 π/min)에서 선형으로 증가 하는 가속 모드로 회전자 막대 설정</li>
	<li>휴식 회전 막대에 쥐를 넣어. 막대에 모든 사지 되는지 확인.</li>
	<li>모터 성능을 평가 하기 위해 회전 막대에서가을 대기 시간을 측정.</li>
	<li>허용 각 쥐 30의 간격으로 10 시도 (재판).</li>
	<li>쥐 회전 막대에서 떨어지면, 설정 막대에 10-20의 간격 후 다시.</li>
	<li>최종 재판 후 30 분 pentobarbital (400 mg/kg)의 과다와 쥐 희생. 자신의 집 새 마 취의 동일한 복용량 일반인된 제어 쥐를 주입.</li>
</ol> 3. 금지 회피 시험 <ol><li>조사 상황별 학습 주제 쥐 금지 회피 (IA) 테스트 ( 그림 1D에 Mitsushima 그 외 여러분, 2011, 2013 10 , 11) 피와 같은 실험의 날에 어떤 에피소드 경험 사람들과, 케이지 변경 또는 청소 문의. 조용 하 고, 온도 제어 룸 (23 ± 1 ° C)에서 작업을 수행. 
	참고: IA 교육 기구는 2 연 발 아크릴 상자 (길이 33cm, 폭 58cm, 높이 33 cm). 그것은 조명 안전 측면과 트랩 도어 ( 그림 1D)으로 구분 된 어두운 충격 측.</li>
	<li>조명된 상자의 안전 (조명된) 사이드에 쥐를 배치합니다. 스트레스 없이 부드럽게 쥐 처리.</li>
	<li>대기 짧은 시간 (10 ~ 20 s) 환경에 쥐를 적응.</li>
	<li>자유로이 어두운 상자 입력 쥐 수 있도록 슬라이딩 도어를 엽니다.</li>
	<li>쥐 소설 어둠 상자를 입력 하기 전에 대기 시간 (s)를 측정 합니다. 첫 번째 재판의 대기 시간을 나타냅니다는 쥐 &#39; 훈련 전에 s 성능.</li>
	<li>어둠으로 입장, 후 문을 닫고 스크램블된 전기 발 충격을 적용 (2 s, 1.6 mA) 설정 상자의 바닥에 전기 강철 막대를 통해. 실습 쥐 충격된 되지 않고 1 분 동안 훈련 장치를 탐험 하실 수 있습니다. 대 한 몇 가지 조명된 충격 장에 집 짝이 없는 쥐 일 갑자기 줄 에피소드 경험 없이 충격. 어떤 그룹에서 스트레스 없이 부드럽게 처리.</li>
	<li>10 어둠 상자에 각 쥐를 계속 집 케이지를 반환 하기 전에 s.</li>
	<li>에서 30 분 발 충격 후 다시 조명 상자에 쥐를 놓습니다. 어두운 면을 입력 대기 시간 측정.</li>
	<li>홈 케이지를 쥐 반환.</li>
	<li>에서 60 분, 충격 후 pentobarbital (400 mg/kg)의 과다로 쥐를 희생. 쥐를 부드럽게 처리 하 고 intraperitoneally 마 취 주사. 훈련 되지 않는 통제 쥐에 있는 위에서 설명한 경험 없이 자신의 집 새에 마 취 주사.</li>
</ol> 4. 해 부 버퍼 <ol><li>0.195 g NaH 2가 4-2 H 2 O, 0.188 g KCl, 0.074 g CaCl 2, 1.423 g MgCl 2-6 H 2 O, 12.579 g 콜린 염화 초순 (950 mL 900 mL)의 결정을 분해 . 표 1을 참조 하십시오.</li>
	<li>2.340 g 아 스 코르 빈 산, 0.342 g pyruvic 산 나트륨 소금, 2.100 g NaHCO 3 및 4.500 g 포도 당 결정을 분해.</li>
	<li>추가 최대 1000 mL 물. Osmolality의 범위 사이 있을 것입니다 290 mOsm/L 및 300 mOsm/l. 조정 osmolality 초순, 추가 하 여 범위 라면.</li>
	<li>5% CO 2 솔루션 거품 / 95% O 2 가스 사용 하기 전에 5 분 동안 차가운 온도에서 혼합.</li>
</ol> 5. 인공 뇌 척수 (실제) <ol><li>0.186 g 6.700 g NaCl, KCl과 0.156 g NaH 2 포의 해산 결정 4-2 H 2 O 초순 (950 mL 900 mL)에. 표 2를 참조 하십시오.</li>
	<li>5 분에 대 한 가스 혼합물으로 거품</li>
	<li>1.800 g 포도 당 및 2.184 g NaHCO 3의 결정을 분해 한 다음 4 mL MgCl 2와 4 mL CaCl 2 1 M에서 재고 솔루션 추가.</li>
	<li>추가 최대 1000 mL 물. Osmolality의 범위 사이 있을 것입니다 290 mOsm/L 및 295 mOsm/l. 조정 osmolality 초순, 추가 하 여 범위 라면.</li>
	<li>거품 사용 하기 가스 혼합물 전에와.</li>
</ol> 6. 세포내 솔루션 <ol><li>전류 클램프 녹음 (표 3), 0.0746 g KCl 해산, 대 한 6.089 g K-구 루 콘, 0.476 g HEPES, 0.0456 g EGTA, 500 µ L MgCl 2 1 M에서 주식 180 mL 초순에 솔루션 (pH 7.2 코와를 조정).
	<ol>0.4408 g 나 2-ATP, 0.0418 g 나 3-GTP와 0.510 g Na-phosphocreatine <li>추가. 200 mL에 물을 추가 하 고 코와 함께 7.35에 pH 조정.</li>
		<li>초순 추가 하 여 약 290 mOsm/l osmolality 조정.</li>
		<li>1 mL aliquots 냉동 실 (-30 ° C)에 게.</li>
	</ol></li> <li>전압 클램프 녹음 (표 4), 5.244 g CsMeSO 3, 0.672 g CsCl, 해산 대 0.476 g HEPES, 0.0456 g EGTA, 500 µ L MgCl 2 1 M에서 주식 180 mL 초순에 솔루션. 7.2 CsOH와에 pH를 조정 합니다. MEPSP 및 mIPSP 녹음, 수정된 농도 5.814 g CsMeSO 3와 0.252 g CsCl의 GABA A 수용 체 응답 11의 역 분개 잠재력을 조정 하려면 사용 합니다.
	<ol>0.4408 g 나 2-ATP, 0.0418 g 나 3-GTP와 0.510 g Na-phosphocreatine <li>추가. 200 mL에 물을 추가 하 고 조정 CsOH 함께 7.35에 pH.</li>
		<li>초순 추가 하 여 약 290 mOsm/l osmolality 조정.</li>
		<li>1 mL aliquots 냉동 실 (-30 ° C)에 게.</li>
	</ol></li></ol> 7. 준비를 슬라이스 희생, 쿨 다운 ( 그림 2A) 얼음으로 모든 해 부 도구를 <ol><li>이전. 접촉 표면 영역을 증가 얼음 용기에 냉 수의 약 500 mL를 추가 합니다. 이 절차를 설명 했다 이전 10 , , 11 12. 
	참고: 도구는 여기 있다: 큰가 위, 아이리스가 위, 주걱, 마이크로 주걱, 집게, 핀셋, 스테인리스 200 mL 비 커, 트리밍, 가스 혼합물으로 치료 해 부 버퍼 가득 120 mL 심장 관류 주사기 뇌에 대 한 블레이드는 일반된 18 게이지 바늘, 스테인리스 뇌 해 부 단계에 연결 된 실리콘 튜브 (20 cm) (두께 3 m m, ϕ = = 12 cm), 및 설치 단계는 vibratome에 대 한 (ϕ = 5 cm).</li>
	<li>는 Pentobarbital (400 mg/kg 체중)의 과다와 함께 그것을 마비 하 여 행동 패러다임을 완료 한 후 30 분 쥐를 희생. 빠르게 되도록 조각 가능한 10 , , 11 12로 건강 슬라이스 준비를 수행 합니다. 두뇌 extr동작 프로토콜 우리 대학에 대 한 모든 수의 기준에 부합.</li>
	<li>차가운 해 부 버퍼 (표 1) 120 mL 주사기 5% CO 2 부풀어 채우기 / 95% O 2 가스 혼합물. 관류 전에 모든 기포를 제거.</li>
	<li>마음, 노출 후 좌 심 실의 후부 부분에 바늘을 삽입.</li>
	<li>수행 transcardial 관류 주사기를 사용 하 여 수동으로 하는 두뇌의. 큰 쥐 관류에 대 한 더 많은 해 부 버퍼를 필요로합니다. 5 분 거품 버퍼에 대 한 차가운 해 부 버퍼와 두뇌는 침수 동안 지속적으로 잠수함.</li>
	<li>트림 블레이드를 사용 하 여 대상 피 질 영역의 수지상 방향 각도 동시에 두뇌의 후부 측면. 때문에 두뇌는 컷된 끝 아래쪽으로 해 부 무대에 서 서, 초기 각도를 모든 후속 뇌 조각의 각도를 결정 합니다. 이 단계는 매우 중요 하다 ( 그림 2B). 잘못 된 각도 대상 피라미드 뉴런을 통해 잘라 수 있습니다. 
	참고: 여기에 도구는: 두뇌 트리밍에 대 한 블레이드, 필터 종이 (ϕ = 10 cm), 스테인리스 뇌 해 부 무대 (두께 3 m m, ϕ = = 12 cm), 주걱는 superglue, 스 포 이트, 및 설치 단계는 vibratome에 대 한 (ϕ = 5 cm).</li>
	<li>는 350 µ m는 vibratome를 사용 하 여 두꺼운 코로나 뇌 조각 잘라. 얼음 처럼 차가운 버퍼와 해 부 챔버 5% CO 2 부풀어 채우기 / 95% O 2 가스 혼합물 ( 그림 2C). 뇌 조각 동안 지속적으로 버퍼를 거품.</li>
	<li>아이리스가 위를 사용 하 여 대상 영역의 주변 트림.</li>
	<li>세척 실제 실 온에서 부드럽게 손질된 조각 부풀어 5% CO 2 / 95% O 2 (표 2).</li>
	녹음 때까지 인터페이스 챔버를 <li>유지는 손질된 조각 ( 그림 2D 및 E)를 수행 합니다. 1 h는 챔버에 대 한 보육은 셀의 상태를 개선 하지만 고기 조각 이상 10 시간 동안 알을 품는 경우 변경. 묶을 가스 챔버의 뚜껑을 닫고 실제의 작은 액체 방울.</li>
</ol> 8. 전체 셀 패치 클램프 참고: 전체 셀 녹음 필요 앰프와 저역 통과 필터를 5 kHz의 컷오프 주파수로 설정 되어. 신호는 디지털화 하 고 PC에 저장. 저장 된 데이터는 분석 오프 라인 ( 그림 3A).
<li>만들기 유리 전극 수평 끌어당기는 사람을 사용 하 여 <ol>. 적합 한 솔루션 (표 3 및 4) 전극 채우기 좋은 유리 튜브와 0.22 μ m 필터에 연결 된 일반 폴 리 에틸렌 1 mL 주사기를 사용 하 여.</li>
	<li>셀과 접촉, 이전 긍정적인 압력을 유지 하 고 전류 0를 피펫으로 조정.</li>
	<li>Gigaohm 물개를 형성 후 세포 막 ( 그림 3 층에 전체 셀 구성) 파열 부정적인 압력 적용.</li>
</ol> 9. 전류 클램프 분석 <ol><li>세포 막의 <ol><li>속성 입력 전류 클램프 녹음 (표 3)에 대 한 세포내 솔루션 펫을 기록 하는 패치. 4 m ω 및 7 m ω는 실제 사이 피 펫의 저항입니다.</li>
		<li>막 파열 후-60에서 막 전압을 잡고 mV V-클램프 모드에서. 다음,에서 전환 &#34; 목욕 &#34; 모드를 &#34; 셀 &#34; 막 커패시턴스, 저항 및 시간 상수 등 기본 셀 속성을 측정 하는 소프트웨어를 사용 하 여 막 테스트에서 모드.</li>
	</ol></li> <li>현재 주입 연구 <ol><li>기본 셀 속성을 기록한 후 트랙에 V-클램프에서 모드 전환 (나 = 0) 현재 분사에 대 한 /I-CLAMP 정상. 액체 접합 잠재력 여야 수정된 10.</li>
		<li>300 부인에 대 한 현재 셀에 넣기에서 stepwise 전류의 강도 변경할 &#8722; 50 pA 증가와 +550 pA 100 pA. 스파이크 (활동 전위) 현재 주사 하 여 elicited 개수.</li>
		<li>(이) 활동 전위를 유도 하는 데 필요한 최소 전압 측정.</li>
		<li>Afterhyperpolarization 진폭 스파이크 개시에서 전압과 최저 전압 afterhyperpolarization 7 동안 달성 간의 차이 계산.</li>
	</ol></li></ol> 10. 전압 클램프 분석 <ol><li>는 AMPA/NMDA 비율 참고: The AMPA/NMDA 비율은 glutamatergic 흥분 성의 시 냅 스 7 , 8에 postsynaptic 소성을 평가 하는 기존의 방법 , 9 , 10 , 그러나 11., 두 구성 요소에 있는 수 반하는 증가 비율 13을 변경 하지 될 수 있습니다 주의.
	<ol><li>Perfuse 생리 적인 솔루션으로 녹음 실 가스 혼합물으로 부풀어 및 GABA A-응답을 중재 하 고 4 µ M 2를 추가-차단 솔루션에 25 ° C. 추가 0.1 m m picrotoxin에 22 ° C에 온도 유지 chloroadenosine 안정 갖는 신경 응답 14.</li>
		<li>입력 전압 클램프에 대 한 세포내 솔루션 펫 녹음 패치 녹음 (표 4). 에 실제 기록 피 펫의 저항을 확인 하십시오. 4 m ω 및 7 m ω 사이 성이.</li>
		<li>M 1에서 레이어 II/III 피라미드 뉴런에 녹음 장소 바이 폴라 텅스텐 전극 200 µ m forelimb 표현의 영역에서 pial 표면 아래 기록에 있는 셀에 300 µ m 측면에 자극 (2 mm 옆에는 중간 선) 15 , , 16 17.</li>
		<li>CA1 피라미드 신경에 기록를 위해 300 µ m 측면 (Schaffer 부수적인 섬유)을 자극 전극 200 µ m 또는 중간 (temporoammonic 통로) 됩니다 셀에 기록 ( 그림 3B).</li>
		<li>시냅틱 응답까지 자극 강도 증가 &#62; 10 실바</li>
		<li>AMPA/NMDA 비율 계산에서 측정 된 피크 전류 비율 &#8722; 60 현재 mV 측정 + 40 mV 150에 자극 발병 후 밀리초. 비율을 계산 50 ~ 100 트레이스를 평균 한다 참고.</li>
	</ol></li> <li>미니어처 postsynaptic 현재 녹음 참고: 미니어처 흥분 성의 postsynaptic 전류 (mEPSCs) 조미료의 단일 기의 연 접 릴리스에 의해 elicited 응답에 해당 하 고 생각 된다 18 . 반면, 소형 금지 postsynaptic 전류 (mIPSCs) 해당 GABA 18의 단일 기의 연 접 릴리스에 의해 elicited 응답 하 생각 된다. MEPSCs 및 mIPSCs의 진폭에 있는 증가 반영 postsynaptic 전송 강화, 증가 하면서 주파수 기능 시 냅 스 연 접 릴리스 확률의 수에 있는 증가 반영 하는 이벤트에 11 .
	<ol><li>-60에 수정 된 세포내 솔루션 (표 4) 조정의 GABA A 수용 체-중재 전류 반전 잠재력을 패치 기록 피 펫을 채우기 mV.</li>
		<li>자발적인 활동 전위를 막기 위하여 목욕에 추가 0.5 µ M 테트로도톡신.</li>
		<li>보류-60에서 전압 mV r ~ecord 5 분에 대 한 mEPSC 이벤트</li>
		<li>변경 0으로 잠재적인 지주 mV 5 분에 대 한 기록 mIPSC 이벤트 ~. M 1 뉴런의 mIPSCs + 15에 기록 됩니다 때문에 m 1 뉴런 약간 높은 반전 AMPA 수용 체-중재 전류에 대 한 잠재적인 표시, 0.1 m m APV mV.</li>
		<li>전류 안정화를 위한 몇 분 동안 기다려.</li>
		<li>5 분에 대 한 mIPSC 이벤트 기록</li>
		<li>는 소프트웨어를 사용 하 여 미니어처 이벤트를 감지 하 고 10 pA 위의 이벤트를 사용 하 여 분석에 대 한. 주파수를 결정 하기 위해 5 분 동안 mEPSCs 또는 mIPSCs 이벤트의 수를 계산 합니다. 평균 평균 진폭을 얻기 위해 이벤트의 진폭.</li>
		<li>목욕 치료 10 µ M CNQX 또는 10 µ M bicuculline methiodide mEPSCs 및 mIPSCs 이벤트를 각각 차단 여부 확인.</li>
	</ol></li> <li>쌍 펄스 분석 참고: 연 접가 소성 결합 펄스 분석을 사용 하 여 분석 될 수 있다. 짝 주파수 증가 제안 연 접 조미료에 감소 또는 GABA 해제 확률 7 , , 10 11.
	<ol>흥분 성의 시 냅 스를 분석 하 고, 0.1 m m picrotoxin를 추가 하 고-60에 대 한 응답을 기록 하는 <li>mV. 비록 우리가 목욕에 4 µ M 2-chloroadenosine를 추가, 우리는 약 연 접 릴리스 확률 14에 영향을 염두에 두어야 필요.</li>
		<li>억제 시 냅 스를 분석 하는 목욕을 0.1 mM APV 4 µ M 2-chloroadenosine를 추가 하 고 0 응답 기록 mV. M1 뉴런에 + 15에 응답 기록 mV.</li>
		<li>100 ms 또는 200 양 간 자극 간격 쌍된 펄스를 적용</li>
		<li>각 잠재적인 들고에서 50-100 순차적 추적을 기록 하 고 평균 값.</li>
		<li>Postsynaptic 현재 첫 번째 피크에 대 한 두 번째 피크의 비로 짝된 펄스 비율 계산.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Neher, E., Sakmann, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-channel+currents+recorded+from+membrane+of+denervated+frog+muscle+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres.</a> Nature. 260 (5554), 799-802 (1976).</li>
