Methodenartikel

Synaptische plasticiteit opnemen in Acute Hippocampal plakjes onderhouden in een kleine volumes Recycling-, perfusie-, en onderdompeling-type kamer systeem

DOI:

10.3791/55936

⸱

1 januari 2018

 ,  ,  , 
1The Institutes of Brain Science, the State Key Laboratory of Medical Neurobiology, the Collaborative Innovation Center for Brain Science, Fudan University

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol beschrijft de stabilisatie van het zuurstofgehalte in een klein volume van gerecycled buffer en methodologische aspecten van de opname van de activiteit-afhankelijke synaptische plasticiteit in verzonken acute hippocampal plakjes.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hoewel experimenten op segmenten van de hersenen zijn al in gebruik sinds 1951, problemen die de kans op het bereiken van een stabiele en succesvolle analyse van synaptische transmissie modulatie verminderen bij het uitvoeren van potentiële of intracellulaire veldopnames. Dit manuscript beschrijft de methodologische aspecten die nuttig wellicht bij het verbeteren van de experimentele omstandigheden voor het onderhoud van acute hersenen segmenten en voor het vastleggen van veld excitatory postsynaptisch potentieel in een kamer verkrijgbare onderdompeling met een uitstroom-carbogenation eenheid. De uitstroom-carbogenation helpt bij het stabiliseren van het zuurstofniveau in experimenten die afhankelijk zijn van de recycling van een kleine buffer reservoir ter verbetering van de kostenefficiëntie van de drug experimenten. Daarnaast presenteert het manuscript representatieve experimenten die onderzoeken van de effecten van verschillende carbogenation wijzen en stimulatie paradigma's op de activiteit-afhankelijke synaptische plasticiteit van synaptische transmissie.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In 1951 waren de eerste gerapporteerde acute hersenen segment experimenten uitgevoerd1. In 1971, na succesvolle in vitro opnames uit de3 van piriform cortex2,en de ontdekking dat hippocampal neuronen onderling dwars langs de as van de septotemporal van de hippocampus4, één van verbonden de eerste in vitro opnames van hippocampal Neuronale activiteit werd bereikt5. De gelijkenis van de neurofysiologische of neurostructural parameters van neuronen in vivo en in vitro voorwaarden zijn nog steeds het onderwerp van een debat6, maar in 1975, Schwartzkroin7 aangegeven dat de basale eigenschappen van neuronen in vitro worden gehandhaafd en dat hoogfrequente stimulatie (dat wil zeggen, tetanization) van afferents in de hippocampal formatie induceert een langdurige versoepeling van synaptic potentieel8. Elektrofysiologische opname van neuronale activiteit in vitro breidde de studie van de cellulaire mechanismen van activiteit-afhankelijke synaptische plasticiteit9,10, die had ontdekt in 1973 door Bliss et al. 11 in vivo experimenten met konijnen.

