Name: Spinal Cord Elektrofysiologie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-01-18T16:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 59 s
Description: Leer de ventrale laminectomie voor elektrofysiologisch onderzoek van het ruggenmerg bij neonatale muizen. Deze methode omvat isolatie, elektrode-aansluiting en neurale activiteitsregistratie.

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

Samuel L. Pfaff is een professor in de Gene Expression laboratoria in het Salk Instituut voor Biologische Studies en een onderzoeker in de Howard Hughes Medical Institute. Dit werk werd ondersteund door de Christopher Reeve Foundation en Dana. Joe Belcovson, Kent Schnoeker en Mike Sullivan in Multimedia Resources aan het Salk Institute hulp geboden met fotografie en bewerken.

1. Bereid kunstmatige cerebrospinale vloeistof (aCSF) 1. We hebben eerst voor te bereiden een 2L van een 10X voorraad aCSF zonder magnesium of calcium. Reagentia genoemd in millimolaire. Catalogus nummers verwijzen naar Sigma / Aldrich. <table border="1" cellpadding="0"><tbody><tr><td colspan="4"> 2 liter 10X aCSF (zonder Mg of Ca) </td></tr><tr><td> Reagens </td><td> mM </td><td> g/2L </td><td> Catalogus </td></tr><tr><td> KCl </td><td> 40 </td><td> 5.96 </td><td> P-9333 </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> 1280 </td><td> 149,61 </td><td> S-7653 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> 210 </td><td> 35,28 </td><td> S-6297 </td></tr><tr><td> NaH 2 PO 4 </td><td> 5 </td><td> 1.38 </td><td> S-9638 </td></tr><tr><td> Glucose </td><td> 300 </td><td> 108,12 </td><td> D-9434 </td></tr><tr><td colspan="4"> Voeg gedestilleerd water aan 2L </td></tr></tbody></table> We zullen ook voor te bereiden 1M oplossingen van MgSO 4 en CaCl 2 in 50 ml water toe te staan ​​voor aanpassingen in molariteit van experiment om te experimenteren en te zorgen voor de calcium in oplossing blijft. <table border="1" cellpadding="0"><tbody><tr><td colspan="4"> 1M Calcium en Magnesium Stocks </td></tr><tr><td> Reagens </td><td> M </td><td> g/50mL </td><td> Catalogus </td></tr><tr><td> CaCl 2 </td><td> 1 </td><td> 7.35 </td><td> C-5080 </td></tr><tr><td> MgSO 4 </td><td> 1 </td><td> 12,33 </td><td> M-5921 </td></tr></tbody></table> De aCSF oplossing moet worden vergast met carbogen (95% O2 / 5% CO2) om de pH-waarde voor het toevoegen van calcium of calcium zal de neerslag lager. <table border="1" cellpadding="0"><tbody><tr><td colspan="2"> 1 Liter aCSF </td></tr><tr><td> Reagens </td><td> Volume </td></tr><tr><td> 10X aCSF </td><td> 100 ml </td></tr><tr><td> 1M CaCl 2 </td><td> 1 ml (ontleden) 2 ml (opname) </td></tr><tr><td> 1M MgSO 4 </td><td> 1 mL </td></tr><tr><td colspan="2"> Voeg ~ 800 ml gedestilleerd water, gas met carbogen gedurende 2 minuten voor het toevoegen van calcium </td></tr><tr><td colspan="2"> Voeg gedestilleerd water aan 1L. </td></tr></tbody></table> De pompen en slangen en ontleden van gerechten moet worden gespoeld voor en na gebruik. Ontleding Tijdens het ontleden, moet 1 mM calcium aCSF continu worden vergast met carbogen. De aCSF kan worden overgeheveld uit een fles aan het ontleden schotel en gepompt uit het ontleden schotel naar de fles of naar afval. We maken gebruik van een elastomeer (Sylgard, Dow Corning) gecoate schaal aan de dissectie uit te voeren. De neonatale muis is snel onthoofd met een scherpe schaar en een incisie gemaakt met een schaar door het ventrale thorax en de buik. Het dier wordt dan ontdaan van de ingewanden. De ingewanden muis wordt gespoeld met aCSF. Het dier wordt vervolgens vastgemaakt aan het ontleden gerecht met insecten pinnen ingebracht door de voorpoten en aan de basis van de staart. De wervelkolom wordt verwijderd door het uitvoeren van een ventrale laminectomie. De wervelkolom wordt gehouden met kleine tang en een blad van een klein schaartje wordt direct dorsaal van de benige wervelkolom. De lamina is afgesneden aan de ene kant en dan de andere, terwijl zachtjes het opheffen van de benige wervelkolom. Dit is uitgevoerd voor de lengte van de wervelkolom. Het ruggenmerg wordt verwijderd door te snijden langs beide zijden van het ruggenmerg naar de spinale zenuwwortels te verbreken en de meningen rond het ruggenmerg te snijden. We bezuinigen op de linker-en rechterkant, dan snijden we de meningen aan de dorsale zijde van het ruggenmerg te bevrijden. De geïsoleerde snoer wordt dan vastgemaakt aan de schotel bij de aCSF inlaat naar een goede oxygenatie te verzekeren als extra dieren worden ontleed. De geïsoleerde ruggenmerg wordt dan overgebracht naar een opname schotel met behulp van een lepel of spatel. Hier hebben we perfuseren de voorbereiding met zuurstofrijk 2 mM calcium aCSF. Het ruggenmerg is vastgemaakt aan het elastomeer gecoate schaal en micromanipulators gebruikt voor het extracellulaire, hele wortel zuig-elektroden te verplaatsen in de buurt van de wortels. Wanneer de punt van de elektrode ligt dicht bij het gratis wortel einde, is zacht zuigkracht toegepast op de wortel te trekken in de aanzuig-elektrode. Dit proces kan worden herhaald om tegelijkertijd op te nemen meerdere wortels. <img src="/files/ftp_upload/1660/1660fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. Onthoofding en verwijderen van de ingewanden. A. Snel onthoofden van de muis met scherpe schaar. Meer of minder bijdragen van de hersenstam kan worden bereikt, afhankelijk van het niveau van de snede. B. Plaats een blad van de schaar in de opening van de borstholte gemaakt door de onthoofding. Open de ventrale thorax en de buik naar de basis van de staart. Verwijder de ingewanden en spoel af met aCSF. <img src="/files/ftp_upload/1660/1660fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. Verwijdering van de wervelkolom. A. Plaats de linker blad van de schaar in de ruimte tussen de wervelkolom en het ruggenmerg aan de rechterkant van het ruggenmerg en dwars door de botten leggen ventrale aan het snoer. Steek vervolgens het recht blad van de schaar in de ruimte tussen de wervelkolom en het ruggenmerg aan de linkerkant van het ruggenmerg en snijd. B. Herhaal dit proces, maar het toepassen van lichte tractie aan de wervelkolom. Zorg ervoor dat u doorboren het ruggenmerg door houden de schaar op een lage hoek. <img src="/files/ftp_upload/1660/1660fig3.jpg" alt="Figuur 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 3"> Figuur 3. Verwijdering van het ruggenmerg. A. Plaats de linker blad van de schaar in de ruimte tussen het ruggenmerg en de botten aan de rechterkant van het ruggenmerg en dwars door de spinale wortels en de hersenvliezen leggen lateraal van het snoer. Steek vervolgens het recht blad van de schaar in de ruimte tussen het ruggenmerg en de botten aan de linkerkant van het ruggenmerg en dwars door de spinale wortels en de hersenvliezen leggen lateraal van het snoer. B. Tot slot, til de rostrale koord en knip de hersenvliezen het aansluiten van de dorsale koord aan de laminae. Nogmaals let er dan op doorboren het ruggenmerg door houden de schaar op een lage hoek. Knip niet de wortels te dicht bij het ruggenmerg.