<li>Hamill, O. P., Marty, A., Neher, E., Sakmann, B., Sigworth, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+patch-clamp+techniques+for+high-resolution+current+recording+from+cells+and+cell-free+membrane+patches%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches.</a> Pflugers Arch. 391 (2), 85-100 (1981).</li>
<li>Edwards, F. A., Konnerth, A., Sakmann, B., Takahashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+thin+slice+preparation+for+patch+clamp+recordings+from+neurones+of+the+mammalian+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">A thin slice preparation for patch clamp recordings from neurones of the mammalian central nervous system.</a> Pflugers Arch. 414 (5), 600-612 (1989).</li>
<li>Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Donoghue, J. P. Learning-induced LTP in neocortex. Science. 290 (5491), 533-536 (2000).</li>
<li>Yang, G., Pan, F., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stably+maintained+dendritic+spines+are+associated+with+lifelong+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Stably maintained dendritic spines are associated with lifelong memories.</a> Nature. 462 (7275), 920-924 (2009).</li>
<li>Xu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+formation+and+selective+stabilization+of+synapses+for+enduring+motor+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Rapid formation and selective stabilization of synapses for enduring motor memories.</a> Nature. 462 (7275), 915-919 (2009).</li>
<li>Kida, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+Training+Promotes+Both+Synaptic+and+Intrinsic+Plasticity+of+Layer+II%2FIII%5BTitle%5D)+AND+%22Pyramidal+Neurons+in+the+Primary+Motor+Cortex.+Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Motor Training Promotes Both Synaptic and Intrinsic Plasticity of Layer II/III.</a> Pyramidal Neurons in the Primary Motor Cortex. Cereb Cortex. 26 (8), 3494-3507 (2016).</li>
<li>Takahashi, T., Svoboda, K., Malinow, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience+strengthening+transmission+by+driving+AMPA+receptors+into+synapses%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Experience strengthening transmission by driving AMPA receptors into synapses.</a> Science. 299 (5612), 1585-1588 (2003).</li>
<li>Rumpel, S., LeDoux, J., Zador, A., Malinow, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postsynaptic+receptor+trafficking+underlying+a+form+of+associative+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Postsynaptic receptor trafficking underlying a form of associative learning.</a> Science. 308 (5718), 83-88 (2005).</li>
<li>Mitsushima, D., Ishihara, K., Sano, A., Kessels, H. W., Takahashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contextual+learning+requires+synaptic+AMPA+receptor+delivery+in+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Contextual learning requires synaptic AMPA receptor delivery in the hippocampus.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (30), 12503-12508 (2011).</li>
<li>Mitsushima, D., Sano, A., Takahashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cholinergic+trigger+drives+learning-induced+plasticity+at+hippocampal+synapses%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">A cholinergic trigger drives learning-induced plasticity at hippocampal synapses.</a> Nat Commun. 4, 2760(2013).</li>
<li>Kida, H., Mitsushima, D. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/ymj/63/3/63_189/_article/-char/ja/">Patch Clamp Technique in Brain Slices: Recording of Neuronal Activity in the Rat Primary Motor Cortex.</a> Yamaguchi Medical Journal. 63, (2014).</li>
<li>Watt, A. J., van Rossum, M. C., MacLeod, K. M., Nelson, S. B., Turrigiano, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+coregulates+quantal+AMPA+and+NMDA+currents+at+neocortical+synapses%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Activity coregulates quantal AMPA and NMDA currents at neocortical synapses.</a> Neuron. 26 (3), 659-670 (2000).</li>
<li>Baidan, L. V., Zholos, A. V., Wood, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+calcium+currents+by+G-proteins+and+adenosine+receptors+in+myenteric+neurones+cultured+from+adult+guinea-pig+small+intestine%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Modulation of calcium currents by G-proteins and adenosine receptors in myenteric neurones cultured from adult guinea-pig small intestine.</a> Br J Pharmacol. 116 (2), 1882-1886 (1995).</li>
<li>Tandon, S., Kambi, N., Jain, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overlapping+representations+of+the+neck+and+whiskers+in+the+rat+motor+cortex+revealed+by+mapping+at+different+anaesthetic+depths%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Overlapping representations of the neck and whiskers in the rat motor cortex revealed by mapping at different anaesthetic depths.</a> Eur J Neurosci. 27 (1), 228-237 (2008).</li>
<li>Adachi, K., Murray, G. M., Lee, J. C., Sessle, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noxious+lingual+stimulation+influences+the+excitability+of+the+face+primary+motor+cerebral+cortex+%28face+MI%29+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Noxious lingual stimulation influences the excitability of the face primary motor cerebral cortex (face MI) in the rat.</a> J Neurophysiol. 100 (3), 1234-1244 (2008).</li>
<li>Tennant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+organization+of+the+forelimb+representation+of+the+C57BL%2F6+mouse+motor+cortex+as+defined+by+intracortical+microstimulation+and+cytoarchitecture%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">The organization of the forelimb representation of the C57BL/6 mouse motor cortex as defined by intracortical microstimulation and cytoarchitecture.</a> Cereb Cortex. 21 (4), 865-876 (2011).</li>
<li>Pinheiro, P. S., Mulle, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presynaptic+glutamate+receptors%3A+physiological+functions+and+mechanisms+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Presynaptic glutamate receptors: physiological functions and mechanisms of action.</a> Nat Rev Neurosci. 9 (6), 423-436 (2008).</li>
<li>Kwon, H. B., Sabatini, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamate+induces+de+novo+growth+of+functional+spines+in+developing+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Glutamate induces de novo growth of functional spines in developing cortex.</a> Nature. 474 (7349), 100-104 (2011).</li>
<li>Hess, G., Donoghue, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+potentiation+of+horizontal+connections+provides+a+mechanism+to+reorganize+cortical+motor+maps%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Long-term potentiation of horizontal connections provides a mechanism to reorganize cortical motor maps.</a> J Neurophysiol. 71 (6), 2543-2547 (1994).</li>
<li>Shannon, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mathematical+theory+of+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Bell+Sys+Tech+J%22%5BJournal%5D)">A mathematical theory of communication.</a> Bell Sys Tech J. 27, (1948).</li>
<li>Ono, K. M., D, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+creates+diversity+of+excitatory+and+inhibitory+synapses+in+the+hippocampal+CA1%3A+a+possible+amount+of+information+at+a+single+synapse%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol+Sci%22%5BJournal%5D)">Learning creates diversity of excitatory and inhibitory synapses in the hippocampal CA1: a possible amount of information at a single synapse.</a> J Physiol Sci. 67, (2017).</li>
<li>Wang, L., Conner, J. M., Rickert, J., Tuszynski, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+plasticity+within+highly+specific+neuronal+populations+identifies+a+unique+parcellation+of+motor+learning+in+the+adult+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Structural plasticity within highly specific neuronal populations identifies a unique parcellation of motor learning in the adult brain.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (6), 2545-2550 (2011).</li>
</ol>