De studie van neuronale activiteit of signalering trajecten in plakjes van de hersenen, met name in acute hippocampal segmenten, is nu een standaard tool. Verrassend, moeten in vitro experimenten echter nog worden herleid, zoals blijkt uit de verschillende benaderingen die nog steeds bestaan voor de opstelling en het onderhoud van acute hippocampal segmenten. Reid et al. (1988) 12 herzien de methodologische uitdagingen voor het onderhoud van acute hersenen segmenten in verschillende soorten segment kamers en de keuzes van het medium, pH, temperatuur en zuurstof niveau zwemmen. Deze parameters zijn nog steeds moeilijk te controleren in de zaal van de opname als gevolg van de op maat gemaakte elementen van in vitro segment-opname opstellingen. Publicaties kunnen worden gevonden dat misschien help te overwinnen enkele van de methodologische uitdagingen en die nieuwe soorten beschreven onderdompeling segment chambers, zoals een interstitiële 3D microperfusion systeem13, een kamer met verbeterde laminaire flow en zuurstof 14, een systeem met geautomatiseerde temperatuur controle15, en een multi-kamer opname systeem16opgeven. Aangezien deze kamers zijn niet gemakkelijk op te bouwen, rekenen de meeste wetenschappers op verkrijgbare segment kamers. Deze kamers kunnen worden gemonteerd op een Microscoop systeem, waardoor de combinatie van elektrofysiologie en fluorescentie imaging17,18,19. Aangezien deze kamers houden de segmenten van de hersenen ondergedompeld in kunstmatige cerebrospinale vloeistof (aCSF), moet een hoog stroomtarief bufferoplossing worden gehandhaafd, verhoging van de kosten van de toepassing van de drug. Daartoe hebben we een recyclingsysteem perfusie met uitstroom-carbogenation waarmee voldoende stabiliteit voor de lange termijn opname van veld potentieel in een onderdompeling segment kamer met behulp van een relatief kleine aCSF volume opgenomen. Bovendien, samengevat we hoe het gebruik van deze experimentele carbogenation/perfusie-systeem de uitkomst van de Synaptische plasticiteit activiteit-afhankelijke10 beïnvloedt en hoe remming van eukaryotische rek factor-2 kinase (eEF2K) moduleert synaptic transmissie20.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De dieren werden onderhouden volgens de vastgestelde normen voor de verzorging van de dieren en de procedures van de instituten van de wetenschap van de hersenen en de State sleutel laboratorium van medische neurobiologie van Fudan University, Shanghai, China.

1. oplossing voorbereiding

Opmerking: Zie de tabel van materialen.

  1. Bereiden de segmenteringshulplijnen buffer (gemodificeerde Gey de oplossing): 92 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1.25 mM NaH2PO4, 30 mM NaHCO3, 25 mM glucose, 20 mM HEPES, 3 mM nb+-pyruvaat, 10 mM MgSO4en 0,5 mM CaCl2.
  2. Breng de pH op 7.6 met behulp van de 1 M NaOH zonder carbogenation.
  3. Winkel de buffer bij 4 ° C.
    Opmerking: De titratie verduidelijkt de vloeistof troebel. De osmolaliteit is 305-310 mOsm. De carbogen21 bevat 5% koolstofdioxide en 95% zuurstof.
  4. De aCSF bereid door verdunning van een 10 x stockoplossing van aCSF die geen bevat bicarbonaat en glucose, geven een uiteindelijke samenstelling van: 124 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 2.5 mM CaCl2, 2 mM MgCl2en 1.25 mM KH2PO4.
  5. Bicarbonaat en glucose tot 10 mM glucose en 26 mM NaHCO3toevoegen.
  6. Carbogenate de aCSF door een geperforeerde silicon buis met een geblokkeerde einde onmiddellijk na het toevoegen van de NaHCO-3.
  7. Wordt de pH terwijl carbogenating (pH 7,3-7.4).
    Opmerking: De buffercapaciteit kan enigszins aangepast worden door een wijziging van het bedrag van NaHCO3. Aangezien de resulterende pH afhankelijk van de temperatuur is, is het noodzakelijk om te controleren de resulterende pH terwijl carbogenating bij de bedrijfstemperatuur (bijvoorbeeld 30 ° C).

2. voorbereiding van Acute Hippocampal segmenten

Opmerking: Zie de tabel van materialen.

