Name: 뇌 조각에서 구 심성 경로의 광유전 적 활성화 및 휘발성 마취제에 의한 반응의 조절 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 16 s
Description: 배우세요 뇌 조각에서 광유전학을 이용한 구심성 경로 활성화 및 휘발성 마취제의 시냅스 반응 조절 메커니즘을 연구하는 방법을. 이 기술은 특정 세포 유형과 신경 회로를 정밀하게 분석합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

저자는이 프로젝트에 대한 기술 지원 및 지침에 대해 Bryan Krause에게 감사드립니다.
이 연구는 국제 마취 연구 학회 (IMRA에서 AR), 국립 보건원 (R01 GM109086에서 MIB) 및 미국 위스콘신 주 매디슨에있는 위스콘신 대학교 의과 대학 마취학과의 지원을 받았습니다.

<ol><li>Baumgart, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isoflurane+inhibits+synaptic+vesicle+exocytosis+through+reduced+Ca2%2B+influx%2C+not+Ca2%2B-exocytosis+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Isoflurane inhibits synaptic vesicle exocytosis through reduced Ca2+ influx, not Ca2+-exocytosis coupling.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 112 (38), 11959-11964 (2015).</li>
<li>Herring, B. E., Xie, Z., Marks, J., Fox, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isoflurane+inhibits+the+neurotransmitter+release+machinery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Isoflurane inhibits the neurotransmitter release machinery.</a> Journal of Neurophysiology. 102 (2), 1265-1273 (2009).</li>
<li>Xie, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+of+anesthetics+with+neurotransmitter+release+machinery+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Interaction of anesthetics with neurotransmitter release machinery proteins.</a> Journal of Neurophysiology. 109 (3), 758-767 (2013).</li>
<li>Crick, F., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+framework+for+consciousness%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">A framework for consciousness.</a> Nature Neurosciences. 6 (2), 119-126 (2003).</li>
<li>Koch, C., Massimini, M., Boly, M., Tononi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+consciousness%3A+progress+and+problems%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of consciousness: progress and problems.</a> Nature Reviews Neurosciences. 17 (5), 307-321 (2016).</li>
<li>Dehaene, S., Changeux, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+theoretical+approaches+to+conscious+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Experimental and theoretical approaches to conscious processing.</a> Neuron. 70 (2), 200-227 (2011).</li>
<li>Friston, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+theory+of+cortical+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+of+London+B+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">A theory of cortical responses.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London B Biological Sciences. 360 (1456), 815-836 (2005).</li>
<li>Mashour, G. A., Hudetz, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bottom-Up+and+Top-Down+Mechanisms+of+General+Anesthetics+Modulate+Different+Dimensions+of+Consciousness%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Bottom-Up and Top-Down Mechanisms of General Anesthetics Modulate Different Dimensions of Consciousness.</a> Frontiers in Neural Circuits. 11, 44(2017).</li>
<li>Voss, L. J., Garcia, P. S., Hentschke, H., Banks, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+Effects+of+General+Anesthetics+on+Cortical+Network+Activity+Using+Ex+Vivo+Preparations%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Understanding the Effects of General Anesthetics on Cortical Network Activity Using Ex Vivo Preparations.</a> Anesthesiology. 130 (6), 1049-1063 (2019).</li>
<li>Redinbaugh, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thalamus+Modulates+Consciousness+Via+Layer-Specific+Control+of+Cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Thalamus Modulates Consciousness Via Layer-Specific Control of Cortex.</a> Neuron. 105 (4), 0896(2020).</li>
<li>Carhart-Harris, R. L., Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((REBUS+and+the+Anarchic+Brain%3A+Toward+a+Unified+Model+of+the+Brain+Action+of+Psychedelics%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacological+Reviews%22%5BJournal%5D)">REBUS and the Anarchic Brain: Toward a Unified Model of the Brain Action of Psychedelics.</a> Pharmacological Reviews. 71 (3), 316-344 (2019).</li>
<li>Mak-McCully, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coordination+of+cortical+and+thalamic+activity+during+non-REM+sleep+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+communications%22%5BJournal%5D)">Coordination of cortical and thalamic activity during non-REM sleep in humans.</a> Nature communications. 8 (1), 15499(2017).</li>
<li>Alkire, M. T., Hudetz, A. G., Tononi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consciousness+and+anesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Consciousness and anesthesia.</a> Science. 322 (5903), 876-880 (2008).</li>
<li>Sanders, R. D., Maze, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noradrenergic+trespass+in+anesthetic+and+sedative+states%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Noradrenergic trespass in anesthetic and sedative states.</a> Anesthesiology. 117 (5), 945-947 (2012).</li>
<li>Hemmings, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+Comprehensive+Understanding+of+Anesthetic+Mechanisms+of+Action%3A+A+Decade+of+Discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Pharmacological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Towards a Comprehensive Understanding of Anesthetic Mechanisms of Action: A Decade of Discovery.</a> Trends in Pharmacological Sciences. 40 (7), 464-481 (2019).</li>
<li>Nourski, K. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auditory+Predictive+Coding+across+Awareness+States+under+Anesthesia%3A+An+Intracranial+Electrophysiology+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">Auditory Predictive Coding across Awareness States under Anesthesia: An Intracranial Electrophysiology Study.</a> Journal of Neurosciences. 38 (39), 8441-8452 (2018).</li>
<li>Liu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propofol+disrupts+functional+interactions+between+sensory+and+high-order+processing+of+auditory+verbal+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Propofol disrupts functional interactions between sensory and high-order processing of auditory verbal memory.</a> Human Brain Mapping. 33 (10), 2487-2498 (2012).</li>
<li>Hentschke, H., Raz, A., Krause, B. M., Murphy, C. A., Banks, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruption+of+cortical+network+activity+by+the+general+anesthetic+isoflurane%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Anaesthesiology%22%5BJournal%5D)">Disruption of cortical network activity by the general anesthetic isoflurane.</a> British Journal of Anaesthesiology. 119 (4), 685-696 (2017).</li>
<li>Lee, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruption+of+frontal-parietal+communication+by+ketamine%2C+propofol%2C+and+sevoflurane%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Disruption of frontal-parietal communication by ketamine, propofol, and sevoflurane.</a> Anesthesiology. 118 (6), 1264-1275 (2013).</li>