저자는 관심 없음 충돌 선언합니다. 우리는 우리가 윤리적 게시에 관련 된 문제에 저널의 위치를 읽고 우리 긍정이 보고서는 그 지침과 일치 확인 합니다. Funders 연구 설계, 데이터 수집 또는 분석, 게시, 결정 또는 원고 준비에 전혀 역할을 했다.

조각 패치 클램프 방법의 주요 한계에 비보를 어떻게 반영 되지 않을 수 있습니다 슬라이스 준비에서 기록 이다. 전류 클램프 분석 vivo에서 더 안정적 이지만, 그것은 기술적으로 의식이 있는 동물에서 충분 한 데이터를 얻는 도전 이다. 각 피라미드 뉴런의 속성이 다른 세포 때문 세포의 충분 한 숫자는 제대로 훈련 후 신경에 차이 분석 하 필요 하다. 또한, 전압 클램프 분석 postsynaptic 응답의 성격을 결정 하는 CNQX, APV, 또는 bicuculline 지속적인 약물 치료를 필요 합니다. 조미료 또는 GABA의 단일 소포에 의해 유도 된 미니어처 응답 분석, 테트로도톡신 연속 치료 자발적인 활동 전위를 차단 필요 합니다. 비록 최근 개발 된 다중 광자 이미징 기술을 흥분 성의 시 냅 스19에서 형태학 상 변화를 분석 하기 위한 강력한, 결합 된 패치 클램프 기술 vivo에서시 냅 스의 기능 분석 필요 합니다. 그것은 현재 가장 억제 시 냅 스는 등뼈를 형성 하지 않습니다 이후 억제 시 냅 스에서 형태학 상 변화를 분석 하는 매우 어렵습니다. 이 시점에서 조각 패치 클램프 셀 속성 또는 훈련된 동물에 흥분 성의 억제 시 냅 스의 기능 분석에 가장 적합 한 기술 될 것 이다.
전류 클램프 분석 (그림 4)를 사용 하 여, 우리는 최근 레이어 II/III 뉴런에 모터 학습 유도 내장 소성을 했다. 특히, 1 일 훈련된 쥐 스파이크 임계값에 막 잠재력 및 증가 휴식에 상당한 감소를 보여주었다. 2 일 훈련된 쥐 휴식 막 잠재력 증가 흥분 시킨 중요 한 증가 보였다. 이 결과 제안 하는 거기 훈련 된 쥐에 M1 층 II/III 뉴런의 본질적인 소성에서 동적인 변화를 했다. 추가 전압 클램프 분석 공개 1 일 훈련된 쥐, 연 접 GABA 릴리스 확률7에 일시적인 감소 했다 제안에 쌍 펄스 비율에 증가 했다. 그것은 따라서 가능한 II/III synapses 계층에서 GABA에서 그 disinhibition m 1에서 결과 학습 유도 소성 시킬 수도. 이 지원 m 1의 슬라이스 준비 LTP20유도 GABAA 수용 체 차단제와 목욕 치료를 필요 합니다.
미니어처 postsynaptic 잠재력의 분석 IA 훈련 동물에 시 냅 스가 소성을 검출 하는 강력한 방법입니다. 기록 mEPSCs 및 mIPSCs에에서 순차 CA1 신경 각 개별 뉴런의 흥분 성의 억제 시 냅 스의 분석을 수 있습니다. 단일 이후 나 (I) PSC 응답은 조미료 또는 GABA, 증가 한 소포에 기인 나 (I) PSC 진폭 postsynaptic 강화 제안. 나 (I) PSC 분석을 사용 하 여, 우리는 각 CA1 신경 (그림 5C)에 흥분 성의 억제 입력의 강도에서 개별 차이 발견. IA 교육 명확 하 게 시 냅 스 강도, 다양성을 승진만이 아니라 다른 그룹 (표 5)에서 관찰 되었다.
시 냅 스 다양성 학습 유도 수학적으로 분석할 수 있습니다. 각 포인트의 출현 확률을 계산 하 여 각 뉴런에서 데이터 자체-엔트로피 (비트) Claude E. Shannon21의 정보 이론을 사용 하 여 변환할 수 있습니다. 매우 드문 확률 (이탈된 포인트) 점을 나타냅니다 높은 자기-엔트로피 (평균 수준)의 주위에 모양 높은 확률으로 포인트 낮은 자기-엔트로피, 나타냅니다. 익숙하지 않은 쥐에 비해 신경 당 자체 엔트로피 IA 훈련 된 쥐에 명확 하 게 증가 했지만 하지 짝이 없는 또는 도보 쥐22. 이 분석 내부 CA1 정보 상황별 학습 후에 증가 했다 나왔다.
조각 패치 클램프 기술 문장을 두려움 컨디셔닝 측면 편도9 연구 및 신 피 질8에서 감각 경험 연구에 사용할 수 있습니다. 또한,이 기술은 추가 조사에 대 한 다양 한 다른 기술을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 바이러스 중재 녹색 형광 단백질 (GFP)-태그 유전자 전달 기술을 특정 분자의 기능을 분석 하는 패치 클램프 기술 결합 될 수 있다. 또한, 특정 신경 특정 영역을 그 프로젝트를 시각화 하는 역행 추적 프로그램의 초점 microinjection은 사용할 수 있습니다. 그런 다음 전류 클램프 기술을 사용 하 여, 휴대 전용 속성 분석할 수 있습니다 시각된 신경23에. 또한, 조미료의 2 광자 레이저 uncaging와 결합 2 광자 레이저 스캔 현미경 척추 관련 성장과 마우스 피 질에서 EPSC 응답 레이어 II/III 피라미드 뉴런19보여 주기 위해 사용 되었습니다. 따라서, 조각 패치 클램프 기술 소설 화학, 유전자 전달와 사진 조작 기술을 결합 하 여 향상 되는.