<ol><li>Myers, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cholinergic+input+is+required+during+embryonic+development+to+mediate+proper+assembly+of+spinal+locomotor+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Cholinergic input is required during embryonic development to mediate proper assembly of spinal locomotor circuits.</a> Neuron. 46, 37-49 (2005).</li>
<li>Goulding, M., Pfaff, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+circuits+that+generate+simple+rhythmic+behaviors+in+vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Development of circuits that generate simple rhythmic behaviors in vertebrates.</a> Curr Opin Neurobiol. 15 (1), 14-20 (2005).</li>
<li>Gallarda, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Segregation+of+axial+motor+and+sensory+pathways+via+heterotypic+trans-axonal+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Segregation of axial motor and sensory pathways via heterotypic trans-axonal signaling.</a> Science. 320, (2008).</li>
<li>Gosgnach, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((V1+spinal+neurons+regulate+the+speed+of+vertebrate+locomotor+outputs%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">V1 spinal neurons regulate the speed of vertebrate locomotor outputs.</a> Nature. 440 (7081), 215-219 (2006).</li>
<li>Lanuza, G. M., Gosgnach, S., Pierani, A., Jessell, T. M., Goulding, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+identification+of+spinal+interneurons+that+coordinate+left-right+locomotor+activity+necessary+for+walking+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Genetic identification of spinal interneurons that coordinate left-right locomotor activity necessary for walking movements.</a> Neuron. 42 (3), 375-386 (2004).</li>
<li>Jiang, Z., Carlin, K. P., Brownstone, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+functionally+mature+mouse+spinal+cord+preparation+for+the+study+of+spinal+motor+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">An in vitro functionally mature mouse spinal cord preparation for the study of spinal motor networks.</a> Brain Res. 816 (2), 493-499 (1999).</li>
<li>Ziskind-Conhaim, L., Gao, B. X., Hinckley, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol+dual+modulatory+actions+on+spontaneous+postsynaptic+currents+in+spinal+motoneurons%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Ethanol dual modulatory actions on spontaneous postsynaptic currents in spinal motoneurons.</a> J Neurophysiol. 89 (2), 806-813 (2003).</li>
<li>Tabak, J., Rinzel, J., O'Donovan, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+activity-dependent+network+depression+in+the+expression+and+self-regulation+of+spontaneous+activity+in+the+developing+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The role of activity-dependent network depression in the expression and self-regulation of spontaneous activity in the developing spinal cord.</a> J Neurosci. 21 (22), 8966-8978 (2001).</li>
<li>Chub, N., Mentis, G. Z., O'Donovan, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chloride-sensitive+MEQ+fluorescence+in+chick+embryo+motoneurons+following+manipulations+of+chloride+and+during+spontaneous+network+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Chloride-sensitive MEQ fluorescence in chick embryo motoneurons following manipulations of chloride and during spontaneous network activity.</a> J Neurophysiol. 95 (1), 323-330 (2006).</li>
</ol>