  1. Plaats een segment-bedrijf maaswijdte in een incubatie kamer voor acute hersenen segmenten, de kamer vullen met aCSF en carbogenate (4-6 L/h) voor ten minste 30 min22 bij 28-30 ° C.
  2. Koel de chirurgische instrumenten tot 2-4 ° C.
  3. Plaats een glas bekerglas gevuld met koude en carbogenated snijden buffer (2-4 ° C), gehandhaafd in een mengsel van ijs water, in de buurt van de vibratome.
  4. Anesthetize van ratten of muizen totdat het hoornvlies reflexen verdwijnen (30-50 s) met behulp van Isofluraan door 500 µL rekening met een 2 L glazen pot of 12,5 µL in een tube van 50 mL.
  5. Isoleren van de hersenen met behulp van een methode beschreven en gevisualiseerd in detail in de publicaties van Mathis et al. (2011) 23 en Yuanxiang et al. (2014) 24.
  6. Koel de hersenen tot 2-4 ° C in een ijskoude segmenteringshulplijnen buffer (gedurende ten minste 2 minuten) voordat de ontrafeling van het cerebellum en scheiden van de hemisferen.
  7. Een koude chirurgische mes gebruiken voor het ontleden van een stuk van de dorsale cortex onder een hoek van 70° langs de dorsale rand van elk halfrond25 om transversale segmenten van de ventrale en het tussenliggende deel van de hippocampus, zoals weergegeven in Figuur 1C en E.
  8. Met een koude tandheelkundige cement spatel, door een halfrond te overbrengen in een stuk filtreerpapier kort drogen de gemaakte oppervlak (1-2 s).
  9. Monteer de twee hemisferen met vers geslepen oppervlakken op het ijskoude segmenteringshulplijnen platform met behulp van snelwerkende lijm lijm; hebben het caudal einde van de hemisferen gezicht het scheermesje (Figuur 1D).
  10. Schakel de segmenteringshulplijnen platform in de koeling kamer van een vibratome en vul die kamer met de segmenteringshulplijnen buffer (2-4 ° C). Carbogenate met behulp van een geperforeerde silicium-buis.
  11. Knippen van 350 µm segmenten met behulp van adequate vibratome instellingen (bijvoorbeeld de voorwaartse snelheid lemmet: 1.2 mm/s, blade amplitude: 1 mm).
  12. Isoleren van de hippocampal formatie uit de subiculum en de cortices van de Entorinale met behulp van twee cannulas van de injectie (> 28 G) als schaar.
  13. Verwijder de belletjes uit de maaswijdte van de segment-bedrijf van de kamer van de eerder bereid incubatie met behulp van een precisiepipet Pasteur.
  14. Overdracht van de segmenten die sommige transparantie op de stratum pyramidale uit de segmenteringshulplijnen platform op de maaswijdte van de incubatie-zaal hebben. Vermijd elke vouwing, stretching, overlappende en zweven door zuigen aCSF en het segment in een grote-mond Pasteur pipet.
    Opmerking: De hele procedure (stap 2.5-2.14) kan duren 5-10 min; Daarom is het belangrijk om te controleren van de temperatuur van de bufferoplossing na verloop van tijd te handhaven bij 4 ° C.
  15. Incubeer de segmenten bij 30 ° C gedurende ten minste 1,5-2 uur in de zaal van de incubatie en bieden carbogen bij 4-6 L/h.
    Opmerking: Pas het debiet van de carbogen naar de buffer in de incubator circuleren, maar voorkomen dat de plakjes drijvende.

3. wijzigingen van de Carbogenation voor de aCSF Recycling van kleine Reservoirs

  1. Een 3-weg buis connector toevoegt aan de uitstroom van de recyclingsysteem (Figuur 2B).
  2. Sluit de middelste arm van de verbindingslijn van de 3-wegs buis met een carbogen levering buis en het debiet te regelen met een luchtstroom meter (3-4 L/h, Figuur 2D en Figuur 4C).
  3. Een tweede 3-weg buis connector toevoegt aan de instroom van de recyclingsysteem. De middelste arm verbinden met de buis die de inline-kachel, de bovenarm aan een dunne silicium-buis (10 cm lengte) en de onderarm kijkend naar de buis van de instroom uit het reservoir (low-pass filter; Figuur 4 C).
  4. Plaats een buis squeezer op een dunne silicium-buis (OD: 2 mm) op een positie langs de buis waar de pulsatie van de aCSF in de zaal van het segment, gegenereerd door de peristaltische pomp, minimaal zijn is.
    Opmerking: De uitstroom-carbogenation (uitstroom-carb.) wijziging vermindert de gevoeligheid van het niveau van de carbogenation aan het volume van het aCSF reservoir, het recyclingspercentage, aCSF en relatieve buis posities binnen kleine aCSF stuwmeren (< 50 mL; Figuur 3). Met betrekking tot de low-pass filter vermindert een bepaalde hoeveelheid lucht in de dunne silicium-buis de pulsatie van de stroom van de aCSF; de buis moet dus meestal met lucht worden gevuld.