정치학자 그리고 Sakmann에 의해 개발 된 패치 클램프 기술 electrophysiological 실험1에 대 한 널리 사용 되었습니다. 전체 셀 패치 클램프 기술2 전류 세포내 또는 세포 막의 gigaohm 물개를 사용 하 여 전압을 기록 하는 데 사용할 수 있습니다. 전류 클램프 기술 잠재력, 저항 및 커패시턴스3휴식 같은 막 속성에 차이 분석할 수 있습니다. 전압 클램프 기술 흥분 성의 억제 시 냅 스에서 시 냅 스가 소성 학습 유도 분석할 수 있습니다.
기본 모터 피 질 (M1)은 숙련 된 자발적인 움직임을 만들기 위한 중요 한 중앙 지역 이다. 이전 electrophysiological 연구 시연 장기 potentiation (LTP)의 개발-같은 레이어 II/III 흥분 성의 synapses 숙련 된 모터 훈련4후에 소성. 또한, vivo에서 이미징 연구에 더 숙련 된 도달 작업5,6후 M1 모 수석 등뼈의 개장 시연. 그러나, 학습 유도 시 냅 스 하 고 본질적인 소성 되지 M1 뉴런에 표시 되었습니다.
우리는 최근로 터 로드 작업 승진 glutamatergic 동적 변화 및 GABAergic synapses 고 M1 층 II/III 신경7에 본질적인 소성 변경 했다. 여기 우리 학습 유도 소성 조사 조각 패치 클램프 기술 사용. 이 기술은 또한 다른 두뇌 지구에서 경험 종속 소성의 다른 종류를 조사 하기 위해 사용할 수 있습니다. 예를 들어 총 신 피 질에 감각 입력 AMPA 수용 체-중재 흥분 성의 입력을 레이어 II/III 신경8, 강화 수 있습니다 하 고 문장을된 두려움 컨디셔닝 강화 측면 편도 뉴런에 흥분 성의 입력이 필요 메모리9공포. 또한, 상황별 학습 hippocampal CA1 신경10,11에 흥분 성의 억제 시 냅 스 입력 측면에서 다양성을 만듭니다.