<li>Ferrarelli, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breakdown+in+cortical+effective+connectivity+during+midazolam-induced+loss+of+consciousness%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Science+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Breakdown in cortical effective connectivity during midazolam-induced loss of consciousness.</a> Proceedings of the National Academy of Science U.S.A. 107 (6), 2681-2686 (2010).</li>
<li>Ku, S. W., Lee, U., Noh, G. J., Jun, I. G., Mashour, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preferential+inhibition+of+frontal-to-parietal+feedback+connectivity+is+a+neurophysiologic+correlate+of+general+anesthesia+in+surgical+patients%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS.One%22%5BJournal%5D)">Preferential inhibition of frontal-to-parietal feedback connectivity is a neurophysiologic correlate of general anesthesia in surgical patients.</a> PLoS.One. 6 (10), 25155(2011).</li>
<li>Lee, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Network+Properties+in+Transitions+of+Consciousness+during+Propofol-induced+Sedation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Network Properties in Transitions of Consciousness during Propofol-induced Sedation.</a> Scientific Reports. 7 (1), 16791(2017).</li>
<li>Murphy, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propofol+anesthesia+and+sleep%3A+a+high-density+EEG+study%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">Propofol anesthesia and sleep: a high-density EEG study.</a> Sleep. 34 (3), 283-291 (2011).</li>
<li>Murphy, C., Krause, B., Banks, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+effects+of+isoflurane+on+cortico-cortical+feedback+afferent+responses+in+murine+non-primary+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Anaesthesiology%22%5BJournal%5D)">Selective effects of isoflurane on cortico-cortical feedback afferent responses in murine non-primary neocortex.</a> British Journal of Anaesthesiology. 123 (4), 488-496 (2019).</li>
<li>Raz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preferential+effect+of+isoflurane+on+top-down+versus+bottom-up+pathways+in+sensory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+System+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">Preferential effect of isoflurane on top-down versus bottom-up pathways in sensory cortex.</a> Frontiers in System Neurosciences. 8, 191(2014).</li>
<li>Schrouff, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+functional+integration+decreases+during+propofol-induced+loss+of+consciousness%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Brain functional integration decreases during propofol-induced loss of consciousness.</a> Neuroimage. 57 (1), 198-205 (2011).</li>
<li>Petreanu, L., Mao, T., Sternson, S. M., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+subcellular+organization+of+neocortical+excitatory+connections%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The subcellular organization of neocortical excitatory connections.</a> Nature. 457 (7233), 1142-1145 (2009).</li>
<li>Cruikshank, S. J., Urabe, H., Nurmikko, A. V., Connors, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathway-Specific+Feedforward+Circuits+between+Thalamus+and+Neocortex+Revealed+by+Selective+Optical+Stimulation+of+Axons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Pathway-Specific Feedforward Circuits between Thalamus and Neocortex Revealed by Selective Optical Stimulation of Axons.</a> Neuron. 65 (2), 230-245 (2010).</li>
<li>Gredell, J. A., Turnquist, P. A., MacIver, M. B., Pearce, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+diffusion+and+partition+coefficients+of+propofol+in+rat+brain+tissue%3A+implications+for+studies+of+drug+action+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22BJA%3A+British+Journal+of+Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Determination of diffusion and partition coefficients of propofol in rat brain tissue: implications for studies of drug action in vitro.</a> BJA: British Journal of Anaesthesia. 93 (6), 810-817 (2004).</li>
<li>Benkwitz, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+EC50+amnesic+concentration+of+etomidate+and+its+diffusion+profile+in+brain+tissue%3A+implications+for+in+vitro+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Determination of the EC50 amnesic concentration of etomidate and its diffusion profile in brain tissue: implications for in vitro studies.</a> Anesthesiology. 106 (1), 114-123 (2007).</li>
<li>Franks, N. P., Lieb, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+actions+of+volatile+general+anaesthetics+at+molecular+and+cellular+levels%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Selective actions of volatile general anaesthetics at molecular and cellular levels.</a> British Journal of Anaesthesia. 71 (1), 65-76 (1993).</li>
<li>Honemann, C. W., Washington, J., Honemann, M. C., Nietgen, G. W., Durieux, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Partition+coefficients+of+volatile+anesthetics+in+aqueous+electrolyte+solutions+at+various+temperatures%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Partition coefficients of volatile anesthetics in aqueous electrolyte solutions at various temperatures.</a> Anesthesiology. 89 (4), 1032-1035 (1998).</li>
<li>Au - Segev, A., Au - Garcia-Oscos, F., Au - Kourrich, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole-cell+Patch-clamp+Recordings+in+Brain+Slices%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices.</a> Journal of Visualized Experiments. (112), e54024(2016).</li>
<li>Lin, J. Y., Lin, M. Z., Steinbach, P., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+engineered+channelrhodopsin+variants+with+improved+properties+and+kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Characterization of engineered channelrhodopsin variants with improved properties and kinetics.</a> Biophysical Journal. 96 (5), 1803-1814 (2009).</li>
<li>Lin, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+user%27s+guide+to+channelrhodopsin+variants%3A+features%2C+limitations+and+future+developments%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Physiology%22%5BJournal%5D)">A user's guide to channelrhodopsin variants: features, limitations and future developments.</a> Experimental Physiology. 96 (1), 19-25 (2011).</li>
<li>Banks, M. I., Pearce, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+actions+of+volatile+anesthetics+on+GABAA+IPSCs%3A+dissociation+of+blocking+and+prolonging+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Dual actions of volatile anesthetics on GABAA IPSCs: dissociation of blocking and prolonging effects.</a> Anesthesiology. 90 (1), 120-134 (1999).</li>
<li>Hagan, C. E., Pearce, R. A., Trudell, J. R., MacIver, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentration+measures+of+volatile+anesthetics+in+the+aqueous+phase+using+calcium+sensitive+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Concentration measures of volatile anesthetics in the aqueous phase using calcium sensitive electrodes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 81, 177-184 (1998).</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없습니다.