4.Synaptic reacties opnemen in een onderdompeling segment kamer

Opmerking: Zie de tabel van materialen.

  1. Vooraf warm de oplossing van de aCSF in een waterbad tot ongeveer 28-30 ° C (Hiermee voorkomt u dat bubble vorming in de zaal van de opname).
  2. Start de recyclingsysteem (4-5 mL/min) en activeren van de inline kachel om equilibreer het systeem gedurende ten minste 1 uur.
  3. Presoak een klein stukje van lens reiniging van papier en een nylon mesh gefixeerd op een U-vormige platina-draad in de onderdompeling segment kamer voor een paar minuten (Figuur 4).
  4. Verwijder de U-vormige platina-draad.
  5. Schakel de recycling en plaatsen van een segment op de lens schoonmaken van papier.
  6. Onmiddellijk plaats de segment-bedrijf Maas op de top van het segment, schakelen op de pomp, en laat het segment equilibreer gedurende 30 min zonder dompelen de doelstelling in de aCSF.
  7. Vul de borosilicaat micropipet (dat wil zeggen, de opname-elektrode) met aCSF (weerstand tip: 1-2 MΩ, 1/3 met aCSF gevuld) en monteren in de pipet houder.
  8. Controleren van de isolatie van de elektrode metalen stimulatie door deze te plaatsen in NaHCO3 oplossing (> 40 mM). De elektrode verbinden met de minpool van een DC spanning generator (1-2 V, positieve pool: zilver of platina-draad), en observeren van de vorming van luchtbellen aan het uiteinde onder een Microscoop dissectie (> 60 x vergroting).
  9. Plaats van de geteste epoxy-geïsoleerde wolfraam stimulatie elektrode in de manipulator houder en de verwijzing draden in de zaal van het segment.
  10. Toevoegen van een tweede referentie-elektrode aan de zaal en sluit deze aan op de aansluiting van de verwijzing van de headstage van de opname-elektrode (Figuur 4A).
  11. In de software van de controle van de versterker, klik op het vak "nul klem mode" en gaan door te dubbelklikken op het vak "uitvoer gain lijst". Kies een winst van "100", dubbelklikt u op de "high-pass filter keuzelijst (Bessel)," Kies "0,1 Hz" en dubbelklik op de "low-pass filter keuzelijst (AC)" om te kiezen "3 kHz."
  12. In de opname-software, klikt u op het op "ophaal | Open Protocol." Kies een protocol dat heeft instellingen waardoor episodische stimulaties en de digitalisering van het versterkte potentieel bij 10-20 kHz voor 50-100 ms en dat automatisch wordt gegenereerd een stimulans isolator 10 ms na de start van een episodische opname.
  13. Plaats de stimulatie en de opname elektroden in lijn en evenwijdig aan de stratum pyramidale, bijvoorbeeld (Figuur 4B en Figuur 5).
  14. Klik op "verwerven | Edit Protocol"en kies het tabblad"trigger"(in het pop-upvenster). Klik op het vak "trigger bron" en kiezen "space bar" als de trigger bron. Klik op de knop "OK". Klik op de "record" knop om te beginnen de verwerving en het pop-upvenster met een trigger knop Opmerking.
  15. In de stimulus isolator software, klik op het vak "spanningsregeling" en vul "0." Klik op de "download" knop. Klik op het venster "opnamesoftware" en druk op de SPATIEBALK. Herhaal deze cyclus door het opeenvolgend waarden van 1 tot en met 8, bijvoorbeeld invoeren op 1 mV stappen in het vak "spanningsregeling".
  16. De kracht van de stimulatie te correleren met de waarden van de fEPSP-helling en bepalen de kracht van de stimulatie nodig om 40% van de fEPSP-helling maximaal. Klik op de "spanning control box" en voer de vastgestelde waarde. Klik op de "download" knop.
    Opmerking: Een stimulans isolator wordt gebruikt om het korte spanning of huidige pulsen toepassen op hersenweefsel. De tweefase pulsen kunnen hebben 100 µs per fase.
  17. In de opname-software, klikt u op de stopknop en vervolgens het menu "Verwerven". Klik op "Bewerken Protocol" en kies de "trigger"-tab in het pop-upvenster. Klik op het vak Bron de trigger en koos de "interne timer" als de trigger bron. Klik op de knop "OK". Klik op de opnameknop die de automatische opname van veld potentieel start elke 30 s, bijvoorbeeld. Klik op de toets "stop" na 30-60 min.
  18. Klik in het menu "Verwerven", klik op "Open Protocol," Kies het gewenste inductie-protocol van de Synaptische plasticiteit en klik op de knop "OK". Klik op de "record" knop om de hoogfrequente stimulatie en de opname automatisch te activeren. Klik op de "stop" knop.
    Opmerking: In geval van studies met betrekking tot de Synaptische plasticiteit, van toepassing zijn een van de standaard inductie paradigma's voor de lange termijn potentiëringsverschijnselen of op lange termijn depressie na langdurige basislijn opname. Representatieve voorbeelden van de resulterende modulatie van de synaptische transmissie zijn afgebeeld in Figuur 7 en Figuur 8.
  19. In de opname-software, klikt u op "ophaal | Open Protocol"en kies hetzelfde protocol zoals in stap 4.12. Klik op de "OK" knop en klik vervolgens op "record". Houd het automatisch uitvoeren van de potentiële veldopnames voor 2-4 h, bijvoorbeeld. Klik op de "stop" knop om de opname te beëindigen.
  20. In het geval van farmaceutische studies, het toepassen van de compound rechtstreeks naar het aCSF reservoir als permanente samengestelde administratie is gewenst (Figuur 6).

