2017년 9월 12일
이 문서 내용을 사용 하 여 탄소 섬유 전극 효소 바이오 센서 기술에 자연적인 보상 행동 동안 도파민과 높은 시간 해상도와 조미료의 릴리스를 측정 하는 고정 잠재력 amperometric 녹음의 사용은 여자는 햄스터
이 실험 절차의 전반적인 목표는 깨어 있는 동물의 신경전달물질 방출을 측정하는 것입니다. 이 비디오는 특정 행동 사건과 관련하여 특정 신경 전달 물질 방출을 특성화할 수 있는 기능을 통해 행동 신경 과학에 대한 적용을 보여주지만, 이 기술은 약물 주입과 같은 다양한 다른 신경 과학 하위 분야에서 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 생체 내에서 신경 전달 물질의 방출을 거의 실시간으로 측정할 수 있다는 턴키 방식입니다.
0.1ml의 목화씨 오일에 500마이크로그램의 프로게스테론을 주입하는 것으로 시작하여 수컷을 소개하기 4시간 전에 피하하여 성적 수용성을 유도합니다. 설치류의 사회적 행동은 백색광 및 적색광 테스트 조건에서 변경될 수 있으므로 일일 주기의 어두운 단계가 시작될 때 각 동물을 테스트해야 합니다. 20ml 유리 원심분리기 튜브에서 테스트 당일에 교정 용액을 신선하게 만드십시오.
분석물 용액의 경우 튜브를 부드럽게 뒤집어 7.4mg의 L-글루탐산을 10ml의 초순수에 용해시킵니다. 그런 다음 10ml의 초순수에 AA 176.1mg을 용해하여 간섭 용액을 만듭니다. 기본 실험실 링 스탠드의 바닥에 자석 교반기를 배치하여 보정을 설정합니다.
마그네틱 교반기 위에 20밀리리터 재킷 비커를 놓고 중간 2구 클램프를 사용하여 제자리에 고정합니다. 재킷 비커를 순환 수조에 연결하여 완충 용액을 섭씨 37도까지 가열합니다. 마그네틱 교반 막대와 20ml의 100밀리몰 인산염 완충 식염수(PBS)를 재킷 비커에 추가합니다.
다음으로, 센서 교정 홀더를 재킷 비커 위에 놓고 그 위에 4채널 교정 프리앰프를 설정하고 직각 클램프를 사용하여 제자리에 고정합니다. 그런 다음 프리앰프를 데이터 컨디셔닝 및 수집 장치에 연결하여 교정 데이터를 기록합니다. 실험 기록 전에 프로브를 재킷 비커 상단의 보정 홀더에 놓고 감지 캐비티와 염화은 참조 와이어의 일부를 버퍼 용액에 담그어 글루타메이트에 대한 각 효소 바이오센서의 감도를 테스트합니다.
무료로 다운로드할 수 있는 수집 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터 인터페이스에서 새 녹음을 시작합니다. 그런 다음 테스트 중인 각 센서를 4채널 교정 프리앰프의 포트에 연결합니다. 센서가 안정적인 기준선에 도달하도록 합니다.
센서가 안정적인 기준선에 도달했을 때 분석물 주입을 추가하기 시작합니다. 교정 홀더의 구멍을 사용하여 피펫 팁을 버퍼 용액에 주입합니다. 그런 다음 녹음 소프트웨어의 빠른 키 주석 도구를 사용하여 주입이 이루어질 때 주석을 달 수 있습니다.
다음으로, 40마이크로리터의 분석물 용액을 완충 용액에 피펫팅하여 글루타메이트를 10마이크로몰 주입합니다. 추가 사이에 센서가 안정화될 때까지 기다립니다. 그런 다음 간섭 AA 용액에서 1회 주입을 추가하기 전에 분석물 용액을 3회 주입합니다.
동물의 집 우리에서 가져온 침구를 테스트 챔버에 깔아줍니다. 가이드 캐뉼러에서 폐색 폐쇄체를 제거하고 가이드 샤프트를 통해 탄소 섬유 전극 또는 효소 프로브를 삽입합니다. 센서를 기록 시스템에 연결합니다.
그런 다음 헤드 마운트에 핀 부착물을 나사로 고정하여 센서 연결을 안정화합니다. 그런 다음 동물을 실험실에 넣습니다. 소프트웨어 프로그램에서 비디오 및 시간 잠금 amperometric 신호 녹음을 시작합니다.
실험적 테스트 전에 센서가 뇌에서 평형을 이루도록 합니다. 그런 다음 자극 남성을 테스트 챔버에 도입합니다. 자극 수컷에 의한 음경 삽입으로 첫 번째 마운트 후 실험 목표에 따라 추가로 10-30분 동안 계속 녹음합니다.
마지막으로 동작 테스트 후 암 센서를 분리합니다. 실험실에서 두 햄스터와 침구를 모두 꺼내 70% 에탄올을 사용하여 실험실을 청소합니다. 먼저 무료로 시판할 수 있는 소프트웨어를 사용하여 비디오를 보고 슬로우 모션으로 주석을 달아 전류 측정 신호에 고정된 동작을 정확하게 코딩합니다.
