Name: 전기 생리학 필드 기록에 의하여 인터라멜라 해마 CA1에 있는 장기 시냅스 가소성 조사 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 27 s
Description: 학습하세요 해마 CA1의 종축 방향 장기 시냅스 가소성을 전기생리학 필드 기록으로 조사하는 방법을. 생체 내 및 뇌절편 실험을 통해 시냅스 가소성 메커니즘을 이해할 수 있습니다.

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이 작품은 인천대학교(국제협동조합) 연구보조금의 지원을 받았습니다. 데이터 수집을 도와주신 최고나 씨에게 감사드립니다.

<ol><li>Levy, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sequence+predicting+CA3+is+a+flexible+associator+that+learns+and+uses+context+to+solve+hippocampal-like+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">A sequence predicting CA3 is a flexible associator that learns and uses context to solve hippocampal-like tasks.</a> Hippocampus. 6 (6), 579-590 (1996).</li>
<li>Eldridge, L. L., Knowlton, B. J., Furmanski, C. S., Bookheimer, S. Y., Engel, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remembering+episodes%3A+A+selective+role+for+the+hippocampus+during+retrieval%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Remembering episodes: A selective role for the hippocampus during retrieval.</a> Nature Neuroscience. 3 (11), 1149-1152 (2000).</li>
<li>Sullivan Giovanello, K., Schnyer, D. M., Verfaellie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+role+for+the+anterior+hippocampus+in+relational+memory%3A+evidence+from+an+fMRI+study+comparing+associative+and+item+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">A critical role for the anterior hippocampus in relational memory: evidence from an fMRI study comparing associative and item recognition.</a> Hippocampus. 14 (1), 5-8 (2004).</li>
<li>Andersen, P., Bland, B., Dudar, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+the+hippocampal+output%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Organization of the hippocampal output.</a> Experimental Brain Research. 17 (2), 152-168 (1973).</li>
<li>Andersen, P., Bliss, T. V. P., Skrede, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lamellar+organization+of+hippocampal+excitatory+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Lamellar organization of hippocampal excitatory pathways.</a> Experimental Brain Research. 13 (2), 222-238 (1971).</li>
<li>Sloviter, R., Lømo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Updating+the+Lamellar+Hypothesis+of+Hippocampal+Organization%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Updating the Lamellar Hypothesis of Hippocampal Organization.</a> Frontiers in Neural Circuits. 6 (102), (2012).</li>
<li>Ishizuka, N., Weber, J., Amaral, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+intrahippocampal+projections+originating+from+CA3+pyramidal+cells+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">Organization of intrahippocampal projections originating from CA3 pyramidal cells in the rat.</a> Journal of Comparative Neurology. 295 (4), 580-623 (1990).</li>
<li>Tamamaki, N., Nojyo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crossing+fiber+arrays+in+the+rat+hippocampus+as+demonstrated+by+three-dimensional+reconstruction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">Crossing fiber arrays in the rat hippocampus as demonstrated by three-dimensional reconstruction.</a> Journal of Comparative Neurology. 303 (3), 435-442 (1991).</li>
<li>Swanson, L., Wyss, J., Cowan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+autoradiographic+study+of+the+organization+of+intrahippocampal+association+pathways+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">An autoradiographic study of the organization of intrahippocampal association pathways in the rat.</a> Journal of Comparative Neurology. 181 (4), 681-715 (1978).</li>
<li>Rebola, N., Carta, M., Mulle, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operation+and+plasticity+of+hippocampal+CA3+circuits%3A+implications+for+memory+encoding%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Operation and plasticity of hippocampal CA3 circuits: implications for memory encoding.</a> Nature Reviews Neuroscience. 18 (4), 208(2017).</li>
<li>Papaleonidopoulos, V., Trompoukis, G., Koutsoumpa, A., Papatheodoropoulos, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+gradient+of+frequency-dependent+synaptic+properties+along+the+longitudinal+hippocampal+axis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A gradient of frequency-dependent synaptic properties along the longitudinal hippocampal axis.</a> BMC Neuroscience. 18 (1), 79(2017).</li>
<li>Hampson, R. E., Simeral, J. D., Deadwyler, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+spatial+and+nonspatial+information+in+dorsal+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Distribution of spatial and nonspatial information in dorsal hippocampus.</a> Nature. 402, 610(1999).</li>