이 원고에서는 생체 외 뇌 절편에서 선택적으로 활성화 된 구 심성 경로에 대한 세포 내 및 세포 외 반응을 평가하기위한 프로토콜이 설명됩니다.
광유전학적 도구와 병렬 기록 체계를 사용하면 조사관이 먼 뇌 영역의 구심성 입력에 대한 지역 인구의 반응을 조사하는 동시에 표적 인터뉴런 개체군에서 동시에 기록할 수 있습니다. 광유전학 기술을 사용하면 구심성 돌출부의 축삭 말단이 세포체가 더 이상 부착되지 않더라도 보존되고 활성화될 수 있습니다. 이는 장거리 전기 연결의 보존이 더 이상 중요하지 않기 때문에 이전에 생체 외 슬라이스에 부과된 기하학적 제한을 완화합니다. 그러나 나머지 관심 연결을 보존하는 기하학적 평면에서 슬라이스를 준비하는 데 주의를 기울여야 합니다. 예를 들어, 피라미드 세포는 피질 기둥을 따라 수직으로 배향되고, 이들 실험에서 다중채널 프로브에 의해 측정된 유도된 네트워크 활동은 가능한 한 많이 보존되어야 하는 이러한 국부적 연결을 필요로 한다. 따라...

휘발성 마취제는 한 세기 이상 동안 다양한 임상 및 학술 환경에서 유비쿼터스하게 사용되어 왔습니다. 뚜렷한 종류의 마취제는 독특하고 종종 겹치지 않는 분자 표적 1,2,3을 가지고 있지만 거의 모두 무의식을 생성합니다. 그들의 행동 효과는 상당히 예측 가능하지만 마취제가 의식 상실을 유도하는 메커니즘은 거의 알려져 있지 않습니다. 마취제는 궁극적으로 피질 시상 회로에 대한 작용을 통해 의식의 수준과 내용 모두에 영향을 미쳐 피질 계층구조 4,5,6,7,8,9 전반에 걸친 정보 통합을 방해 할 수 있습니다. 보다 광범위하게는, 피질 시상 회로의 조절은 실험적으로10 또는 약리학적으로11 변화된 의식 상태에서 역할을 할 수 있으며, 또한 수면12 및 의식의 병태생리학적 장애(13,14)에 연루될 수 있다.
마취 중 의식 상실 및 복귀의 기저에 있는 메커니즘의 파악하기 어려운 것은 부분적으로 세포, 네트워크 및 시스템 수준15에서 마취제의 비선형적이고 시너지 효과가 있는 작용에 기인할 수 있습니다. 예를 들어, 이소플루란은 선택된 뇌 영역 내의 활동을 억제하고(16,17,18), 먼 뇌 영역(19,20,21,22,23) 사이의 연결을 손상시키며, 경로 특이적 방식으로 시냅스 반응을 감소시킨다(24,25) . 분자에서 시스템 수준에 이르기까지 마취제의 어떤 효과가 의식 상실에 영향을 미치기에 필요하거나 충분한지는 불분명하다. 비 침습적 기술 19,20,26을 사용한 의식에 대한 실질적인 임상 조사 외에도 실험자는 의식 경험을 서브 서브 한 뚜렷한 세포 및 네트워크 상호 작용을 풀려고 노력하는 것이 중요합니다.
손상되지 않은 뇌에서 발견되는 복잡한 상호 작용을 단순화함으로써 생체 외 뇌 조각은 뇌의 동적 시스템의 고립 된 구성 요소를 연구 할 수있게합니다9. 감소된 슬라이스 준비는 국소 신경 회로의 비교적 손상되지 않은 해부학적 구조의 이점과 체외 조작의 다양성을 결합합니다. 그러나 최근까지 방법 론적 제약으로 인해 뇌 조각에서 장거리 입력의 시냅스 및 회로 특성에 대한 연구가 배제되었습니다27,28; 코르티코시상 섬유 관의 구불구불한 경로는 전기 자극에 의해 독립적인 구심성 경로의 활성화를 거의 불가능하게 만들었습니다.
뇌 슬라이스 준비에 대한 마취제의 효과를 조사하는 것은 추가적인 과제를 제시합니다. 온전한 호흡기 및 순환계가 없으면 마취제를 목욕에 적용해야 하며 농도는 추정된 효과 부위 농도와 신중하게 일치해야 합니다. 많은 정맥 마취제의 경우 조직의 느린 평형 속도로 인해 전통적인 약리학 적 조사가 힘들어집니다29,30. 생체 외 제제에서 휘발성 가스 마취제의 효과를 조사하는 것은 더 다루기 쉽지만 도전 과제도 제시합니다. 이들은 흡입된 분압 선량을 수성 농도로 전환시키는 것, 및 인공 뇌 척수액(31)을 통해 조직으로의 약물의 변형된 전달 시스템의 필요성을 포함한다.
여기에서는 연구자가 생체 외 뇌 절편으로의 약물 전달을 위해 휘발성 마취 이소플루란의 잘 문서화된 물리화학적 특성을 활용하고, 높은 시공간 해상도로 관심 피질 영역에 대한 경로 및 층별 입력을 활성화하고, 선택된 뉴런 집단에서 동시 층류 기록 및 표적 패치 클램프 기록을 수행할 수 있는 방법이 설명됩니다. 이러한 절차를 결합하여 조사자는 시냅스에서 로컬 네트워크 수준에 이르기까지 여러 관찰 가능한 전기 생리 학적 반응 특성에서 휘발성 마취제로 인한 변화를 측정 할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>2.5x 광시야 대물 렌즈</td><td>Olympus</td><td>MPLFLN2.5X</td><td></td></tr><tr><td>40x 침수 대물 렌즈</td><td>Olympus</td><td>LUMPLFLN40XW</td><td></td></tr><tr><td>95% O2/5% CO2 혼합물</td><td>Airgas</td><td>Z02OX95R2003045</td><td></td></tr><tr><td>A16 프로브</td><td>NeuroNexus</td><td>A16x1-2mm-100-177-A16</td><td>16채널 프로브</td></tr><tr><td>AAV2-hSyn-hChR2(H134R)-EYFP</td><td>Karl Deisseroth Lab, UNC Vector Core</td><td></td><td></td></tr><tr><td>마취 가스 모니터(POET II)</td><td>Criticare</td><td>602-3A</td><td></td></tr><tr><td>ATP, 마그네슘 염</td><td>시그마 Aldrich</td><td>A9187</td><td>세포 내 솔루션</td></tr><tr><td>B6. Cg-Gt(ROSA):26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/J</td><td>잭슨 연구소</td><td>007914</td><td>Cre 의존성 td토마토 마우스</td></tr><tr><td>B6; 129P2-Pvalbtm1(cre)Arbr/J</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>008069</td><td>PV-Cre 