5. het reinigen van de Setup en Hints

Opmerking: Zie hieronder voor algemene tips.

  1. Wekelijks reinigen van het systeem door recycling van 10% H2O2 voor niet meer dan 20 minuten, gevolgd door wassen met gedeïoniseerd H2O.
    Opmerking: Ethanol wordt niet aangeraden voor het reinigen. Het wordt ook niet aanbevolen om te dompelen de doelstelling in H2O2en verwijzing draden.
  2. Verwijder geprecipiteerde zout op het oppervlak van het objectief of kamer omgeving met 0,1 N HCl en dan water.
  3. Wassen van de carbogen waskolf in gedestilleerd water of 0,1 N HCl.
  4. Dompel het segment incubatie kamer in 10% H2O2 voor 5 min een keer per week en dan spoel de incubatie kamer met gedeïoniseerd H2O.
  5. Bij metalen stimulatie de elektroden, de stimulerende elektrode tip met gedeïoniseerd water afspoelen na elk experiment en veeg voorzichtig de stimulerende elektrode-tip met een katoenen bal gedrenkt met ethanol te verwijderen van de resterende weefsel.
  6. Verminder de weerstand van commerciële metalen stimulatie elektroden door het verwijderen van de isolatie op het puntje door middel van een voorzichtig vegen met schuurpapier.
  7. Het verlies van carbogen van de aCSF verminderen terwijl recycling via de buizen door vervanging van de silicium-buizen met polytetrafluorethyleen buizen.
  8. Houd de zilveren draden van de opname elektrode en referentie-elektrode bleekmiddel voor meerdere dagen te vormen AgCl op het oppervlak van de draad.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de sectie protocol beschreven we de voorbereiding van acute hippocampal segmenten uit het ventrale en tussenliggende deel van de hippocampal formatie (Figuur 1) van mannelijke C57BL/6 muizen en mannelijke Wistar ratten (5-8 weken). De positie van de hemisferen op de slicer platform helpt hen om stabiel te houden en elimineert de noodzaak van stabilisatie met agar of agarose. De perfusie-systeem zelf is gebaseerd op een peristaltische pomp geopereerd hoge r...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hoewel de interface segment chambers vertonen meer robuuste synaptic reacties25,26,27,28, bieden onderdompeling kamers extra gemak voor patch-clamp opname en fluorescentie Imaging. Zo hebben we verschillende aspecten van veldopnames potentiële in acute hippocampal plakjes met behulp van een commerciële onderdompeling segment kamer die gemakkelijk kan worden uitgebreid tot de beeldvorming van fl...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs verklaren dat het onderzoek werd uitgevoerd in de afwezigheid van eventuele commerciële of financiële relaties kan worden opgevat als een mogelijke belangenconflicten.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W.W. uitgevoerd, geanalyseerd, en de experimenten ontworpen en schreef het manuscript. D.X. en C.P. bijgestaan in figuur voorbereiding en de experimenten. Dit werk werd gesteund door NSFC (31320103906) en T.B.-111 Project (B16013)