<li>Umeoka, S. C., Lüders, H. O., Turnbull, J. P., Koubeissi, M. Z., Maciunas, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Requirement+of+longitudinal+synchrony+of+epileptiform+discharges+in+the+hippocampus+for+seizure+generation%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Requirement of longitudinal synchrony of epileptiform discharges in the hippocampus for seizure generation: a pilot study.</a> Journal of Neurosurgery. 116 (3), 513-524 (2012).</li>
<li>Fanselow, M. S., Dong, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+the+dorsal+and+ventral+hippocampus+functionally+distinct+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Are the dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures.</a> Neuron. 65, (2010).</li>
<li>Milior, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+properties+of+CA1+pyramidal+neurons+along+the+longitudinal+axis+of+the+mouse+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological properties of CA1 pyramidal neurons along the longitudinal axis of the mouse hippocampus.</a> Scientific Reports. 6, (2016).</li>
<li>Yang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interlamellar+CA1+network+in+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Interlamellar CA1 network in the hippocampus.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (35), 12919-12924 (2014).</li>
<li>Tsien, J. Z., Huerta, P. T., Tonegawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Essential+Role+of+Hippocampal+CA1+NMDA+Receptor%E2%80%93Dependent+Synaptic+Plasticity+in+Spatial+Memory%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The Essential Role of Hippocampal CA1 NMDA Receptor–Dependent Synaptic Plasticity in Spatial Memory.</a> Cell. 87 (7), 1327-1338 (1996).</li>
<li>Bliss, T., Collingridge, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+synaptic+model+of+memory%3A+long-term+potentiation+in+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus.</a> Nature. 361, 31-39 (1993).</li>
<li>Roman, F., Staubli, U., Lynch, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+synaptic+potentiation+in+a+cortical+network+during+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Evidence for synaptic potentiation in a cortical network during learning.</a> Brain Research. 418 (2), 221-226 (1987).</li>
<li>McNaughton, B., Barnes, C., Rao, G., Baldwin, J., Rasmussen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+enhancement+of+hippocampal+synaptic+transmission+and+the+acquisition+of+spatial+information%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Long-term enhancement of hippocampal synaptic transmission and the acquisition of spatial information.</a> Journal of Neuroscience. 6 (2), 563-571 (1986).</li>
<li>Sun, D. -g, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+term+potentiation%2C+but+not+depression%2C+in+interlamellar+hippocampus+CA1%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Long term potentiation, but not depression, in interlamellar hippocampus CA1.</a> Scientific Reports. 8 (1), 5187(2018).</li>
<li>Stepan, J., Dine, J., Eder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+optical+probing+of+the+hippocampal+trisynaptic+circuit+in+vitro%3A+network+dynamics%2C+filter+properties%2C+and+polysynaptic+induction+of+CA1+LTP%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Functional optical probing of the hippocampal trisynaptic circuit in vitro: network dynamics, filter properties, and polysynaptic induction of CA1 LTP.</a> Frontiers in Neuroscience. 9, 160(2015).</li>
<li>Milner, A. J., Cummings, D. M., Spencer, J. P., Murphy, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bi-directional+plasticity+and+age-dependent+long-term+depression+at+mouse+CA3-CA1+hippocampal+synapses%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Bi-directional plasticity and age-dependent long-term depression at mouse CA3-CA1 hippocampal synapses.</a> Neuroscience Letters. 367 (1), 1-5 (2004).</li>
<li>Bogerts, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+CA1+deformity+is+related+to+symptom+severity+and+antipsychotic+dosage+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Hippocampal CA1 deformity is related to symptom severity and antipsychotic dosage in schizophrenia.</a> Brain. 136 (3), 804-814 (2013).</li>
<li>Ho, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive+Decline+in+Hippocampal+CA1+Volume+in+Individuals+at+Ultra-High-Risk+for+Psychosis+Who+Do+Not+Remit%3A+Findings+from+the+Longitudinal+Youth+at+Risk+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Progressive Decline in Hippocampal CA1 Volume in Individuals at Ultra-High-Risk for Psychosis Who Do Not Remit: Findings from the Longitudinal Youth at Risk Study.</a> Neuropsychopharmacology. 42, 1361(2017).</li>
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우리는 공개 할 것이 없습니다.

