조각 패치 클램프 기술 학습 유도 소성을 분석 하기 위한

안녕하세요, 제 이름은 미쓰시마 다이입니다. 여기에서는 훈련되지 않은 동물의 패치 클램프 데이터를 비교하여 훈련된 동물에서 뇌 절편을 만드는 방법을 보여줍니다. 학습에 의한 시냅스 가소성을 분석할 수 있습니다.

안녕하세요, 제 이름은 키다 히로유키입니다. 본 실험에서는 Rotor rod test를 이용하여 모터가 동작하는 신경기전을 조사하였다. 로터 로드 테스트는 설치류의 운동 인식을 평가하는 데 널리 사용됩니다.

이 방법의 장점은 로테이터 속도를 높여 테스트 중에 발견 수준을 변경할 수 있다는 것입니다. 로터 로드 테스트. 모터 작업 전에 로터 로드 장치는 300초 동안 4rpm에서 40rpm까지 가속 모드로 설정해야 합니다.

쥐는 각 테스트에 대해 10번의 시도를 수행하도록 했습니다. 시도 사이의 시간 간격은 30초였습니다. 첫 번째 훈련 세션 동안 쥐는 일반적으로 저속에서도 막대에서 떨어지고 때로는 잘못된 방향으로 걷습니다.

그러나 훈련을 반복한 후에는 쥐가 더 빠른 속도로 걸을 수 있습니다. 막대의 대기 시간을 측정하여 쥐의 기술 학습 성능을 추정할 수 있습니다. 여기에서 로터 로드 테스트의 결과를 볼 수 있습니다.

이 그림에서 볼 수 있듯이 2일간의 훈련은 운동 기술을 습득하기에 충분합니다. 첫 번째 시도의 대기 시간과 비교했을 때, 사후 분석은 최종 시험에서 교육일 최종 시도에서 상당한 개선을 보여주었습니다. 막대의 대기 시간을 측정하여 쥐의 기술 학습 성능을 추정할 수 있습니다.

다음으로 억제 회피 테스트를 보여드리겠습니다. 이 테스트는 상황별 학습 성과를 분석하는 데 유용합니다. 억제 회피 장치는 트랩 도어로 분리된 밝은 면과 어두운 면으로 구성됩니다.

훈련 세션 동안 쥐를 조명이 밝은 곳에 배치하고 환경에 적응할 수 있도록 짧은 시간을 줍니다. 문이 열리면 쥐는 마음대로 어두운 곳에 자유롭게 들어갈 수 있습니다. 어두운 곳에 들어가면 문이 닫히고 쥐에게 2초 동안 가벼운 전기 충격을 줍니다.

실험이 끝나면 30분 동안 우리로 돌아간 후, 쥐는 다시 기구의 조명이 켜진 구역에 놓인다. 쇼크 후 30분 후, 훈련된 쥐는 어두운 영역에 들어가기 전에 지속적으로 더 긴 대기 시간을 보였습니다. 여기에서 억제 회피 테스트의 결과를 볼 수 있습니다.

전기 충격 후, 쥐들은 어두운 곳을 피하고 일반적으로 선호하지 않는 밝은 쪽에 머무르는 법을 배웠습니다. 어두운 면을 피하려는 이러한 경향은 맥락적 기억의 획득을 나타냅니다. 훈련 후 뇌 조각.

절개 전에 모든 가위, 지혈기 및 비커를 으깬 얼음으로 식힙니다. 여기에서 해부 준비를 볼 수 있습니다. 뇌 박리는 가능한 한 빨리 시행해야 합니다.

이것을 깊이 마취 한 후, 쥐를 으깬 얼음과 함께 얕은 쟁반에 넣고 복강을 절개하여 복강을 엽니 다. 횡격막 절개 후 추가 측면 절개가 이루어집니다. 흉강을 열려면 지혈기를 사용하여 늑연골을 응집시켜 봉합해야 합니다.

심장을 노출시킨 후 18게이지 스테인리스강 바늘을 좌심실 뒤쪽에 삽입합니다. 바늘 끝은 대동맥 벽을 통해 볼 수 있어야 합니다. 오른쪽 귓바퀴를 절단한 후 관류가 시작됩니다.

바늘과 주사기가 모두 먼저 가스가 주입된 얼음-차가운 해부 버퍼로 채워져 있는지 확인하십시오. 관류 전에 기포도 제거해야 합니다. 먼저 두개골 뒤쪽을 자릅니다.