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Benodigdheden
NaClSinopharm Chemical Reagent, China10019318
KClSinopharm Chemical Reagent, China10016318
KH2PO4Sinopharm Chemical Reagent, China10017618
MgCl2·6H2OSinopharm Chemical Reagent, China10012818
CaCl2Sinopharm Chemical Reagent, China10005861
NaHCO3Sinopharm Chemical Reagent, China10018960
GlucoseSinopharm Chemical Reagent, China10010518
NaH2PO4Sinopharm Chemical Reagent, China20040718
HEPESSigmaH3375
Sodium pyruvateSigmaA4043
MgSO4Sinopharm Chemical Reagent, China20025118
NaOHSinopharm Chemical Reagent, China10019718
Hulpmiddelen en materialen voor dissectie
DecapitatorsHarvard apparatus55-0012voor onthoofding van ratten
Bandage ScissorsSCHREIBER12-4227voor onthoofding van muizen
double-edge bladeFlying Eagle, China74-C
IRIS ScissorsRWD, ChinaS12003-09
Bone RongeursRWD, ChinaS22002-14
SpoonHammacher HSN 152-13
dental cement spatulaHammacher HSN 016-15
dental double end excavatorBlacksmith Surgical, USABS-415-017
Vibrating MicrotomeLeica, GermanyVT1200S
surgical blade RWD, ChinaS31023-02
surgical holderRWD, ChinaS32007-14
Elektrofysiologisch apparatuur en materialen
Vertical Pipette PullerNarishige, JapanPC-10
Vibration isolation tableMeirits, JapanADZ-A0806
submerged type recording chamberWarner InstrumentsRC-26GLP
4 Axis MicromanipulatorSutter, USAMP-285, MP-225
Platinum WireWorld Precision InstrumentsPTP406
AmplifierMolecular Devices, USAMulticlamp 700B
Data Acquisition SystemMolecular Devices, USADigidata 1440A
Anaysis softwareMolecular Devices, USAClampex 10.2
Fluorescence MicroscopeNikon, JapanFN1
LED light sourceLumen Dynamics Group, CanadaX-cite 120LED
micropipettesHarvard apparatusGC150TFextracellulair opnemen
borosilicate micropipettesSutter, USABF150-86patch clamp
tungsten electrodeA-M Systems, USA575500
peristaltic pumpLonger, ChinaBT00-300T
tubes for peristaltic pumpISMATEC, Wertheim, GermanySC03091x instroom, ID: 1,02 mm
tubes for peristaltic pumpISMATEC, Wertheim, GermanySC03192x uitstroombuizen, ID: 2,79 mm
CCD cameraPCO, Germanypco.edge sCMOS
lens cleaning paperKodak
50 mL conical centrifuge tubeThermo scientific339652
PrechamberWarner InstrumentsBSC-PC
Inline heaterWarner InstrumentsSF-28
Temperature ControllerWarner InstrumentsTC-324B

