$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Tijdens het leren, dieren vormen associaties tussen complexe sets van zeer specifieke stimuli. Deze hoge-resolutie-informatie wordt gedacht te worden gecodeerd door wijzigingen binnen specifieke patronen van dun verspreid neuronen genaamd neuronale ensembles. Neuronale ensembles zijn onlangs geïdentificeerd door de inductie van onmiddellijk vroege genen (IEG 's), zoals Fos, Arc en Zif268 en hun eiwitproducten in neuronen die sterk in gedrag of cue exposure werden geactiveerd. Fos-expressie neuronen in het bijzonder is aangetoond dat oorzakelijke rol in context en cue-specifieke aangeleerd gedrag 1-4. Aldus unieke moleculaire neuroadaptations binnen deze geactiveerde Fos expressie brengende neuronen top kandidaten voor de neurale mechanismen die coderen geleerd verenigingen gevormd tijdens normale en abnormale leren leerstoornissen, zoals verslaving en posttraumatische stressstoornis (PTSS) 5.
fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) heeft onlangs toegestaan analyse van unieke moleculaire neuroadaptations in Fos expressie neuronen. Flowcytometrie en celsortering werden ontwikkeld in 1960 6,7 cellen te karakteriseren en te isoleren op basis van hun lichtverstrooiing eigenschappen en immunofluorescentie en zijn lang gebruikt in immunologie en kankeronderzoek. Echter flowcytometrie en FACS vereist gedissocieerde losse cellen die moeilijk te verkrijgen uit volwassen hersenweefsel zijn. FACS werd eerst gebruikt voor het isoleren en analyseren van Green Fluorescent Protein (GFP) tot expressie brengen striatale neuronen van transgene muizen die geen antilichaam labeling 8,9 vergde. We ontwikkelden een antilichaam gebaseerde FACS werkwijze 10 voor het isoleren en moleculaire veranderingen beoordelen Fos expressie brengende neuronen geactiveerd door drugs en / of aanwijzingen in wildtype dieren 11-15. In deze werkwijze worden neuronen gelabeld met een antilichaam tegen het algemene neurale marker NeuN, terwijl sterk geactiveerd neuronenzijn gemerkt met een antilichaam tegen Fos. Hoewel onze eerste werkwijze vereist bundeling tot 10 ratten per monster voor vers weefsel, verdere wijziging van protocol toegestane FACS isolatie van Fos-expressie (qPCR) analyse van discrete hersengebieden neuronen en kwantitatieve polymerasekettingreactie vanaf één rat 13-15 . In totaal werden unieke moleculaire veranderingen gevonden in Fos expressie neuronen geactiveerd tijdens een verscheidenheid aan context- en cue geactiveerd gedrag in de verslavingszorg onderzoek 12,14,15.
Een groot logistiek probleem bij het uitvoeren van FACS op verse weefsel is dat het een hele dag aan het weefsel en proces FACS dissociëren. Bovendien kan slechts vier monsters per dag worden verwerkt. Dit betekent gewoonlijk dat slechts een hersengebied van elke hersenen mogelijk is en de resterende hersengebieden moeten worden weggegooid. Dit is een groot probleem voor de lage throughput gedrags-procedures, zoals self-administratie en uitsterven training dat een operatie en vele weken van intensieve training vereist. Verder lang en ingewikkeld gedragsprocedures op testdag bemoeilijkt FACS voeren op dezelfde dag. Het zou een aanzienlijk voordeel kunnen de hersenen bevriezen van de dieren direct na gedragstesten en daarna uit een of meer hersengebieden isoleren Fos expressie neuronen op verschillende tijdstippen van de keuze onderzoekers.
Hier laten we zien dat onze FACS protocol kan worden gebruikt voor Fos expressie neuronen (en andere celtypen) van verse of bevroren hersenweefsel isoleren. Als voorbeeld, geïsoleerde we Fos expressie neuronen van de rat striatum na een acuut methamphetamine injecties en van naïeve ratten zonder injecties (controle conditie). Dit kan echter FACS protocol worden gebruikt na elke gedragstherapie of farmacologische behandeling. Daaropvolgende qPCR analyse van onze monsters aangegeven dat de genexpressie van deze celtypen kon worden beoordeeld met SimiLAR efficiency van zowel verse als bevroren weefsel.