Animal Care<br /&gt;<br /&gt; Experimenten op dieren werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen en voorschriften uiteengezet door het Salk Institute for Biological Studies AIACUC in te stellen.

De geïsoleerde neonatale ruggenmerg biedt een handelbaar methode van de bestudering zenuwstelsel ontwikkeling1, 2. Binnen de lumbale ruggenmerg van neonatale knaagdieren, centrale patroon genereren circuits kunnen fictieve motoriek te produceren in de aanwezigheid van neurotransmitters. Deze fictieve motoriek bestaat uit ritmische toename van de activiteit, uitbarstingen, die geproduceerd worden op 0,2 tot 0,5 Hz. Deze uitbarstingen worden georganiseerd om links-rechts afwisseling te produceren over de lengte van het sn...

<table><tbody><tr><td>KCl</td><td></td><td>P-9333</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td></td><td>S-7653</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td></td><td>S-6297</td><td></td></tr><tr><td>NaH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td></td><td>S-9638</td><td></td></tr><tr><td>Glucose</td><td></td><td>D-9434</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td></td><td>C-5080</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td></td><td>M-5921</td><td></td></tr><tr><td>Grote schaar</td><td>Fine Science Tools</td><td>14070-12</td><td></td></tr><tr><td>Pincet</td><td>Fine Science Tools</td><td>11050-10</td><td></td></tr><tr><td>Fijne schaar</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-10</td><td></td></tr><tr><td>Insectenspeldjes</td><td>Fine Science Tools</td><td>26002-10</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 184 (Dow-Corning)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 L maatkolf</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>100 mL maatkolf</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

spinal cord elektrofysiologie

Spinal Cord Electrophysiology

De neonatale muis ruggenmerg is een model voor het bestuderen van de ontwikkeling van neurale schakelingen en bewegingsapparaat beweging. Tonen we aan het ruggenmerg dissectie en de voorbereiding van de opname bad kunstmatige cerebrospinale vloeistof die gebruikt wordt voor de motorische studies. Eenmaal ontleed, kan het ruggenmerg ventrale zenuwwortels worden aangesloten op een registratie-elektrode naar de elektrofysiologische signalen van de centrale patroon genereren circuit record in de lumbale snoer.

Een demonstratie van de isolatie van neonatale muis ruggenmerg voor elektrofysiologische studies.