이 프로토콜은 시험관내 해마의 세로 CA1-CA1 축에서 뇌 슬라이스뿐만 아니라 생체 내에서 장기 시냅스 가소성을 유도하는 방법을 보여 준다. 설명된 단계는 종방향 해마 CA1-CA1 연결에서 LTP 및 LTD를 조사하기 위한 실험자에게 충분한 세부 정보를 제공합니다. 필드 흥분성 잠재력을 성공적으로 기록하는 데 필요한 기술을 연마하려면 연습이 필요합니다.
연습을 필요로하는 것 외에도 좋은 결과를 얻는 데 필수적인 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 먼저, 뇌 슬라이스가 만들어진 각도가 해마16의CA1-CA1 영역에서 피라미드 뉴런의 세로 돌기를 잘라내거나 보존할 수 있음을 이전에 나타내었습니다. 세로 피라미드 뉴런은 거의 수직인 각도로 횡방향 뉴런의 프로젝트입니다. CA1 뉴런이 해마 내의 다양한 각도로 전파됨에 따라, 그(것)들 사이 세로 연결은 해마의 dorsoventral 축을 따라 배치됩니다. 따라서, 시험관 내 기록의 경우, 실...

해마널리 인지 연구에 사용되어왔다1,2,3. 횡축의 해마 라멜라 네트워크는 탈수자체, CA3 및 CA1 영역으로 구성된 삼중 시냅스 회로를 형성합니다. 라멜라 네트워크는 병렬 및 독립 유닛4,5로간주된다. 이 lamellar 관점은 해마의 생체 내 및 생체 외 전기 생리학 연구 둘 다에 대한 횡방향 및 횡방향 슬라이스의 사용에 영향을 미쳤습니다. 새로운 연구에 비추어, lamellar 가설은 재평가되고6 및 관심은 또한 해마의 interlamellar 네트워크에 주어지고 있습니다. 해마 인테르멜라 네트워크에 관해서는, CA3 지역은 긴 조사7,8,9,10,그러나 경도 CA1 해마 지역은 수신되었습니다 최근까지 상대적으로 작은 관심. CA1 인터라멜라 네트워크에 관해서는, 쥐의 등쪽 경도 해마 CA1 축을 따라 단기 시냅스 특성은11변화하는것으로 나타났다. 또한, 상과 장소에 반응하는 해마 세포의 클러스터는 쥐에서 해마의 세로 축을 따라 체계적으로 배열되는 것으로 나타났으며, 단기기억 작업(12)을 거치게 된다. 또한, 간질 발작 활동은 세로 축13을따라 전체 해마를 따라 동기화되는 것으로 나타났다.
그러나 종방향 CA1 해마 영역의 대부분의 연구는, CA3로부터 CA1 영역11,14,15로의입력을 이용했다. 세로 뇌 슬라이스를 만들기 위해 독특한 프로토콜을 사용하여, 우리의 이전 작업은 세로 축을 따라 CA1 피라미드 뉴런의 협회 연결을 입증하고 효과적으로 신경 신호를 처리하는 능력을 연루16. 그러나, 가로 입력 없이 세로 축을 따라 CA1 피라미드 뉴런이 장기간 시냅스 가소성을 지원할 수 있는지 여부를 결정할 필요가 있다. 이 발견은 해마에 관한 신경 학적 문제의 조사에 또 다른 각도를 추가 할 수 있습니다.
정보 전송의 효능을 적응 하는 뉴런의 능력 시 냅 스 가소성으로 알려져 있다. 시냅스 가소성은 학습 및 기억과 같은 인지 과정에 대한 기본 메커니즘으로 연루된다17,18,19,20. 장기 시 냅 스가 소성 중 하나 로 입증 된다 장기 potentiation (LTP), 신경 응답의 강화를 나타내는, 또는 장기 우울증 (LTD), 신경 반응의 약화를 나타내는. 장기 시 냅 스 가소성은 해 마의 횡축에서 공부 하고있다. 그러나, 이것은 CA1 피라미드 뉴런의 해 마 세로 축에서 장기 시 냅 스가 소성을 입증 하는 첫 번째 연구.
Yang et al.16에의해 사용되는 프로토콜로부터 구축, 우리는 CA1 피라미드 뉴런의 해마 종축에서 LTP 및 LTD를 입증하는 프로토콜을 설계했다. 우리는 생체 외 에서 실험에 대 한 5-9 주 사이 배열 하는 나이 C57BL6 남성 마우스를 사용 하 고 6-12 생체 내 실험에 대 한 오래 된 주. 이 상세한 기사는 마우스에서 경도 해마 뇌 조각이 시험관 내 기록을 위해 어떻게 얻어졌는지, 그리고 어떻게 생체 내 기록이 세로 축에서 기록되었는지보여줍니다. 시험관 내 기록을 위해, 우리는 해마의 격막 및 측두엽 단부를 표적으로 하여 경도 CA1 시냅스 가소성의 방향 특이성을 조사했습니다. 우리는 또한 해마의 지층 오리엔스 및 지층 라디에이터럼으로부터 기록함으로써 종방향 CA1 시냅스 가소성의 층 특이성을 조사하였다. 생체 내 기록을 위해, 우리는 해마의 세로 방향에 가장 적합한 각도를 조사했습니다.
생체 내 및 생체외 외 필드 기록을 모두 사용하여, 우리는 종방향 연결 CA1 피라미드 뉴런이 LTD가 아닌 LTP로 제시되는 것을 관찰했다. 그러나 CA3 및 CA1 뉴런을 모두 포함하는 횡방향은 LTP와 LTD를 모두 지원합니다. 해마의 횡단 및 세로 방향 사이 시 냅 스 기능에 있는 구별 추측 그들의 기능 연결에 차이 의미 할 수 있습니다. 추가 실험 그들의 시 냅 스 기능에 차이 해독 하는 데 필요한.