<table><tbody><tr><td>로타로드 트레드밀</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV577</td><td></td></tr><tr><td>억제 회피 상자</td><td>시나노 제작</td><td></td><td></td></tr>소 <tr><td>펜토바르비탈</td><td>Kyoritsu Seiyaku</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Blade</td><td>Nisshin EM Co., Ltd</td><td>LC05Z</td><td></td></tr><tr><td>심장 관류 주사기</td><td>JMS Co., Ltd</td><td>JS-S00S</td><td></td></tr><tr><td>Vibratome</td><td>&nbsp; Leica Microsystems</td><td>VT-1200</td><td></td></tr><tr><td>수평 풀러</td><td>서터 계기</td><td>모델 P97</td><td></td></tr><tr><td>마이크로필름 34 게이지</td><td>World Precision Instruments, Inc</td><td>MF34G-5</td><td></td></tr><tr><td>0.22 &micro; m 필터</td><td>Millipore</td><td>SLGVR04NL</td><td></td></tr><tr><td>Axopatch&ndash; 1D 앰프&nbsp;</td><td>Axon Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Digidata 1440 AD 보드</td><td>Axon Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>pCLAMP 10 소프트웨어</td><td>Axon Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Upright Microscope</td><td>Olympus</td><td>BX51WI</td><td></td></tr><tr><td>CCD 카메라</td><td>Olympus</td><td>U-CMAD3</td><td></td></tr><tr><td>카메라 컨트롤러</td><td>Hamamatsu Photonics K.K.</td><td>C2741</td><td></td></tr><tr><td>스티뮬레이터</td><td>Nihon Kohden</td><td>SEN-3301</td><td></td></tr><tr><td>아이솔레이터</td><td>Nihon Kohden</td><td>SS-104J</td><td></td></tr><tr><td>모터화된 매니퓰레이터</td><td>셔터 기기</td><td>MP-285</td><td></td></tr><tr><td>마이크로매니퓰레이터</td><td>Narishige</td><td>NMN-21</td><td></td></tr><tr><td>연동 펌프&nbsp;</td><td>Gilson, Inc</td><td>MINIPULS&reg; 3</td><td></td></tr><tr><td>유리 모세관</td><td>Narishige</td><td>GD-1.5</td><td></td></tr><tr><td>Ag/AgCl 전극&nbsp;</td><td>World Precision Instruments, Inc</td><td>EP4</td><td></td></tr><tr><td>슬라이스 앵커</td><td>워너 악기</td><td>64-0252</td><td></td></tr><tr><td>자극 전극</td><td>Unique Medical Co., Ltd</td><td>KU201-025B</td><td></td></tr><tr><td>Materials</td><td>Company</td><td>카탈로그 번호</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Dissection buffer/ artificial CSF</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NaH2PO4 &bull; 2H2O</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>C1426</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>163-03545</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>039-00475</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2 &bull; 6H2O</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>135-00165</td><td></td></tr><tr><td>염화콜린&nbsp;</td><td>시그마 Aldrich Co.</td><td>C7527</td><td></td></tr><tr><td>아스코르브산</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>190-01255</td><td></td></tr><tr><td>피루브산 Na</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>199-03062</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>28-1850-5</td><td></td></tr><tr><td>포도</td>당 <td>시그마 - Aldrich Co.</td><td>07-0680-5</td><td></td></tr><tr><td>Materials</td><td>Company</td><td>카탈로그 번호</td><td>코멘트</td></tr><tr><td>Intracellular solution</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>K-Gluconate</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>G4500</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>346-01373</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>348-01311</td><td></td></tr><tr><td>Na2 ATP</td><td>Nacalai Tesque</td><td>01072-24</td><td></td></tr><tr><td>Na3 GTP</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>G-8877</td><td></td></tr><tr><td>Na 포스포크레아틴</td><td>시그마-알드리치</td><td>P-7936</td><td></td></tr><tr><td>CsMeSO3</td> <td>시그마 Aldrich Co.</td><td>C1426</td><td></td></tr><tr><td>CsCl</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>033-01953</td><td></td></tr><tr><td>Materials</td><td>Company</td><td>카탈로그 번호</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Drugs in aCSF</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2-Chloroadenosine</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>C5134</td><td></td></tr><tr><td>피크로톡신&nbsp;</td><td>시그마 Aldrich Co.</td><td>P-1675</td><td></td></tr><tr><td>테트로도톡신</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>207-15901</td><td></td></tr><tr><td>CNQX&nbsp;</td><td>시그마 Aldrich Co.</td><td>C239</td><td></td></tr><tr><td>APV</td><td>시그마-알드리치 (주)</td><td>A5282</td><td></td></tr></tbody></table>

조각 패치 클램프 기술 학습 유도 소성을 분석 하기 위한

Slice Patch Clamp Technique for Analyzing Learning-Induced Plasticity

조각 패치 클램프 기술 조사 특정 두뇌 지역에서 신경가 소성 학습 유도 위한 강력한 도구입니다. 모터-학습 유도 소성을 분석, 우리가 쥐 가속된 회전자 로드 작업을 사용 하 여 훈련. 쥐 1 개 또는 2 일에 대 한 10 번에서 30 s 간격으로 작업을 수행. 성능 첫 시험에 비해 훈련 일에 크게 개선 되었다. 우리는 다음 일반인 및 훈련 된 쥐에 기본 모터 피 질 (M1)의 급성 뇌 조각을 준비. 전류 클램프 분석 레이어 II/III 피라미드 뉴런에 막 잠재력, 스파이크 임계값, afterhyperpolarization, 고 막 저항 휴식에서 동적인 변화를 보였다. 현재 분사 유도 일반인된 컨트롤에 보다 2 일 훈련 된 쥐에 있는 많은 더 많은 스파이크.
상황별 학습 유도 소성을 분석, 우리가 쥐 금지 회피 (IA) 작업을 사용 하 여 훈련. 상자의 어두운 면에 발 충격을 경험한 후 쥐가 그것을 피하기 위해, 조명된 쪽에서 배웠습니다. 우리는 일반인, IA 훈련, 짝이 없는, 급성 hippocampal 슬라이스 및 실습 쥐 준비. 전압 클램프 분석 미니어처 흥분 성의 및 금지 postsynaptic 전류 (mEPSCs 및 mIPSCs) 동일한 CA1 신경에서 순차적으로 기록 하는 데 사용 되었다. 우리는 각 신경의 흥분 성의 억제 시 냅 스에서 다른 postsynaptic 강점 했다 제안 각 CA1 신경에서 다른 말은 mEPSC 및 mIPSC 진폭을 발견. 또한, IA 훈련 쥐 높은 mEPSC 및 mIPSC 진폭, 광범위 한 다양성을 했다 일반인 컨트롤과 비교. 이 결과 제안 상황별 학습 각 CA1 신경에서 흥분 성의 억제 시 냅 스에 postsynaptic 다양성을 만듭니다.
AMPA 또는 GABAA 수용 체 postsynaptic 전류 CNQX 목욕 치료 이후 중재 하 듯 또는 bicuculline 각각 mEPSC 또는 mIPSC 이벤트를 차단 합니다. 이 기술은 공부 감각 피 질, 편도 등의 다른 지역에서 배우기의 다른 종류를 사용할 수 있습니다.