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. McIlwain, H. Metabolic response in vitro to electrical stimulation of sections of mammalian brain. Biochem J. 48 (4), (1951).
  2. McIlwain, H., Richards, C. D., Somerville, A. R. Responses in vitro from the piriform cortex of the rat, and their susceptibility to centrally-acting drugs. J Neurochem. 14 (9), 937-938 (1967).
  3. Yamamoto, C., McIlwain, H. Electrical activities in thin sections from the mammalian brain maintained in chemically-defined media in vitro. J Neurochem. 13 (12), 1333-1343 (1966).
  4. Andersen, P., Bliss, T. V., Lomo, T., Olsen, L. I., Skrede, K. K. Lamellar organization of hippocampal excitatory pathways. Acta Physiol Scand. 76 (1), 4-5 (1969).
  5. Skrede, K. K., Westgaard, R. H. The transverse hippocampal slice: a well-defined cortical structure maintained in vitro. Brain Res. 35 (2), 589-593 (1971).
  6. Kirov, S. A., Sorra, K. E., Harris, K. M. Slices have more synapses than perfusion-fixed hippocampus from both young and mature rats. J Neurosci. 19 (8), 2876-2886 (1999).
  7. Schwartzkroin, P. A. Characteristics of CA1 neurons recorded intracellularly in the hippocampal in vitro slice preparation. Brain Res. 85 (3), 423-436 (1975).
  8. Schwartzkroin, P. A., Wester, K. Long-lasting facilitation of a synaptic potential following tetanization in the in vitro hippocampal slice. Brain Res. 89 (1), 107-119 (1975).
  9. Reymann, K. G., Frey, J. U. The late maintenance of hippocampal LTP: requirements, phases, 'synaptic tagging', 'late-associativity' and implications. Neuropharm. 52 (1), 24-40 (2007).
  10. Bliss, T. V., Collingridge, G. L., Morris, R. G. Synaptic plasticity in health and disease: introduction and overview. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 369 (1633), 20130129(2014).
  11. Bliss, T. V., Gardner-Medwin, A. R. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the unanaestetized rabbit following stimulation of the perforant path. J Physiol. 232 (2), 357-374 (1973).
  12. Reid, K. H., Edmonds, H. L., Schurr, A., Tseng, M. T., West, C. A. Pitfalls in the Use of Brain-Slices. Prog Neurobiol. 31 (1), 1-18 (1988).
  13. Rambani, K., Vukasinovic, J., Glezer, A., Potter, S. M. Culturing thick brain slices: an interstitial 3D microperfusion system for enhanced viability. J Neurosci Methods. 180 (2), 243-254 (2009).
  14. Hajos, N., et al. Maintaining network activity in submerged hippocampal slices: importance of oxygen supply. Eur J Neurosci. 29 (2), 319-327 (2009).
  15. Redondo, R. L., et al. Synaptic tagging and capture: differential role of distinct calcium/calmodulin kinases in protein synthesis-dependent long-term potentiation. J Neurosci. 30 (14), 4981-4989 (2010).
  16. Stopps, M., et al. Design and application of a novel brain slice system that permits independent electrophysiological recordings from multiple slices. J Neurosci Methods. 132 (2), 137-148 (2004).
  17. Behnisch, T., Matsushita, S., Knopfel, T. Imaging of gene expression during long-term potentiation. Neuroreport. 15 (13), 2039-2043 (2004).