<table><tbody><tr><td>아트로핀 황산염 소금 일수화물, &ge; 97 % (TLC), 결정질</td><td>시그마 - 알드리치</td><td>5908-99-6</td><td>Dessicator</td></tr><tr><td>Axon Digidata 1550B</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>염화칼슘</td><td>시그마 - 알드리치</td><td>10035-04-8</td><td></td></tr><tr><td>클램프 펙스 10.7</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>D- (+) - 포도당 &ge; 99.5 % (GC)</td> <td>시그마 - 알드리치</td><td>50-99-7</td><td></td></tr><tr><td>아이 겔</td><td>Dechra</td><td></td><td></td></tr><tr><td>이소플루란</td><td>RWD 생명 과학</td><td>R510-22</td><td></td></tr><tr><td>마그네슘 클로라이드 육수화물, BioXtra, &ge; 99.0</td><td>%Sigma-Aldrich</td><td>7791-18-6</td><td></td></tr><tr><td>매트릭스 전극, 텅스텐</td><td>FHC</td><td>18305</td><td></td></tr><tr><td>멀티클램프 700B 증폭기</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>염화칼륨, BioXtra, &ge; 99.0 %</td> <td>시그마 - 알드리치</td><td>7447-40-7</td><td></td></tr><tr><td>인산 칼륨 일 염기성 무수 &ge; 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7778-77-0</td><td>Dessicator</td></tr><tr><td>Pump</td><td>Longer Precision Pump Co., Ltd</td><td>T-S113&에 저장됨 JY10-14</td><td></td></tr><tr><td>살리콘 오일</td><td>시그마-알드리치</td><td>63148-62-9</td><td></td></tr><tr><td>소듐 바이카보네이트, BioXtra, 99.5-100.5%</td><td>시그마-알드리치</td><td>144-55-8</td><td></td></tr><tr><td>소듐 클로라이드, BioXtra, &ge; 99.5% (AT)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>소듐 포스페이트 모노베이직, 분말</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7558-80-7</td><td></td></tr><tr><td>자당, &ge; 99.5% (GC)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>57-50-1</td><td></td></tr><tr><td>온도 컨트롤러</td><td>Warner Instruments</td><td>TC-324C</td><td></td></tr><tr><td>텅스텐 미세전극</td><td>FHC</td><td>20843</td><td></td></tr><tr><td>우레탄, &ge; 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>51-79-6</td><td></td></tr><tr><td>Vibratome</td><td>Leica</td><td>VT-1200S</td><td></td></tr><tr><td>수조</td><td>그랜트 기기</td><td>SAP12</td><td></td></tr></tbody></table>