마우스</td></tr><tr><td>벨리 댄서 셰이커</td><td>Thomas Scientific</td><td>1210H86-TS</td><td>밀봉된 가스 백의 평형을 위해</td></tr><tr><td>Betadine 용액</td><td>일반 브랜드</td><td></td><td></td></tr><tr><td>표백제</td> 은 <td>염소화 패치 클램프 전극용</td><td>일반 브랜드</td><td></td></tr><tr><td>Bupivicaine</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>염화칼슘 (CaCl2)</td><td>Dot Scientific</td><td>DSC20010</td><td>ACSF</td></tr><tr><td>모세관 유리 (패치 클램프 기록)</td><td>King Precision Glass, Inc.</td><td>KG-33</td><td>붕규산염, ID: 1.1mm, OD: 1.7mm, 길이: 90.0mm</td></tr><tr><td>모세관 유리(바이러스 주사)</td><td>Drummond Scientific Company</td><td>3-000-203-G/X</td><td>3.5"</td></tr><tr><td>주니어 마이크로 매니퓰레이터 제어를 위한</td> <td>주니어 마이크로 매니퓰레이터</td><td>Luigs 및 Neumann</td><td>SM8</td> 제어</tr><tr>다중 채널 전극 제어를 위한 매<td>니퓰레이터 및 이동 테이블 Luigs</td><td>및 Neumann</td><td>SM7</td><td>제어 및 이동 테이블</td></tr><tr><td>Digidata 1440A + Clampex 10</td><td>Molecular Devices</td><td>1440A</td><td>디지타이저 및 소프트웨어</td></tr><tr><td>E-3603 튜빙</td><td>Fisher Scientific</td><td>14171208</td><td>95% O2/5% CO2 가스 혼합물을 배양 챔버로 전달 + 패치 클램핑 중 압력 가해</td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Dot Scientific</td><td>DSE57060</td><td>세포 내 솔루션</td></tr><tr><td>ERP-27 EEG 참조/패치 패널</td><td>Neuralynx</td><td>은퇴</td><td></td></tr> 한 <tr><td>충전 바늘</td><td>세계 정밀 기기</td><td>50821912</td><td>패치 클램프 피펫 필링</td></tr> 용 <tr><td>필터 큐브 이미징 용 큐브 EYFP</td><td></td><td>Olympus U-MRFPHQ</td><td></td></tr><tr><td>여과지</td><td>Fisher Scientific</td><td>09801E</td><td>조직 블록 준비 중 슬라이스 템플릿</td></tr><tr><td>배치 화염 / 갈색 마이크로 피펫 풀러</td><td>셔터 기기</td><td>P-1000</td><td>2.5x2.5 상자 필라멘트</td></tr><tr><td>가스 분산 튜브</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CLS3953312C</td><td></td></tr><tr><td>유리 주사기(100mL)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z314390</td><td>가스 밀봉 백 충전용</td></tr><tr><td>글루콘산, 칼륨염(K-글루코네이트)</td><td>Dot Scientific</td><td>DSG37020</td>세포 <td>내 용액</td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Dot Scientific</td><td>DSG32040</td><td>ACSF</td></tr><tr><td>GTP, 나트륨 염</td><td>시그마 Aldrich</td><td>G8877</td><td>세포 내 솔루션</td></tr><tr><td>헤드 스테이지 프로브 어댑터</td><td>NeuroNexus</td><td>A16-OM16</td><td>어댑터, 16 채널 프로브를 헤드 스테이지 입력에 연결,</td></tr><tr><td>지혈 집게 VWR</td><td>International</td><td>76192-096</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Dot Scientific</td><td>DSH75030</td><td>ACSF, 세포 내 솔루션</td></tr><tr><td>HS-16 헤드 스테이지</td><td>Neuralynx</td><td>퇴역</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Patterson Veterinary</td><td>07-893-1389</td><td></td></tr><tr><td>이소프로필 알코올(70%)</td><td>VWR International</td><td>101223-746</td><td></td></tr><tr><td>주니어 마이크로매니퓰레이터</td><td>Luigs and Neumann</td><td>210-100 000 0090-R</td><td>패치 클램프 전극 조작용</td></tr><tr><td>LED 광원 제어 모듈</td><td>Mightex</td><td>BLS-PL02_US</td><td>광유전학 광원 제어</td></tr><tr><td>리도카인</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lynx-8 증폭기</td><td>Neuralynx</td> 은<td>퇴</td><td></td></tr><tr><td>Lynx-8 전원 공급 