우리가 설명 했 듯이 최근7, 회전자 봉 훈련 (그림 1A) m 1 층 II/III 피라미드 뉴런의 본질적인 소성에서 동적인 변화를 유도 한다. 대기 시간을 측정 하는 쥐 회전 막대에서가까지 쥐의 숙련 된 학습 성능을 측정 하 수 있습니다. 긴 대기 시간 더 나은 모터 성능을 나타냅니다. 교육의 날 1, 쥐 재판이 끝날 때까지 그들의 회전자 로드 성능 향상. 평균된 세션에서 하루 2, 쥐 달성 거의 점근 수준에 점수 (그림 1B). 첫 번째 재판에서 대기 시간와 비교 게시물-특별 분석 훈련 일 (그림 1C)에 최종 재판에서 상당한 개선을 보여주었다.
그림 4A 전류 클램프 분석 모터 기술 학습 후 신경 속성 변경의 예가 나와 있습니다. 400 pA 및 pA 전류 500의 각각 활동 전위 일반인된 그룹 및 1 일 훈련 된 쥐를 유도 하기 위해 필요 했다. 반면,만 150 파 전류 주입 2 일 훈련 된 쥐에 있는 활동 전위를 유도 하기에 충분 했다. 활동 전위의 수와 현재 강도 간의 관계는 그림 4B에 표시 됩니다. 작은 50 pA 현재 2 일 훈련된 쥐;에 스파이크를 유도 하기에 충분 했다 반면, 1 일 훈련된 쥐 350 pA와 더 높은 전류를 쌓지 않은 쥐 보다 적은 활동 전위와 반응. 또한, 그림 4C 는 1 일 훈련된 쥐 보였다 낮은 휴식 잠재력, 반면 2 일 훈련된 쥐 보여준 높은 휴식 잠재력 (그림 4C)와 막 저항 (높은 임계값, 그리고 깊은 afterhyperpolarization, 스파이크 그림 4D)입니다.
앞에서 설명한 우리11, IA 훈련 (그림 1D) hippocampal CA1 신경의 흥분 성의 억제 시 냅 스에 postsynaptic 소성을 유도 한다. 라이트 박스에서 대기 시간을 측정 하 여 쥐의 상황별 학습 성능을 예상 수 있습니다. 그림 1E IA 작업의 결과 보여 줍니다. 쌍을 이루는 전기 충격 후 쥐 상자의 어두운 면을 방지 하 고 그들은 일반적으로 선호 하지 조명된 측면에서 배워야만. 어둠을 피하기 위해 경향이 따라서 문맥상 기억의 인수를 나타냅니다.
그림 5 는 미니어처 postsynaptic 전류 극적으로 상황별 학습 후 변경 된 전압 클램프 분석의 예가 나와 있습니다. 조사 학습 유도 소성, 자발적인 AMPA 중재 mEPSCs 및 GABAA-중재 mIPSCs 0.5 µ M 테트로도톡신 (그림 5A 와 B)의 순차적으로 기록 되었다. 2 차원 플롯 (그림 5C)에 표시 된 대로 각 CA1 신경 mEPSCs 및 mIPSCs에 대 한 다른 말은 진폭을 했다. 진폭 낮은 좁은 범위에 보였다 했지만 일반인, 홀, 도보 쥐 그 IA 훈련 쥐 (표 5)에 다양 한 했다. 다음 post hoc 분석 ANOVA 보였다 mEPSC의 평균 진폭에 있는 상당한 증가 및 mIPSC IA 훈련 쥐 (그림 5E) CA1 신경 세포에 postsynaptic 소성 학습 유도 제안.
또한, 각 CA1 신경 다른 mEPSC와 mIPSC 주파수 (그림 5D) 전시. 주파수 낮은 좁은 범위에 보였다 했지만 일반인, 홀, 도보 쥐 그 IA 훈련 쥐 (표 6)에 다양 한 했다. 다음 post hoc 분석 ANOVA IA 훈련 쥐 (그림 5 층)에서 mEPSC 및 mIPSC 이벤트의 주파수에서 상당한 증가 보였다. 이러한 결과의 2 개의 가능한 해석이 있다. 첫 번째는 상황별 학습 기능 시 냅 스는 신경 세포의 수를 증가 했다. 다른 상황별 학습 조미료와 GABA의 연 접 릴리스 확률 증가입니다.
추가 검사 연 접가 소성, 우리 또한 실시 짝 펄스 stimulations, 이전10,11보고.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55876/55876fig1v2.jpg"> 
그림 1 : 학습 훈련 후. 
A: 실험 설계 회전자 봉 교육 및 코로나 뇌 조각을 보여줍니다. B: 가속 회전자 봉 총 신에서가을 대기 하는 평균 시간. C: 평균 대기 시간 막대의 첫 번째 훈련 1-2 일7에 최종 재판에가을. P&#60; 0.01 대 첫 재판. D: 금지 회피 (IA) 작업 및 코로나 뇌 조각의 스키마. E: IA 훈련11전후 어두운 상자를 입력 대기 하는 평균 시간. P&#60; 0.01 대 IA 훈련 하기 전에. 코로나 섹션으로 숫자 m m에서 bregma에 앞쪽 거리를 나타냅니다. 동물의 수는 막대의 아래쪽에 표시 됩니다. 오차 막대 표시 SEM. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55876/55876fig1v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55876/55876fig2.jpg"> 
그림 2 : 슬라이스 절차. 
A: 사진 보여 급성 뇌 조각 준비. 해 부 도구는 사용 하기 전에 얼음에 냉각 했다. B: 뇌의 해 부와 트리밍. 참고 수지상 방향으로 동시에 후부 측면에서 트리밍의 각도 지향 합니다. C: vibratome 챔버에 두뇌를 슬라이스. 뇌 해 부 버퍼에 목욕 하 고 지속적으로 5% CO2/95% O2 가스 혼합물으로 부풀어. D: 인터페이스 챔버를 두 개의 플라스틱 식품 용기 및 실리콘 튜브의 만든. 챔버 인공 CSF로 가득 했 고 가스 혼합물으로 지속적으로 부풀어. E: 뇌 조각 챔버에서 필터 종이에 배치 했다.바 = 5 m m. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55876/55876fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55876/55876fig3.jpg"> 
그림 3 : 패치 클램프 절차. 
A: 신경에서 전기적 신호를 기록 하는 데 사용 하는 패치 클램프 시스템. 자극 하 고 레이어 II/III 뉴런에서 녹음 하는 전극의 위치는 쥐 모터 피 질에 표시 됩니다. B: CA1 피라미드 뉴런의 Schaffer 시 냅 스를 분석 하는 자극 전극 지층 radiatum에 배치 했다. Temporoammonic 시 냅 스를 분석 하는 자극 전극 지층 moleculare에 배치 했다. 대표 흔적 갖는 AMPA와 NMDA 수용 체-중재 흥분 성의 postsynaptic 전류 같은 CA1 신경에 표시 됩니다. C: 슬라이스 앵커 녹음 실에서 슬라이스를 안정화 하는 데 사용 되었다. D: 게시 된 논문15,,1617에 따라 모터 피 질에서 표현 지도. ML = 중간. E: M 1의 IR DIC 현미경 레이어 전에 II/III 신경 (위) 및 (낮은) 기록 하는 동안. 바 = 10 µ m. F: 터치 (상단) 전에 고 막 파열 (하단)에서 현재 피 펫에 변화. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55876/55876fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55876/55876fig4.jpg"> 
그림 4 : 전류 클램프 분석7 의 대표적인 결과 . 
A: 활동 전위의 대표적인 흔적 현재 주사와 유도 후 기록. B: 말은 현재 입력 (pA) 뇌 조각에 활동 전위 출력 (스파이크의 수) 대 일반인된 (오픈 바), 1 일 훈련된 (회색 막대), 그리고 2 일 훈련된 쥐 (채워진된 바) 간의 관계. C: 휴식 잠재력, 임계값 및 레이어 II/III 뉴런의 afterhyperpolarization. D: 막 저항 및 신경 세포의 직렬 저항. 우리는 각 그룹에 9-10 쥐를 사용합니다. 셀의 수는 각 막대 내에서 표시 됩니다. 오차 막대 표시는 SEM. *P&#60; 0.05, * *P&#60; 0.01 대 일반인. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55876/55876fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55876/55876fig5.jpg"> 
그림 5 : 전압 클램프 분석11 의 대표적인 결과 . 미니어처 흥분 성의 및 금지 postsynaptic 전류 (mEPSCs 및 mIPSCs) 일반인된 (A)와 억제 회피 (IA)의 대표적인 흔적-쥐 (B) 훈련. -60 mV, mV 테트로도톡신 (0.5 µ M)의 존재는 같은 CA1 피라미드 뉴런에서 순차적으로 측정 하는 0에서 mIPSCs에 mEPSCs. 세로줄 20 pA, 가로 바 = = 200 밀리초. C: 2 차원 플롯의 의미 나 (I) PSC 진폭에 일반인, IA-훈련, 홀, 및 도보 쥐. D: 나 (I) PSC의 2 차원 플롯 4 그룹에 주파수. 참고 각 CA1 신경 다른 전시 나 (I) PSC 진폭 및 주파수를 의미 합니다. IA 교육 뿐만 아니라 평균 진폭을 강화 했다 (E) 또한 증가 나 (I)의 주파수 PSC 이벤트 (F). 우리는 각 그룹에 4-6 쥐를 사용합니다. 셀의 수는 막대의 아래쪽에 표시 됩니다. 빨간색 더하기 기호 (C, D)과 수직 라인 (E, F)와 바 나타냅니다 평균 ± SEM. * *P&#60; 0.01 대 일반인 쥐. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55876/55876fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">해 부 버퍼 (총 1 L)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2포4 • 2 H2O</td>
			<td>0.195 g</td>
			<td>1.25 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>0.188 g</td>
			<td>2.5 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>0.074 g</td>
			<td>0.5 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2 • 6 H2O</td>
			<td>1.423 g</td>
			<td>7.0 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>콜린 염화 물</td>
			<td>12.579 g</td>
			<td>90 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>의약품</td>
			<td>2.340 g</td>
			<td>11.6 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyruvic 산</td>
			<td>0.342 g</td>
			<td>3.1 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>2.100 g</td>
			<td>25 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>포도 당</td>
			<td>4.500 g</td>
			<td>25 mmol/L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 1: 해 부 버퍼에 대 한 제조 법
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">인공 CSF (총 1 L)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>0.186 g</td>
			<td>2.5 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>6.700 g</td>
			<td>114.6 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH PO42•2H2O</td>
			<td>0.156 g</td>
			<td>1 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>포도 당</td>
			<td>1.800 g</td>
			<td>10 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>2.184 g</td>
			<td>26 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M MgCl2</td>
			<td>4 mL</td>
			<td>4 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M CaCl2</td>
			<td>4 mL</td>
			<td>4 mmol/L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 2: 인공 뇌 척추 액체 (CSF)에 대 한 제조 법
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="3">전류 클램프 (총 200 mL)에 대 한 세포내 솔루션</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>0.0746 g</td>
			<td>5 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K-글 루 콘 산</td>
			<td>6.089 g</td>
			<td>130 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>0.476 g</td>
			<td>10 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA</td>
			<td>0.0456 g</td>
			<td>0.6 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M MgCl2</td>
			<td>500 Μ L</td>
			<td>2.5 m m o l/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>나2 ATP</td>
			<td>0.4408 g</td>
			<td>4 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>나3 GTP</td>
			<td>0.0418 g</td>
			<td>0.4 mmol/L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na phosphocreatine</td>
			<td>0.510 g</td>
			<td>10 mmol/L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 3: 전류 클램프에 대 한 세포내 솔루션에 대 한 제조 법 기록
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="4">전압 클램프 (총 200 mL)에 대 한 세포내 솔루션</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CsMeSO3</td>
			<td>5</td></tr></tbody></table>.244 g
			<td>(5.814) *</td>
			<td>115 m m o l/L</td>
			<td>(127.5) *</td>
		