전기 생리학 필드 기록에 의하여 인터라멜라 해마 ca1에 있는 장기 시냅스 가소성 조사

Investigating Long-term Synaptic Plasticity in Interlamellar Hippocampus CA1 by Electrophysiological Field Recording

해마에 있는 시냅스 가소성의 연구 결과는 CA3-CA1 lamellar 네트워크의 사용에 집중했습니다. 종방향 인터라멜라 CA1-CA1 네트워크에 덜 주의를 기울였습니다. 그러나 최근에는 CA1-CA1 피라미드 뉴런 간의 연관 연결이 표시되었습니다. 따라서, 해마의 종방향 인터멜라 CA1-CA1 네트워크가 시냅스 가소성을 지원하는지 여부를 조사할 필요가 있다.
우리는 생체 내 및 시험관 내 둘 다 전기 생리학 필드 기록을 사용하여 인터라멜라 해마 CA1 네트워크에서 장기 시냅스 가소성의 존재 또는 부재를 조사하는 프로토콜을 설계했습니다. 생체 외 세포외 필드 기록의 경우, 기록 및 자극 전극을 등쪽 해마의 중격-측두축에 세로 각도로 배치하여, 현장 흥분성 후분증 전위를 연상시킨다. 시험관 내 세포외 필드 기록의 경우, 해마 세로 슬라이스는 중격 측두평면과 평행하게 절단되었다. 기록 및 자극 전극은 종축을 따라 해마의 지층 오리엔스(S.O) 및 지층 라디에이텀(S.R)에 배치하였다. 이를 통해 자극적인 흥분성 포스트내시 전설의 방향성 및 층 특이성을 조사할 수 있었습니다. 이미 확립된 프로토콜은 생체 내 및 시험관 내에서 장기 적인 위약감(LTP) 및 장기 우울증(LTD)을 유도하는 데 사용되었다. 우리의 결과는 세로 인터멜라 CA1 네트워크가 N-메틸-D-아스파르타(NMDA) 수용체 의존성 장기 전력(LTP)을 지향성 또는 층 특이성 없이 지원한다는 것을 입증했습니다. 인터라멜라 네트워크는, 그러나, 횡 라멜라 네트워크와는 대조적으로, 어떤 중요한 장기 불경기 (LTD)와 함께 존재하지 않았다.

우리는 생체 외와 시험관에서 세포 외 필드 기록을 사용하여 해마의 세로 CA1 피라미드 뉴런의 장기 시냅스 가소성을 탐구했습니다. LTP 및 LTD는 해마의 횡축에서 단방향성으로 입증된 장기 시냅스 가소성의 측면입니다.
우리는 여기에서 세로 해마 두뇌 조각을 사용하여, 해마의 CA1 세로 축에 있는 LTP가 있다는 것을 보여주었습니다. 우리는 횡방향 슬라이스에 수직인 격막축을 따라 해마의 세로 슬라이스를 준비하였다(그림 1). 해마의 CA1 부위로부터의 기록을 사용하여, 방향이 구체적이지 않은 LTP의 존재를 보여주었다. 세로 해마 뇌 슬라이스의 중격 또는 측두측에서의 기록에 통계적으로 유의한 차이가 없었다(도2)측. 우리는 또한 계층 특정되지 않은 LTP의 존재를 보여 주었다; 따라서, 지층 라디에이텀 및 지층오리엔스 ...

우리는 세로 해마 뇌 슬라이스에 기록 및 자극 전극을 사용하고 세포 외 후유증 전위를 불러 일으키고 입증하기 위해 생체 내 등도 해마에서 세로 로 배치 된 기록 및 자극 전극을 사용했습니다. 세로 인터라멜라 CA1을 따라 장기 시냅스 가소성.

전기 생리학 필드 기록에 의하여 인터라멜라 해마 CA1에 있는 장기 시냅스 가소성 조사

The study of synaptic plasticity in the hippocampus has focused on the use of the CA3-CA1 lamellar network. Less attention has been given to the ...