그런 다음 측면 절단을 한 다음 뇌를 노출시키기 위해 중앙 절단을 합니다. 해부 시, 뇌는 5분 동안 부글부글 끓는 얼음처럼 차가운 완충 장치에 놓여야 한다. 해부를 진행하기 전에 여과지는 얼음처럼 차가운 버퍼를 사용하여 적셔야 합니다.

그런 다음 뇌는 얼음처럼 차가운 스테인리스 스틸 무대에 놓입니다. 절단 단계의 각도는 뇌 절편의 올바른 절단 각도를 보장하는 데 중요합니다. 잘못된 각도는 잠재적으로 표적 피라미드 뉴런을 절단할 수 있습니다.

트리밍 후 초강력 접착제 한 방울을 비브라톤의 무대에 놓아야 합니다. 단단한 접착력을 보장하기 위해 과도한 해부 버퍼는 여과지 조각을 사용하여 제거해야 합니다. 비브라톤을 사용하면 얇은 뇌 절편을 부글부글 끓는 얼음처럼 차가운 완충액에 보관할 수 있습니다.

우리의 목표 영역은 1차 운동 피질입니다. 표적 뇌 영역은 홍채 가위를 사용하여 잘라낼 수 있습니다. 계면 챔버는 플라스틱 식품 용기를 사용하여 만들 수 있습니다.

계면 챔버의 뚜껑은 가스를 담는 데 필요합니다. 슬라이스는 적외선-DIC 현미경을 사용하여 관찰됩니다. 여기서 우리는 1차 운동 피질에 있는 Layer 2/3 뉴런의 예를 볼 수 있습니다.

패치 기록 피펫은 적절한 세포 내 솔루션으로 채워져 있습니다. 전류 클램프 분석을 위한 솔루션은 전압 클램프 분석과 다릅니다. 대표적인 결과.

전류 클램프 기술은 고유 셀 속성을 분석하는 데 유용합니다. Rotor rod 훈련 후, 우리는 1차 운동 피질의 Layer 2/3 뉴런에서 전류 클램프 데이터를 얻을 수 있었습니다. 패널 A는 전류 주입에 의해 유도되는 일반적인 트레이스를 나타냅니다.

패널 B는 주입된 전류와 스파이크 수 사이의 관계를 나타냅니다. 1일 동안 훈련된 쥐는 더 적은 스파이크를 유발한 반면, 2일 동안 훈련된 쥐는 훈련되지 않은 쥐보다 훨씬 더 많은 스파이크를 유발했습니다. 하단 패널에서 볼 수 있듯이, 하루 동안 훈련된 쥐는 더 낮은 휴식 잠재력, 더 높은 스파이크 임계값 및 더 깊은 초분극 후를 보였습니다.

이틀 동안 훈련된 쥐는 더 높은 휴식 잠재력과 막 저항을 나타냈습니다. 전압 클램프 기술은 학습에 의한 시냅스 가소성을 분석하는 데 유용합니다. 여기에서 상황별 훈련 후 CA1 뉴런의 데이터를 볼 수 있습니다.

우리는 글루타메이트 또는 GABA의 단일 소포에 의해 유도된 CA1 뉴런에서 소형 시냅스 후 전류를 얻었습니다. 패널 A와 B는 미니어처 시냅스 후 전류의 대표적인 흔적을 보여줍니다. 테트로도톡신이 있는 상태에서 마이너스 16 밀리볼트의 소형 EPSC와 0 밀리볼트의 소형 IPSC를 동일한 뉴런에서 순차적으로 측정했습니다.

패널 C는 훈련되지 않은 쥐, 훈련된 쥐, 짝을 이루지 않은 쥐 및 걸어다니는 쥐의 미니어처 EPSC 및 미니어처 IPSC 진폭의 2차원 플롯을 보여줍니다. 패널 D는 소형 주파수에 대한 플롯을 보여줍니다. 아래쪽 패널에서 볼 수 있듯이, 상황별 훈련은 흥분성 시냅스와 억제성 시냅스를 모두 크게 강화하여 뉴런에 대한 시냅스 입력의 다양성을 촉진했습니다.

요약하면, 전류 클램프 기법은 학습에 의한 셀 특성의 변화를 분석하는 데 유용합니다. 또한 전압 클램프 기술은 흥분성 및 억제성 시냅스에서 학습 유도 가소성을 분석하기 위한 강력한 도구입니다. 이러한 분석의 자세한 결과는 다음 간행물에서 확인할 수 있습니다.