		<tr>
			<td>CsCl</td>
			<td>0.672 g</td>
			<td>(0.252) *</td>
			<td>20 mmol/L</td>
			<td>(7.5) *</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>0.476 g</td>
			<td></td>
			<td>10 mmol/L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA</td>
			<td>0.0456 g</td>
			<td></td>
			<td>0.6 m m o l/L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 M MgCl2</td>
			<td>500 Μ L</td>
			<td></td>
			<td>2.5 m m o l/L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>나2 ATP</td>
			<td>0.4408 g</td>
			<td></td>
			<td>4 mmol/L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>나3 GTP</td>
			<td>0.0418 g</td>
			<td></td>
			<td>0.4 mmol/L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na phosphocreatine</td>
			<td>0.510 g</td>
			<td></td>
			<td>10 mmol/L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="5">* 소형 녹음에 대 한 낮은 Cl- 농도</td>
		</tr>
	

표 4: 전압 클램프에 대 한 세포내 솔루션에 대 한 제조 법 기록
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>매개 변수</td>
			<td></td>
			<td>일반인</td>
			<td>IA 훈련</td>
			<td>짝이 없는</td>
			<td>안내</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mEPSC 진폭</td>
			<td>분산</td>
			<td>5.8</td>
			<td>32.1</td>
			<td>4.7</td>
			<td>5.9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>표준 편차</td>
			<td>2.4</td>
			<td>5.7</td>
			<td>2.2</td>
			<td>2.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>변동 계수</td>
			<td>0.189</td>
			<td>0.326</td>
			<td>0.177</td>
			<td>0.190</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mIPSC 진폭</td>
			<td>분산</td>
			<td>17.1</td>
			<td>56.7</td>
			<td>31.8</td>
			<td>20.7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>표준 편차</td>
			<td>4.1</td>
			<td>7.5</td>
			<td>5.6</td>
			<td>4.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>변동 계수</td>
			<td>0.279</td>
			<td>0.387</td>
			<td>0.367</td>
			<td>0.286</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 5: 미니어처 흥분 성의 금지 postsynaptic 현재 (mEPSC 및 mIPSC) 진폭 억제 회피 (IA)에서 다양성-쥐를 훈련
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>매개 변수</td>
			<td></td>
			<td>일반인</td>
			<td>IA 훈련</td>
			<td>짝이 없는</td>
			<td>안내</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mEPSC 주파수</td>
			<td>분산</td>
			<td>278</td>
			<td>2195</td>
			<td>188</td>
			<td>195</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>표준 편차</td>
			<td>17</td>
			<td>47</td>
			<td>14</td>
			<td>14</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>변동 계수</td>
			<td>0.902</td>
			<td>1.198</td>
			<td>0.893</td>
			<td>0.874</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mIPSC 주파수</td>
			<td>분산</td>
			<td>3282</td>
			<td>27212</td>
			<td>1385</td>
			<td>5135</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>표준 편차</td>
			<td>57</td>
			<td>165</td>
			<td>37</td>
			<td>72</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>변동 계수</td>
			<td>1.195</td>
			<td>1.006</td>
			<td>0.955</td>
			<td>0.836</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 6: 미니어처 흥분 성의 금지 postsynaptic 현재 (mEPSC 및 mIPSC) 주파수 억제 회피 (IA)의 다양성-쥐를 훈련

조각 패치 클램프 기술 기본 속성 및 흥분 성의 또는 억제 시 냅 스의가 소성 학습 유도 된 변화를 분석 하기 위한 효과적인 방법입니다.

The slice patch clamp technique is a powerful tool for investigating learning-induced neural plasticity in specific brain regions. To analyze ...

안녕하세요, 제 이름은 Dai Mitsushima입니다. 여기서는 훈련되지 않은 동물의 패치 클램프 데이터와 비교하여 훈련된 동물의 뇌 절편을 제작하는 방법을 보여드리겠습니다. 이를 통해 학습으로 유도된 시냅스 가소성을 분석할 수 있습니다.안녕하세요, 제 이름은 Hiroyuki Kida입니다. 본 실험에서는 Rotor rod test를 이용하여 운동 주행의 신경 메커니즘을 조사하였습니다. Rotor rod test는 설치류의 운동 인지 능력을 평가하는 데 널리 사용됩니다.이 방법의 장점은 회전자 속도를 높여 테스트 중 발견 수준을 변경할 수 있다는 것입니다. 로터로드 테스트. 운동 과제 수행 전, 로터로드 장치는 300초 동안 4에서 40 rpm까지 가속되는 가속 모드로 설정해야 합니다.쥐는 각 테스트당 10회 시도를 수행하도록 하였습니다. 시도 간 시간 간격은 30초였습니다. 첫 번째 훈련 세션 동안, 쥐들은 대개 저속에서도 로트에서 떨어지거나 때로는 잘못된 방향으로 걷기도 합니다.하지만 반복 훈련 후에는 쥐가 더 빠른 속도로 걸을 수 있게 됩니다. 로드 위에서의 잠복기를 측정함으로써, 해당 기술에 대한 쥐의 학습 성과를 추정할 수 있습니다. 여기에서 로터 로드 테스트 결과를 확인할 수 있습니다.이 그림에서 볼 수 있듯이, 운동 기술을 습득하는 데 이틀간의 훈련으로 충분합니다. 첫 번째 시도에서의 잠복기와 비교했을 때, 사후 분석 결과 훈련 마지막 날의 최종 시도에서 유의미한 개선이 나타났습니다. 로드 위에서의 잠복기를 측정함으로써 쥐의 기술 학습 성능을 추정할 수 있습니다.다음으로, 억제 회피 시험에 대해 보여드리겠습니다. 이 시험은 맥락적 학습 능력을 분석하는 데 유용합니다. 억제 회피 장치는 트랩 도어로 구분된 밝은 구역과 어두운 구역으로 구성되어 있습니다.훈련 세션 동안, 쥐를 밝은 구역에 두고 환경에 적응할 수 있도록 짧은 시간을 줍니다. 문이 열리면 쥐는 자유롭게 어두운 구역으로 들어갈 수 있습니다. 쥐가 어두운 구역으로 들어가면 문을 닫고 2초 동안 약한 전기 충격을 줍니다.시험 완료 후 30분 동안 케이지에서 휴식을 취한 뒤, 쥐들을 장치의 밝은 구역에 다시 배치합니다. 전기 충격 30분 후, 학습된 쥐들은 어두운 구역에 진입하기까지의 잠복기가 일관되게 더 길게 나타났습니다. 여기서 억제 회피 시험의 결과를 확인할 수 있습니다.전기 충격 후, 쥐들은 평소에는 선호하지 않는 밝은 쪽에 머물며 어두운 구역을 피하는 법을 학습했습니다. 이러한 어두운 구역을 피하려는 경향은 맥락 기억의 습득을 나타냅니다. 훈련 후의 뇌 절편.절개 전, 모든 가위, 지혈鉗(hemostat) 및 비커를 분쇄 얼음으로 냉각합니다. 여기서는 해부를 위한 준비 과정을 확인할 수 있습니다. 뇌 해부는 가능한 한 신속하게 수행해야 합니다.깊은 마취 후, 쥐를 잘게 부순 얼음이 담긴 얕은 트레이에 놓고 복강을 열기 위해 절개합니다. 횡격막을 절개한 후, 추가로 측면 절개를 수행합니다. 흉강을 열기 위해서는 지혈鉗(hemostat)를 사용하여 늑연골을 집어 고정해야 합니다.심장을 노출시킨 후, 18-gauge 스테인리스 스틸 바늘을 좌심실 후벽에 삽입합니다. 바늘 끝이 대동맥 벽을 통해 보여야 합니다. 우심이(right auricle)를 절개한 후 관류를 시작합니다.바늘과 주사기 모두에 먼저 가스 처리된 얼음처럼 차가운 해부 완충액을 채워야 합니다. 관류 전에 모든 기포를 제거해야 합니다. 먼저, 두개골 후면을 절개하십시오.그 다음 측면 절개를 하고, 이어서 중앙 절개를 통해 뇌를 노출시킵니다. 적출 후, 뇌를 기포가 발생하는 얼음처럼 차가운 완충액에 5분 동안 담가둡니다. 적출을 진행하기 전, 거름종이를 얼음처럼 차가운 완충액으로 적셔야 합니다.그 후, 뇌를 얼음으로 냉각된 스테인리스 스틸 스테이지 위에 놓습니다. 뇌 절편의 정확한 절단 각도를 확보하기 위해서는 절단 스테이지의 각도가 매우 중요합니다. 각도가 부정확할 경우 표적으로 하는 피라미드 뉴런이 절단될 가능성이 있습니다.트리밍 후, Vibratome 스테이지 위에 순간접착제 한 방울을 떨어뜨립니다. 강력한 접착을 위해 거름종이를 사용하여 과도한 해부 버퍼를 제거해야 합니다. Vibratome을 사용하여, 기포가 발생하는 얼음 냉각 버퍼 내에서 얇은 뇌 슬라이스를 제작할 수 있습니다.우리의 표적 영역은 일차 운동 피질입니다. 표적 뇌 영역은 아이리스 가위를 사용하여 다듬어낼 수 있습니다. 인터페이스 챔버는 플라스틱 식품 용기를 사용하여 만들 수 있습니다.인터페이스 챔버의 덮개는 가스를 가두어 두기 위해 필요합니다. 슬라이스는 적외선-DIC 현미경을 사용하여 관찰합니다. 여기에서 일차 운동 피질의 Layer 2/3 뉴런 예시를 확인할 수 있습니다.패치 기록 피펫을 적절한 세포 내 용액으로 채웁니다. 전류 클램프 분석에 사용되는 용액은 전압 클램프 분석용 용액과 다릅니다. 대표적인 결과입니다.전류 클램프(current clamp) 기법은 세포의 내재적 특성을 분석하는 데 유용합니다. 로터 로드(Rotor rod) 훈련 후, 일차 운동 피질의 Layer 2/3 뉴런에서 전류 클램프 데이터를 얻을 수 있었습니다. 패널 A는 전류 주입에 의해 유도된 전형적인 트레이스를 나타냅니다.패널 B는 주입된 전류와 스파이크 수 사이의 관계를 나타냅니다. 1일 동안 훈련된 쥐는 스파이크 유도가 적게 일어난 반면, 2일 동안 훈련된 쥐는 훈련되지 않은 쥐보다 훨씬 더 많은 스파이크를 유도했습니다. 하단 패널에서 볼 수 있듯이, 1일 동안 훈련된 쥐는 더 낮은 휴지 전위, 더 높은 스파이크 임계값 및 더 깊은 후과분극을 보였습니다.2일 동안 훈련된 쥐는 더 높은 휴지 전위와 막 저항을 나타냈습니다. 전압 클램프 기술은 학습으로 유도된 시냅스 가소성을 분석하는 데 유용합니다. 여기에서 맥락 훈련 후 CA1 뉴런의 데이터를 확인할 수 있습니다.우리는 글루타메이트 또는 GABA의 단일 소포에 의해 유도된 CA1 뉴런의 미세 시냅스 후 전류를 측정하였습니다. 패널 A와 B는 미세 시냅스 후 전류의 대표적인 트레이스를 보여줍니다. Tetrodotoxin 존재 하에서, 동일한 뉴런 내의 미세 EPSC는 -16 mV에서, 미세 IPSC는 0 mV에서 순차적으로 측정되었습니다.패널 C는 훈련되지 않은 군, 훈련된 군, 짝지어지지 않은 군 및 워크스루 쥐의 소형 EPSC 및 소형 IPSC 진폭의 2차원 도표를 보여줍니다. 패널 D는 소형 빈도에 대한 도표를 보여줍니다. 하단 패널에서 볼 수 있듯이, 맥락 훈련은 흥분성 및 억제성 시냅스 모두를 유의하게 강화하여 뉴런으로 들어오는 시냅스 입력의 다양성을 증진시켰습니다.요약하자면, 전류-클램프(current-clamp) 기법은 학습으로 유도된 세포 특성의 변화를 분석하는 데 유용합니다. 또한, 전압-클램프(voltage-clamp) 기법은 흥분성 및 억제성 시냅스에서 학습 유도 가소성을 분석하기 위한 강력한 도구입니다. 이러한 분석의 자세한 결과는 다음의 출판물에서 확인할 수 있습니다.