장기 시 냅 스 가소성, 특히, 장기 potentiation 및 장기 우울증 해 마의 횡 방향에 따라 광범위 하 게 조사 되었습니다. 또한 세로 방향을 따라 살펴보았습니다. 그러나, 세로 방향에 관해서, 시 냅 스 가소성에 대 한 해 마의 세로 CA1 축에 거의 관심을 부여 되었습니다.우리의 실험실에서 이전 간행물은 해마의 CA1 피라미드 뉴런시 시 냅 스 가소성을 지원할 수 있는 협회 연결을 형성 하는 것으로 나타났습니다. 이 프로토콜을 더 잘 이해하려면 아래 참조를 사용하여 이전 발행물을 참조하는 것이 좋습니다. 마우스를 마취시키기 위해 우레탄을 주입합니다.완전히 마취된 마우스를 섭씨 37도로 설정된 가열 패드에 놓습니다. 눈을 촉촉하게 하기 위해 아이 젤을 발라주세요. 눈 클램프를 사용하여 마우스의 두개골을 단단히 고정합니다.아이 클램프는 외과 적 시술 중에 실험자의 이동성의 자유를 제공합니다. 그리고 청각 피질을 포함하는 실험에도 특히 유용할 수 있습니다. 그러나 정확한 입체 적 좌표를 얻으려면 많은 주의를 기울여야합니다.메스와 마우스의 자궁 간 및 후수 뼈의 끝에 피하 조직과 근육을 분리합니다. 면 봉봉으로 두라 물질을 건조. 그런 다음 시스테나 마그나를 뚫어 뇌척수액을 배출합니다.면봉을 부착하여 뇌척수액을 계속 배출합니다. 두피에 피부를 잘라 내고 제거하고 노출된 부위를 건조하게 유지합니다. 베니야르 칼리퍼의 도움을 사용하여 해마 부위에 해당하는 점을 표시한다.현미경으로 관찰하는 동안 메스 또는 고속 드릴을 사용하여 표시된 점을 따라 해마의 등대 위의 두개골에 절개를합니다. 생리식염수 또는 불활성 오일을 적용하여 노출된 뇌 조직을 촉촉하게 유지하십시오. 자극및 기록 전극을 스테레오탁스 홀더에 단단히 고정하고 배치합니다.CA1 도살 해마 위의 자극 및 기록 전극을 조정합니다. 등경 CA1 해마 부위의 좌표를 찾는 가이드로서 입체 좌표에서 마우스 뇌를 사용한다. 멀티채널 전극을 사용하는 레코딩의 경우 먼저 첫 번째 채널을 사용하여 CA1 해마 영역에 대한 스테레오탁좌를 찾습니다.나머지 전극을 배치하여 자극 및 기록 전극의 각도가 브레그마 점으로부터 의 중간선과 관련하여 30도에서 60도 사이의 범위에 있도록 배치합니다. 이 각도는 CA1 해마 영역의 세로 방향에 해당합니다. 레코딩 시스템을 켭니다.기록 및 데이터 수집을 위한 신경 소프트웨어를 엽니다. 뇌 표면에 닿을 때까지 미세 조작기를 사용하여 천천히 기록 및 자극 전극을 낮춥춥니까. 전극이 뇌 표면에 닿을 때 임피던스의 증가를 관찰하십시오.화면에 표시된 빨간색 채널에서 관찰할 수 있습니다. CA1 해마에 대해 선택한 입체 좌표에 해당하는 대략적인 깊이로 전극을 천천히 낮춥다. 안정적인 연상 절개 후 시냅스 전위가 관찰 될 때까지 자극을 준다.입력 출력 곡선을 수행하여 최대 자극 강도를 감지합니다. 입력 출력 곡선을 사용하여 기준강도를 설정하고 고주파 자극 또는 저주파 자극을 불러 일으키는 자극 강도를 설정합니다. 고주파 자극 또는 저주파 자극 후 한 시간 동안 로컬 전체 잠재력을 기록합니다.선택한 소프트웨어를 사용하여 데이터를 내보내고 분석합니다. 이미 준비된 슬라이스 용액 400ml를 별도의 플라스크로 넣고 약 20분 동안 산소를 공급합니다. 산소 슬라이스 용액의 불쌍한 200ml.파라 필름으로 덮고 슬러시를 만들기 위해 약 20 분 동안 80도 냉동고로 옮춥니다. 나머지 200ml의 슬라이스 용액을 뇌 슬라이스에 담고 챔버를 들고 있으며 지속적인 버블링으로 섭씨 32도의 물 봇에 보관하십시오. 차가운 슬라이스 용액을 꺼내고 약 50ml의 가난한 비커를 꺼내십시오.