Sensorische verwerking in de hersenen van zoogdieren omvat meestal meerdere onderling verbonden neuronale circuits, die elk extracten bijzonderheden van sensorische input. In sensorische paden, vroege informatieverwerking is van vitaal belang voor de normale waarneming en gedrag. In het accessoire olfactorische systeem (AOS), het accessoire reukbol (AOB) is de belangrijkste neurale circuit die de sensorische periferie naar downstream structuren die hormonale evenwicht 1,2, agressie 3, en opwinding 4 dicteren. Als zodanig is het verwerken van informatie binnen dit circuit sterk gekoppeld aan veranderingen in het gedrag van dieren.
Het accessoire reukorgaan ligt bij muizen en ratten met de dorsale / staart / posterieure aspect van de belangrijkste reukbol (MOB) onder de dichte, gevasculariseerd rhinal sinus. De AOB ontvangt afferente innervatie van axonen van perifere vomeronasal sensorische neuronen (VSNs) die in de Vomeronasal (VNO) woont, een small blind-ended buis in de voorste snuit net boven het zachte gehemelte. Deze axonen doorkruisen de delicate vel septum weefsel aan de mediale grens van de neusholtes. Verschillende studies hebben AOB neurale reacties gepeild naar bronnen van AOS geuren (zoals muis urine) in vivo gebruik van verdoofde muizen 5-7 of vrij-het verkennen van dieren 8. De heldhaftige verdoofd in vivo studies betrokken (a) tracheotomies diepe narcose te waarborgen en te voorkomen dat de aspiratie van vloeistof stimuli 5-7, (b) stimulatie van het sympathische ganglion cervicale 6 of directe cannulatie van de Vomeronasal 5,7 tot vluchtige geuren introduceren en (c) craniotomies met of zonder frontale kwab ablaties aan elektrode ontwikkelingen mogelijk te maken in de AOB 6. Awake / gedraagt studies 8-10 betrokken chirurgische implantatie van een Microdrive. Kortom, deze experimentele paradigma's zijn krachtig, maar zeer moeilijk en vereisen vaak anesthesie.
Interessant is dat verschillende studies geprobeerd om zintuiglijke structuren en downstream neurale circuits in leven buiten het lichaam (ex vivo) onderhouden met enig succes 11-15. Omdat de verbindingen tussen de VNO en AOB blijven ipsilaterale en omdat de middellijn septum weefsel kan worden blootgesteld aan zuurstof superfusate in een hemisfeer, wilden wij dit ene hersenhelft ex vivo benadering ontwikkelen deze structuren isoleren behoud van hun functionele connectiviteit. We hebben onlangs in geslaagd dit doel te bereiken 16. Deze voorbereiding houdt beide VNO en AOB levend en functioneel verbonden minstens 4 - 6 uur omdat zowel de axonen (langs de middellijn septum zachte weefsel) en AOB zijn relatief ondiep <600 urn functies die toegankelijk geoxygeneerde kunstmatige cerebrospinale vloeistof (superfused zijn aCSF). Dit VNO-AOB ex vivo bereiding maakt introductie van gecontroleerde stimuli in de VNO via een dunne canule, endirecte visuele toegang tot de kleine AOB voor gerichte plaatsing van de elektroden en / of live-fluorescentie microscopie. Deze werkwijze is voordelig indien men wenst om de circuits te bestuderen in de afwezigheid van anesthesie. Omdat deze benadering doorsnijdt centrifugale verbindingen, is het niet geschikt om onderzoek naar centrifugale modulatie van AOB functie. De VNO-AOB ex vivo voorbereiding is moeilijk om te leren, maar eenmaal bereikt produceert een betrouwbaar platform waarop circuit organisatie, informatieverwerking, en neurale plasticiteit onderzoeken in deze krachtige zintuiglijke circuit.