장치</td><td>Neuralynx</td> 은<td>퇴</td><td></td></tr><tr><td>마그네슘 설페이트 (MgSO4)</td><td>Dot Scientific</td><td>DSM24300</td><td>ACSF</td></tr><tr><td>mCherry, 텍사스 레드 필터 큐브</td><td>Chroma</td><td>49008</td><td>이미징 tdTomato 형광 리포터</td></tr><tr><td>Meloxicam</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>마이크로피펫 홀더</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9044962</td><td></td></tr><tr><td>Microsyringe pump</td><td>World Precision Instruments</td><td>UMP3-4</td><td></td></tr><tr><td>Mineral oil</td><td>Generic brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MultiClamp 700A</td><td>Molecular Devices/Axon Instruments</td><td>700A</td><td>Amplifier</td></tr><tr><td>Nitrogen (for air table)</td><td>Airgas</td><td>NI200</td><td></td></tr><tr><td>나일론 메쉬</td><td>피셔 사이언티픽</td><td>501460083</td><td>납작한 백금 와이어의 말굽 위에 뻗어 있으며, 녹음 중 그 위에 슬라이스 레스트를 뻗어 있습니다</td></tr><tr><td>나일론, 팬티 스타킹에서 잘라낸</td><td>일반 브랜드</td>의 <td>작은 조각, 인큐베이션 챔버에서 슬라이스 플랫폼을 만드는 일반</td>브랜드 <td></td> 의 작은 조각, 플래티넘 하프</tr><tr><td>안과 연고</td>를 만드는 단일 섬유 <td>피셔 사이언티픽</td><td>NC1697520</td><td></td></tr><tr><td>피펫</td><td>Dot Scientific</td><td>307</td><td>백</td></tr><tr><td>금 와이어</td><td>VWR International</td><td>BT124000</td><td>2cm, 평평하게, 백금 하프를 만들기 위해</td></tr> 조직을 옮기기 위해 <tr><td>Polygon400</td><td>Mightex</td><td>DSI-E-0470-0617-000</td><td>광유전학 광 전달 시스템, PolyScan2 소프트웨어와 함께 제공</td></tr> 염화<tr><td>칼륨(KCl)</td><td>Dot Scientific</td><td>DSP41000</td><td>ACSF</td></tr><tr><td>인산칼륨(KH2PO4)</td><td>Dot Scientific</td><td>DSP41200</td><td>ACSF</td></tr><tr><td>면도날</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>사파이어 블레이드(비브라톰용)</td><td>VWR International</td><td>100492-502</td><td></td></tr><tr><td>메스 블레이드</td><td>Santa Cruz Biotechnology, Inc.</td><td>sc-361445</td><td></td></tr><tr>현미경 <td>Luigs 및 Neumann</td><td>380FMU</td><td></td><td></td></tr><tr><td>중탄산나트륨(HCO3-)</td><td>용</td><td></td><td></td></tr><tr><td>밀폐형 가스 백</td><td>Fisher Scientific</td> DSS22060 <td>109236</td><td></td></tr> Shifting table ACSF <tr><td>염화나트륨(NaCl)</td><td>Dot Scientific</td><td>DSS23020</td><td>ACSF, 세포 내 솔루션</td></tr><tr><td>Ssttm2.1(cre)Zjh/J(SOM-IRES-Cre)</td><td>Jackson Laboratory</td><td>013044</td><td>SOM-Cre 마우스</td></tr><tr><td>입체 기구</td><td>Kopf</td><td>Model 902</td><td>이중 소형 동물</td></tr><tr><td>슈퍼 글루</td><td>스테이플</td><td>슬라이스</td><td>준비 중 조직 블록을 표본 단계에 고정하는</td>886833</tr><tr><td>수술 드릴</td><td>RAM Products Inc.</td><td>DIGITALMICROTORQUE</td><td>Microtorque II</td></tr><tr><td>주사기(1mL) 및 LuerLock 팁</td><td>포함 Fisher Scientific</td><td>309628</td><td>패치 클램핑 중 압력 적용을 위한</td></tr> 주<tr><td>사기(1mL) 슬립 팁 WW</td><td>Grainger, Inc.</td><td>19G384</td><td>채우기 패치 클램프 피펫</td></tr><tr><td>주사기 필터</td><td>VWR International</td><td>66064-414</td><td></td></tr><tr><td>정립 현미경</td><td>올림푸스</td><td>BX51</td><td></td></tr><tr><td>진동 마이크로톰</td><td>Leica Biosystems</td><td>VT1000S</td><td></td></tr><tr><td>Wypall 타월</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-042-427</td><td></td></tr></tbody></table>