마취 된 마우스를 참수합니다. 마우스의 두개골을 덮고 있는 피부를 자르고 중간선을 따라 두개골 조각을 목선 뼈로 자른다. 무딘 집게로 두개골을 엽니다.주걱으로 뇌를 부드럽게 떠서 차가운 슬라이스 용액에 비커에 넣습니다. 두 뇌 반구를 중간선을 따라 메스 블레이드를 분리합니다. 주걱으로 피질에서 부드럽게 분리하여 해마를 분리합니다.고립 된 해마의 중격 및 측두엽 끝을 잘라. 슬라이스 플레이트에 소량의 접착제를 발라주세요. 세로 CA1 해마 슬라이스의 경우 해마의 CA3 영역을 접착제로 슬라이싱 플레이트에 부착하십시오.제어 역할을 하는 횡방향 슬라이스의 경우 해마의 복부 끝을 진동판의 슬라이싱 플레이트에 부착합니다. 슬라이스 챔버에 놓습니다. 진동 매개 변수를 설정합니다.부속된 해마를 진동으로 슬라이스합니다. 좋은 세로 CA1 해마 뇌 슬라이스는 CA1의 한 층, 그리고 2 층의 규명 자이러스를 가질 것입니다. 또한, CA1 영역의 지층 오리엔스와 층 복사제가 존재할 것이다.또는, 횡단 해마 뇌 슬라이스는 전술에 있는 dentate gyrus CA3 및 CA1 지구를 갖습니다. 물 봇에 챔버를 들고 뇌 슬라이스에 뇌 조각을 전송합니다. 섭씨 32도의 온도에서 20 분 동안 배양하고 회복을 위해 실온으로 가져 갑니다.ACS serf를 분당 2ml의 속도로 녹음 챔버에 지속적으로 대체합니다. 뇌 슬라이스를 기록 실로 옮기고, 무딘 집게로 뇌 슬라이스의 위치를 조정하고, 햅로 제자리에 고정합니다. 데이터 수집을 위해 소프트웨어를 켭니다.세로 뇌 슬라이스. 세로 슬라이스의 경우, 자극및 기록 전극을 지층 오리엔스에 배치합니다. 자극 전극을 뇌 슬라이스의 중격 또는 측두측에 동일한 층에서 기록하여 놓습니다.대안적으로, 자극 및 기록 전극을 층 복사에 배치하고, 자극 전극을 뇌 슬라이스의 중격 또는 측두측에 놓는다. 횡방향 슬라이스를 제어로, CA3 샤퍼 측측 측측및 CA1 영역에 전극을 배치한다. 이솔레이터 자극 생성기를 켜고 자극을 줍니다.안정적인 시냅틱 후 채워진 전위가 관찰될 때까지 기록 전극 깊이를 조정한다. 입력 출력 곡선을 수행하여 최대 자극 강도를 감지합니다. 입력 출력 곡선을 사용하여 고주파 자극 또는 저주파 자극을 불러 일으키는 기준 기록의 자극 강도를 설정합니다.외로운 기간 전능또는 장기 우울증을 유도하는 매개 변수에 대한 첨부 된 PDF를 참조하십시오. 생체 내 고주파 자극에 대응하여 시냅스 후 전위가 증가하였다. 이것은 세로 해마 CA1이 장기적인 전능을 지원한다는 것을 보여줍니다.경도 해마 CA1 뇌 슬라이스의 경우, 고주파 자극에 대한 반응의 증가는 지층 오리엔스와 지층 라디툼의 중격 및 측두측 모두에서 관찰되었다. 이는 세로 해마 CA1 영역을 따라 유도된 시냅스 가소성이 선형 또는 방향특이적이지 않다는 것을 보여준다. 장기 우울증에 대 한 이미 설립 된 프로토콜을 사용 하 여, 어떤 장기 우울증 생체 내와 체 외 에서 유도 되었다.결론적으로, 우리는 생체 내및 체외 모두에서 세로 해마 CA1 영역에서 장기 시냅스 가소성을 조사하는 방법을 보여 주었다. 프로토콜의 자세한 내용은 자신의 실험실에서 세로 해마 CA1 영역을 따라 장기 시냅스 가소성을 조사하는 데 도움이이 비디오와 함께 PDF에서 찾을 수 있습니다.

investigating-long-term-synaptic-plasticity-interlamellar-hippocampus

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

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