slice-patch-clamp-technique-for-analyzing-learning-induced-plasticity

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 비디오는 뇌 절편을 고정하고, 전체 세포 구성을 달성하기 위해 피펫을 배치하고, 시냅스후 반응을 기록하도록 시냅스전 뉴런을 자극하여 뉴런 연결을 매핑하는 절차를 보여줍니다.

Paired Patch Clamp Recording of the Neuronal Connections in Acute Brain Slices(급성 뇌 절편에서 뉴런 연결의 쌍을 이룬 패치 클램프 기록)

다중 전극 패치 클램프 녹음은 복잡한 작업을 구성한다. 여기에서 우리는 실험 단계의 많은 자동화함으로써, 성능과 녹음 수의 질적 향상으로 이어지는 프로세스를 가속화 할 수 방법을 보여줍니다.

컴퓨터를 이용한 다중 전극 패치 클램프 시스템

여기에 설명하는 세포 부착 된 패치 클램프 기술로 하나의 이온 채널에서 현재 기록의 장기 복역을 얻기위한 절차입니다. 이 방법은 실시간으로 관찰을 허용, 생물학적 신호를 기초 개폐 채널 입체 형태의 패턴. 이 데이터는 그대로 생체막의 채널 특성에 대해 알려 드리겠습니다.

1 채널의 세포 부착 된 패치 클램프 녹음

급성 뇌 절편에서 시냅스로 결합된 뉴런의 패치 클램프 기록 및 동시 세포 내 바이오사이틴 충전을 통해 구조적 및 기능적 특성의 상관 분석을 수행할 수 있습니다. 이 프로토콜의 목적은 뉴런 미세 회로에서 전기생리학적 기록의 필수 기술 단계와 후속 형태학적 분석을 설명하는 것입니다.

급성 뇌 조각에서 신경 세포의 미세 회로의 전기 생리 및 형태 학적 특성은 페어 패치 클램프 녹음을 사용하여

이 비디오 기사는 설치류의 급성 해마 절편을 사용하여 CA1 피라미드 뉴런에서 시냅스 태깅, 캡처 및 교차 태깅과 같은 장기 가소성과 연관 과정을 연구하기 위한 실험 절차를 설명합니다.

설치류에서 급성 해마 조각을 사용하여 시냅스 태그 / 캡처 및 크로스 캡처 조사

이 프로토콜은 전체 셀 패치 클램프 녹음을 수행하기위한 기본 절차 단계를 설명합니다. 이 기술은 신경 세포의 전기적 동작의 연구를 허용하고, 뇌 조각에서 수행하는 경우, 여전히 상대적으로 잘 보존 된 뇌 회로에 통합되어 신경 세포에서 다양한 신경 기능의 평가를 할 수 있습니다.

뇌 조각에서 전체 셀 패치 클램프 녹음

이 프로토콜은 표준 시험관 전기 생리학 장비를 위해 최근에 개발 된 시스템을 사용하여 자동 이미지 유도 패치 클램프 실험을 수행하는 방법을 설명합니다.

뇌 조각에서 뉴런 연구를위한 자동 이미지 유도 패치 클램프의 적용

여기에서는 해마의 시냅스 가소성에 대한 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상(r-mTBI)의 영향을 조사하기 위해 깨어 있는 폐쇄두부 손상 모델을 사용할 수 있는 방법을 보여줍니다. 이 모델은 환자에서 r-mTBI의 중요한 특징을 복제하고 시험관 내 전기생리학과 함께 사용됩니다.

경미한 외상성 뇌 손상의 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하여 시냅스 가소성의 변화 평가

동적 클램프 전기생리학은 신경 발화 결함과 이온 채널 기능 장애 사이의 인과 관계를 확립할 수 있습니다. 우리는 마우스 소뇌 푸르킨제 뉴런의 동적 클램프 방법 및 프로토콜을 설명하고 유용한 리소스와 기술적 고려 사항을 언급합니다. 대표적인 연구에서 우리는 반복적인 발화를 구출하기 위해 Tsc1-/- Purkinje 뉴런에 모델링된 나트륨 전도도를 추가합니다.

자폐증과 관련된 손상된 신경 흥분성을 조사하기 위한 동적 클램프 방법

여기 electrophysiological 레코딩을위한 마우스 망막의 어두운 적응 조각을 생성하는 절차를 설명합니다.

어두운 적응 슬라이스 준비에 마우스 망막 뉴런에서 패치 클램프 레코딩

학습하세요 조각 패치 클램프 기술로 쥐의 운동 인지와 문맥 학습에 의한 시냅스 가소성 변화를 분석하는 방법을. 훈련된 동물의 뇌 절편 제작과 전기생리학 기록을 통해 신경 학습 메커니즘을 규명할 수 있습니다.

조각 패치 클램프 기술 학습 유도 소성을 분석 하기 위한

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