뇌 조각에서 구 심성 경로의 광유전 적 활성화 및 휘발성 마취제에 의한 반응의 조절

Optogenetic Activation of Afferent Pathways in Brain Slices and Modulation of Responses by Volatile Anesthetics

마취제는 부분적으로 시상 피질 회로에 대한 행동을 통해 의식에 영향을 미칩니다. 그러나 휘발성 마취제가 이러한 회로의 별개의 세포 및 네트워크 구성 요소에 영향을 미치는 정도는 불분명합니다. 생체 외 뇌 조각은 조사자가 복잡한 네트워크의 개별 구성 요소를 조사하고 유발 된 반응에 대한 휘발성 마취제의 효과의 기저에있는 잠재적 메커니즘을 풀 수있는 수단을 제공합니다. 뇌 절편에서 잠재적인 세포 유형 및 경로 특이적 약물 효과를 분리하려면 조사자가 구심성 섬유 경로를 독립적으로 활성화하고, 겹치지 않는 세포 집단을 식별하고, 수용액의 조직에 휘발성 마취제를 적용할 수 있어야 합니다. 이 프로토콜에서는 생체 외 뇌 절편에서 신피질에 대한 두 개의 독립적 인 구 심성 경로에 대한 광유전 적으로 유발 된 반응을 측정하는 방법이 설명됩니다. 세포 외 반응은 분석 네트워크 활성에 대해 기록되고 표적화 된 전체 세포 패치 클램프 기록은 소마토스타틴 및 파브 알부민 양성 인터 뉴런에서 수행됩니다. 세포 및 네트워크 반응을 조절하기 위해 인공 뇌 척수액을 통한 생리학적으로 관련된 농도의 이소플루란의 전달이 설명된다.

프로토콜에 설명된 단계의 타임라인이 그림 1에 나와 있습니다. 고차 피질 영역 또는 비일차 시상 핵으로부터 도착하는 피질 입력은 비일차 시각 피질(24)의 층 1에서 부분적으로 겹치는 말단 필드를 갖는다. 독립적인 시상피질 또는 피질피질 구심성 경로를 분리하기 위해 ChR2 및 eYFP 형광 리포터를 포함하는 바이러스 벡터를 Po 또는 Cg에 주입했습니다. 주사 반경 내의 세포는 바이러스 벡터를 흡수하고, 2-4주 후에, 비특이적 양이온 채널 ChR2 및 리포터를 체세포 및 돌출 축삭 모두에서 발현한다(도 2A). 관상 동맥 조각이 수집되었습니다. 적절한 필터 큐브가 결합되면 바이러스 구축물을 발현하는 축삭이 이미지화되었습니다(그림 2B). 축삭 말단을 활성화하기 위해 ChR2를 사용하면 부착 된 소마에 대한 전제 조건없이 구 ...

생체 외 뇌 조각은 구 심성 입력에 대한 유발 반응에 대한 휘발성 마취제의 효과를 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 광유전학은 시상피질 및 피질 피질 구심성을 비원발성 신피질에 독립적으로 활성화하는 데 사용되며 시냅스 및 네트워크 반응은 이소플루란으로 조절됩니다.

Anesthetics influence consciousness in part via their actions on thalamocortical circuits. However, the extent to which volatile anesthetics affect ...