  18. Karpova, A., et al. Encoding and transducing the synaptic or extrasynaptic origin of NMDA receptor signals to the nucleus. Cell. 152 (5), 1119-1133 (2013).
  19. Karpova, A., Mikhaylova, M., Thomas, U., Knopfel, T., Behnisch, T. Involvement of protein synthesis and degradation in long-term potentiation of Schaffer collateral CA1 synapses. J Neurosci. 26 (18), 4949-4955 (2006).
  20. Weng, W., Chen, Y., Wang, M., Zhuang, Y., Behnisch, T. Potentiation of Schaffer-Collateral CA1 Synaptic Transmission by eEF2K and p38 MAPK Mediated Mechanisms. Front Cell Neurosci. 10 (247), (2016).
  21. Meduna, L. J., Jackman, A. I. Carbon dioxide inhalation therapy. Res Publ Assoc Res Nerv Ment Dis. 31, 280-286 (1953).
  22. Edwards, F. A., Konnerth, A., Sakmann, B., Takahashi, T. A thin slice preparation for patch clamp recordings from neurones of the mammalian central nervous system. Pflugers Arch. 414 (5), 600-612 (1989).
  23. Mathis, D. M., Furman, J. L., Norris, C. M. Preparation of acute hippocampal slices from rats and transgenic mice for the study of synaptic alterations during aging and amyloid pathology. J Vis Exp. (49), (2011).
  24. Yuanxiang, P., Bera, S., Karpova, A., Kreutz, M. R., Mikhaylova, M. Isolation of CA1 nuclear enriched fractions from hippocampal slices to study activity-dependent nuclear import of synapto-nuclear messenger proteins. J Vis Exp. (90), e51310(2014).
  25. Leutgeb, J. K., Frey, J. U., Behnisch, T. LTP in cultured hippocampal-entorhinal cortex slices from young adult (P25-30) rats. J Neurosci Meth. 130 (1), 19-32 (2003).
  26. Kloosterman, F., Peloquin, P., Leung, L. S. Apical and basal orthodromic population spikes in hippocampal CA1 in vivo show different origins and patterns of propagation. J Neurophysiol. 86 (5), 2435-2444 (2001).
  27. Thiemann, W., Malisch, R., Reymann, K. G. A new microcirculation chamber for inexpensive long-term investigations of nervous tissue in vitro. Brain Res Bull. 17 (1), 1-4 (1986).
  28. Shetty, M. S., et al. Investigation of Synaptic Tagging/Capture and Cross-capture using Acute Hippocampal Slices from Rodents. J Vis Exp. (103), (2015).
  29. Du, H., Lin, J., Zuercher, C. Higher efficiency of CO2 injection into seawater by a venturi than a conventional diffuser system. Bioresour Technol. 107, 131-134 (2012).
  30. Weinman, J., Mahler, J. An Analysis of Electrical Properties of Metal Electrodes. Med Electron Biol Eng. 2, 299-310 (1964).
  31. Fanselow, M. S., Dong, H. W. Are the dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures. Neuron. 65 (1), 7-19 (2010).
  32. Wang, M., et al. Translation of BDNF-gene transcripts with short 3' UTR in hippocampal CA1 neurons improves memory formation and enhances synaptic plasticity-relevant signaling pathways. Neurobiol Learn Mem. , (2016).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Preparatie van hippocampale coupesregistratie van veldpotentialenanalyse van synaptische plasticiteitcarbogenatiesysteemonderdompelingskamerACSF recyclingelektrofysiologische techniekenstimuleringsprotocollenlangetermijnregistratiesonderzoek naar neuroplasticiteit

Gerelateerde artikelen