주석 : 암컷이 등의 배측 굴곡을 시작하고 꼬리를 위쪽으로 편향시킬 때 프레임에서 전만 시작을 시작합니다. 암컷이 이 자세를 종료할 때 전만 종료에 주석을 달며, 이는 암컷이 시험실의 다른 위치로 재적응할 때 자주 발생합니다. 그런 다음 암컷이 전만 자세에 있고 수컷이 회음부 부위의 냄새를 맡거나 핥거나 코를 찔러볼 수 있는 암컷의 항문 생식기 부위를 향해 주둥이를 움직일 때 Start AI에 주석을 추가합니다.
수컷이 암컷의 항문 생식기 부위에 가까운 거리에서 주둥이를 제거할 때 주석 달기 End AI에 주석을 추가합니다. 다음으로, 수컷이 마운트 시도의 방향에 관계없이 마운트 자세로 암컷에게 접근하여 앞발을 놓을 때 마운트 시작 주석을 답니다. 마찬가지로, 성공적인 찌르기로 장착된 남성 음경이 여성의 질에 접근할 수 있을 때 Start Intromission에 주석을 답니다.
해당되는 경우 Ejaculate에 주석을 달면 남성의 뒷발로 밟는 동작으로 표시할 수 있습니다. 마지막으로, 수컷이 앞발 두 발을 제거하여 암컷과 접촉하지 않을 때 프레임에서 End Intromission과 End Mount에 동시에 주석을 답니다. 그의 철수를 시각화할 수 없는 경우가 많기 때문에 이 두 가지 행동을 동시에 코딩하여 짝짓기 시합 전반에 걸쳐 일관성과 신뢰성을 허용하십시오.
파일 탭에서 내보내기 기능을 선택하고 TSV 탭을 선택하여 전압 측정값을 TSV 확장 파일로 저장합니다. 스프레드시트 프로그램으로 각 파일을 열고 XLS/XLSX로 저장합니다. 마지막으로, 마운트 동작을 포함하는 전만 동작이 시작되는 동시에 사전 시합 전만 시합 시작에 대한 주석을 수동으로 추가하고, 암컷이 전만 자세를 유지하는 경우 새로운 짝짓기 시합이 시작될 때도 추가합니다.
짝짓기 시합 동안, 현존하는 핵의 도파민 일시성은 수컷에 의한 질 삽입 또는 휴식 중에 발생합니다. 글루타메이트 방출과 관련하여 다른 동물에서도 유사한 패턴이 관찰되었습니다. 교미 시합 동안 등쪽 핵 accumbens core의 개별 intermissions에 해당하는 빠른 과도기
.일단 숙달되면, 예비 sterotactic 수술을 포함하지 않는 이 기술은 하루 만에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 각 센서가 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다. 이 비디오는 단일 프로브 녹음을 보여주지만 이 접근 방식은 동시 이중 녹음으로 확장될 수 있습니다.
그러나 이것은 사소하지 않은 복잡성의 층을 추가합니다. 이 비디오는 쉽게 볼 수 있도록 조명 조건에서 시연되었습니다. 그러나 우리는 어두운 조건에서 행동 실험을 수행하며, 이 매개변수는 특정 실험 요구 사항에 따라 변경될 수 있습니다.
이 절차에 따라 정확한 센서 배치를 식별하고 확인하기 위해 뇌 절편의 후속 조직학적 분석과 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다. 또한 코딩된 행동 데이터를 사용하여 관심 있는 매개변수와 관련하여 추가 데이터 분석을 수행할 수 있습니다. 개발 후, 이 기술은 신경과학 분야의 연구자들이 깨어 있는 동물에서 거의 실시간으로 글루타메이트와 같은 비전기 활성 신경전달물질을 포함한 신경전달물질 방출을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.
이 동영상을 시청한 후에는 글루타메이트 프로브를 보정하고, 프로브를 임플란트하고, 신경전달물질 방출이 다양한 행동 구성 요소에 대한 변화를 측정하는 행동 실험을 실행하고, 후속 분석을 위해 해당 데이터를 코딩하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 살아있는 동물과 함께 일할 때 최상의 결과를 얻기 위해 동물의 편안함과 전반적인 웰빙에 민감
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본 연구에서는 정전위 암페로메트릭 기록법(fixed-potential amperometric recordings)과 효소 바이오센서 기술을 이용하여 암컷 햄스터의 자연스러운 보상 행동 중 도파민 및 글루타메이트 방출 측정을 조사합니다. 이 기술은 깨어 있는 행동 상태의 동물에서 신경전달물질 역학의 높은 시간 분해능을 제공하여 행동 신경과학에 대한 통찰력을 제시합니다.
자연스러운 행동 중 신경전달물질의 역동성을 실시간으로 측정하면 보상 경로 연구에서 표적 가설의 기전적 위험성을 낮출 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 신경화학적 변화를 특정 행동 사건과 연결함으로써 선도 물질 발굴의 예측 신뢰도를 높여줍니다. 이 기술은 CNS 조절 화합물의 발견부터 전임상 검증까지의 중개 연속성을 촉진합니다.
이 방법은 행동과 연계된 시간적으로 정밀한 신경화학적 데이터를 제공함으로써, 가설 검증부터 리드 물질 발굴, 전임상 검증에 이르는 발견 연속체에 통합됩니다.