이 프로토콜은 휘발성 마취제가 다른 시놉시스보다 일부 시놉시스를 더 방해하는지 여부를 조사하고, 그 효과가 세포 유형인지 또는 경로 특이적인지 확인하고, 집단 수준에서 어떤 효과가 발생하는지 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 휘발성 마취제의 효과를 평가할 수 있는 특이성입니다. 우리는 동시에 집단 활동을 분석하면서 특정 경로와 세포 유형을 표적으로 삼을 수 있습니다.절단을 위해 조직 블록을 준비하는 것으로 시작합니다. 두개골강에서 뇌를 부드럽게 들어 올려 여과지 위에 올려 놓습니다. 정중선과 평행한 뇌의 시상면을 따라 절단하고 이 시상면에 조직 블록을 놓습니다.필터 용지를 차단 템플릿 위로 안내하고 브레인을 기본 템플릿 개요에 맞춥니다. 템플릿의 선으로 표시된 대로 코로나 평면을 평행하게 절단하고 필요한 경우 여과지가 젖지 않도록 슬라이싱 aCSF를 약간 떨어뜨립니다. 조직 블록을 섭씨 4도로 자르는 CSF에 놓고 얼음처럼 차가운 표본 단계에 소량의 접착제를 바릅니다.슬라이싱 aCSF에서 조직 블록을 들어 올리고 흡수성 수건 모서리로 여분의 용액을 흡수합니다. 조직 블록의 후방 관상동상간면을 뇌의 등쪽 표면이 사파이어 블레이드를 향하도록 하여 표본 단계에 붙입니다. 500마이크로미터 두께의 관상 뇌 절편을 모아 섭씨 34도의 나일론 메쉬에 올려 aCSF를 자릅니다.용기가 실온에 도달하도록 합니다. 용해된 이소플루란이 포함된 실험용 aCSF 백을 준비하려면 빈 폴리테트라플루오로에틸렌 가스 백에 600ml의 실험용 aCSF와 600ml의 95% 산소 및 5% 이산화탄소 가스 혼합물을 추가합니다. 이 가방 컨트롤에 레이블을 지정합니다.다른 폴리테트라플루오로에틸렌 가스 백에 실험용 aCSF 300ml를 추가하고 이 백에 이소플루란이라는 라벨을 붙입니다. 원고 지시에 따라 isoflurane bag을 준비합니다. 각 프로파일에 파형을 무작위로 할당하여 광 시뮬레이션 프로토콜을 구성합니다.할당된 파형이 있는 각 프로파일은 디지털 TTL 입력에서 하나의 트리거 펄스 또는 하나의 시도에 해당합니다. 완료되면 프로필 시퀀스를 저장합니다. 다중 채널 프로브를 생체 외 뇌 조직 슬라이드에 배치하기 위해 실험용 aCSF를 분당 3-6밀리리터로 관류하고 관심 영역이 포함된 뇌 절편을 현미경 관류 챔버의 메쉬 그리드로 전달합니다.백금 하프로 뇌 조각을 고정합니다. 다중 채널 프로브의 말단부에 있는 전극 접점 라인이 박리 표면에 거의 수직이 되도록 메쉬 그리드를 회전합니다. 광시야 조명과 마이크로 매니퓰레이터의 미세한 제어 아래에서 다중 채널 프로브를 슬라이스 표면 쪽으로 내립니다.피질 구심성의 축삭 말단에서 발현되는 형광 리포터 단백질의 시각화를 위해 적절한 필터 큐브를 사용합니다. 필요한 경우 슬라이스를 회전하여 프로브를 박리 표면과 보다 정확하게 정렬합니다. x축을 따라 최종 목표 위치에서 200마이크로미터 떨어진 슬라이스 평면 바로 위에 프로브를 배치하고 기록되는 조직 영역 외부에 하나 이상의 채널을 남겨둡니다.프로브를 세로 축을 따라 슬라이스에 천천히 삽입합니다. 조직의 손상을 최소화하려면 날카로운 팁이 조직 표면 바로 아래에서 보일 때까지만 프로브를 전진시키십시오. 실험용 aCSF 소스를 배깅 대조군 용액으로 전환하고 표적 패치 클램프 기록을 위해 형광 표지된 세포를 식별합니다.조리개를 가장 작은 직경으로 제한하고 고출력 침수 대물렌즈를 맞물리면서 다중 채널 프로브와 대물 렌즈 사이의 접촉을 피하도록 주의하십시오. 조직에 초점을 맞춥니다. 다중 채널 프로브에 인접하지만 겹치지 않는 조직 영역에 광을 집중시킵니다.Cre 의존성 형광 마커를 발현하는 세포의 이미징을 허용하도록 적절한 필터 세트를 사용합니다. 대물 렌즈를 들어 올려 패치 피펫을 내릴 수 있는 충분한 공간을 만듭니다. 패치 피펫에 내부 용액을 넣고 전극 홀더에 장착합니다.1밀리리터 주사기를 사용하여 약 0.1밀리리터의 공기에 해당하는 양압을 가합니다. 패치 피펫을 용액으로 내려 시각적 안내에 따라 팁에 초점을 맞추고 표적 세포에서 전체 세포 기록을 얻습니다. 이 프로토콜에 사용된 동물은 소마토스타틴 또는 파브알부민 양성 중간뉴런에서 형광 리포터 단백질 tdtomato를 발현했습니다.이러한 인터뉴런은 적절한 필터 큐브가 결합된 상태에서 시각적 안내에 따라 패치 클램핑을 목표로 했습니다. 시냅스후 전위(postsynaptic potentials)는 4개의 2밀리초 펄스의 빛의 열차에 반응하여 중간뉴런에서 관찰되었습니다. 국소 자기장 전위도 기록하였다.전류 소스 밀도 및 다중 단위 활성은 국소 자기장 전위로부터 추출되었습니다. 전류 소스 밀도에서 추출된 전류 싱크의 진폭은 광 강도의 함수로 증가했습니다. 경로 간 비교를 위해 3개의 매개변수 비선형 로지스틱 방정식을 데이터에 적합하게 만들었습니다.시냅스후 전위 진폭도 전류 싱크 진폭에 따라 증가했습니다. 시상피질 및 피질-피질 입력에 대한 시냅스 반응은 대조군, 이소플루란 및 회복 조건 동안 측정되었습니다. 소마토스타틴(somatostatin)과 피질-피질(cortico-cortical) 자극의 시냅스 후 반응과 유발된 전류 싱크(brain sinks)는 이소플루란 조건에서 억제되었다.뇌 절편을 준비할 때 조직의 건강을 유지하는 것이 가장 중요합니다. 슬라이싱 절차 전반에 걸쳐 조직을 차갑게 유지하고 조직을 손상시키지 않고 빠르게 작업하는 것이 중요합니다. 다채널 세포외 기록은 다양한 방식으로 후처리될 수 있습니다.예를 들어, 광대역 신호의 고역 통과 필터링은 집단 급증 활동을 분리하는 반면, 현재 소스 밀도 계산은 시냅스 활동을 강조합니다. 이러한 기술을 통해 우리는 피질 회로의 특정 고립 구성 요소에 대한 마취 효과를 탐구할 수 있었고, 생체 내 의식 상실의 기저에 있는 메커니즘에 대한 통찰력을 제공할 수 있었습니다.

optogenetic-activation-afferent-pathways-brain-slices-modulation

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 비디오는 뉴런 특이적 형광 단백질을 포함하는 형질전환 뇌 절편에서 전기 활동을 동시에 이미징하고 기록하는 방법을 설명합니다. 이 절차에는 폭기된 인공 뇌척수액이 있는 관류 챔버에서 뇌 절편을 유지하고, 광원을 사용하여 형광 표지된 세포를 여기시키고, 다중 채널 프로브 및 패치 클램프로 전기 신호를 기록하는 것이 포함됩니다.

뇌 절편에 있는 신경 세포의 동시 광학 및 전기 생리학적 모니터링

이 비디오는 생쥐의 급성 편도체 뇌 절편을 사용하여 내측 전전두엽 피질(mPFC)과 편도체 뉴런 사이의 시냅스 연결성을 분석하는 절차를 보여줍니다. 이 마우스의 mPFC 뉴런은 형광 단백질에 융합된 채널로돕신을 발현합니다. 채널로돕신은 광 활성화 시 mPFC 뉴런에서 이온 유입 및 활동 전위 생성을 촉진합니다. 결과적으로, mPFC 뉴런은 시냅스후 편도체 뉴런에 결합하는 신경전달물질을 방출하여 mPFC-편도체 연결성을 시각화하기 위해 기록된 시냅스후 전류를 트리거합니다.

Visualization and Mapping of Neuronal Pathways in an Amygdala Brain Slice(편도체 뇌 절편에서 신경 경로의 시각화 및 매핑)

이 비디오는 내측 전전두엽 피질(mPFC) 축삭을 광유전학적으로 자극하고 LEC에서 피라미드 뉴런의 반응을 기록하여 외측 내후각 피질(LEC)의 시냅스 효율성을 연구하는 절차를 보여줍니다. 이 방법은 시냅스 가소성을 연구하기 위해 패치 클램프 녹음과 광 자극에 의한 시냅스 활성화를 결합합니다.

쥐 뇌 절편에서 시냅스 사건의 광유전학적 자극 및 전기생리학적 기록

우리는 시험관 내에서 신경 세포 집단을 광자극하기 위해 광유전학적 접근 방식을 사용하여 전뇌 회로의 기능적 지형 및 시냅스 특성을 특성화하는 방법을 설명합니다.

광유전학적으로 표적화된 전뇌 회로의 레이저 스캐닝 광자극

Optogenetic 방법이 널리 신경 활동을 조작하고 뇌 기능에 대한 영향을 평가하기 위해 사용된다. 여기서, 기술은 광학 활성 Channelrhodopsin의 생체 내 발현에 두려움 관련 회로의 특정 장거리 및 지역 신경 연결의 시냅스 속성의 생체 분석을 위해 수 있다는 설명이다.

뇌 조각의 공포 회로의 예 생체 Optogenetic 해부

우리는 microelectrode 배열을 사용 하는 설치류 뇌 조각에 4 aminopyridine 이용한 epileptiform 활동의 기록 및 전기 변조를 수행 하는 방법을 보여 줍니다. 사용자 지정 녹음 실 조직 생존 연장된 실험 세션에 걸쳐 유지합니다. 전극 매핑 라이브 고 자극 쌍의 선택 사용자 지정 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 수행 됩니다.

녹음 및 Microelectrode 배열에 결합 하는 설치류 뇌 조각에 Epileptiform 활동의 변조

이 프로토콜은 생체 뇌 슬라이스에서 광유전학 자극을 사용하여 먼 뇌 영역에서 장거리 입력의 세포 유형 특정 기능적 연결을 식별하는 일련의 방법을 설명합니다.

마우스 뇌 슬라이스에 장거리 입력의 광유전학 자극을 위한 Vivo intracerebral 입체 전착성 주사

특정 신경 인구 또는 뇌 영역의 광유전학 적 조작으로, 행동은 자유롭게 움직이는 동물에 있는 높은 시간 및 공간 해상도로 수정될 수 있습니다. 만성 이식 된 광섬유와 함께 다른 광유전학 도구를 사용하여 다양한 신경 변조 및 행동 테스트를 수행 할 수 있습니다.

자유롭게 움직이는 마우스에 있는 행동을 조절하기 위하여 신경 활동의 광유전학 조작

현재 프로토콜은 해마에 복부 테진 영역 (VTA) 글루타민트 프로젝션을 추적하기위한 간단한 방법을 보여줍니다. VTA 글루타민트 뉴런의 사진 자극은 VTA 글루타민단 단자가 생체 내에서 CA1 퍼티티 피라미드 발사 속도를 조절하는 방법을 보여주기 위해 CA1 레코딩과 결합되었습니다.

해마의 생체 내 해부학 및 기능적 추적

현재 시행 된 바와 같이, 인간이 아닌 영장류의 광유전학은 바이러스 벡터를 뇌에 주입해야합니다. 최적의 주입 방법은 신뢰할 수 있어야 하며 많은 응용 분야에서 사후 조직학에서 쉽고 명확하게 식별되는 임의의 깊이의 개별 부위를 표적으로 삼을 수 있어야 합니다. 이러한 특성을 갖는 주입 방법이 제시된다.

마취 및 깨어 있는 행동하는 비인간 영장류 뇌에서 광유전학을 위한 AAV 벡터 주사

여기서 우리는 급성 설치류 뇌 조각에서 시냅스 특이적 전기생리학적 특성을 허용하기 위해 광유전학적 구조를 가진 분리된 뇌 영역의 바이러스 형질도입을 설명하는 프로토콜을 제시합니다.

생체 외 내측 전두엽 피질에서 외측 내후각 피질까지의 장거리 시냅스 전달 및 가소성에 대한 광유전학적 심문

배우세요 뇌 조각에서 광유전학을 이용한 구심성 경로 활성화 및 휘발성 마취제의 시냅스 반응 조절 메커니즘을 연구하는 방법을. 이 기술은 특정 세포 유형과 신경 회로를 정밀하게 분석합니다.

뇌 조각에서 구 심성 경로의 광유전 적 활성화 및 휘발성 마취제에 의한 반응의 조절

더 많은 동영상 탐색