Spinal Cord Elektrofysiologie

Het ruggenmerg van neonatale muizen is een model voor het bestuderen van de ontwikkeling van neurale circuits en locomotorische beweging. Wij demonstreren het ruggenmerg ...

Oké. Hallo, mijn naam is Alan Meyer en ik ben research assistant in het faf-laboratorium aan het Salk Institute. Vandaag ga ik u laten zien hoe u een ventrale laminectomie uitvoert om het ruggenmerg van een muis te isoleren; daarnaast laat ik u zien hoe u het ruggenmerg aan een elektrode bevestigt. Om de neurale activiteit te registreren, moet u twee oplossingen voor het ruggenmerg bereiden: één voor de dissectie en één voor het registratiebad.Het enige verschil tussen de twee oplossingen zal de concentratie calciumchloride zijn. U moet eerst een 10 X-A-C-S-F-oplossing bereiden. Hiervoor zijn de hieronder vermelde reagentia nodig.Begin met het toevoegen van 100 milliliters van de 10 X-A-C-S-F aan een maatkolf van één liter. Vul de kolf vervolgens aan met water, maar laat voldoende ruimte over om overloop te voorkomen. Wanneer er gas wordt toegevoegd, hebben de oplossingen een gasconcentratie van 5%CO2 en 95%O2.Om de pH te verlagen en de oplossing te oxygeneren, voegt u 1 mL 1 M magnesiumsulfaat toe. Voeg vervolgens 1 mL van een 1 M calciumchlorideoplossing toe aan de dissectieoplossing, en voeg 2 mL 1 M calciumchloride toe aan de registratieoplossing. Muizen in de leeftijd van E 16.5 tot P 4 kunnen in deze experimenten worden gebruikt.Begin de dissectie van de muis door deze eerst snel te onthoofden met een scherpe schaar. Snijd vervolgens langs de ventrale middellijn tot aan de staart. Eviscereer de muis daarna met een pincet en spoel af met de A CSF-oplossing.Gebruik de één millimolair calciumchloride A CSF om de dissectie uit te voeren. Plaats de muis in de dissectieschaal en zet de muis vast door een speld bij de vier poten en een speld aan de basis van de staart te plaatsen. Ons doel voor dit gedeelte is om het ruggenmerg te isoleren door langs de rode stippellijn te snijden, waardoor de wervelkolom wordt gescheiden van de lamina die het ruggenmerg omhullen.Hiermee kunt u het ruggenmerg blootleggen. Volg vervolgens de lijn om de hersenvliezen en spinale wortels weg te snijden, zodat het ruggenmerg wordt vrijgemaakt. Lokaliseer de wervelkolom en gebruik één hand met een pincet om de wervelkolom stevig vast te pakken en de andere hand met een klein schaartje.Houd de schaar in een lage hoek om het ruggenmerg te verwijderen. Om te voorkomen dat het ruggenmerg met de punten van de schaar wordt doorboord, zullen we het ruggenmerg nu dissecteren. Snijd de meninges en de spinale wortels door langs de rode lijn.Om het ruggenmerg te verwijderen, kunt u langs beide zijden van het merg snijden en vervolgens langs de ventrale middellijn knippen. Het is belangrijk om de schaar in een lage hoek te houden om te voorkomen dat het ruggenmerg wordt doorboord. Vermijd bovendien dat de wortels te dicht bij het ruggenmerg worden doorgesneden.Breng vervolgens het ruggenmerg over naar het registratiebad en verbind de elektroden met de spinale wortels. Positioneer de elektrode nabij de wortel. Zuig vervolgens de zenuw voorzichtig met een zuigpomp in de elektrode.Bedankt voor het kijken en ik hoop dat deze video nuttig zal zijn bij uw toekomstige experimenten.

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Een demonstratie van de fabricage en het gebruik van een extracellulair zuigkracht elektrode gebruikt om de elektrofysiologische opnamen van neonatale knaagdieren ruggenmerg te...

Spinal Cord Elektrofysiologie II: Extracellulaire Suction Elektrode Fabrication

The video demonstrates the functional regeneration of propriospinal connections using a multi-electrode array (MEA)-based assay. The spinal cord slices are placed on the MEA and are allowed to fuse. The fused slices are mechanically separated by creating a lesion, inducing propriospinal neurons to grow over the lesion and connect the slices. The electrical activity of the slices is assessed to identify the regeneration of functional connections.

Studying the Regeneration of Functional Connections between Spinal Cord Slices Using a Multi-Electrode Array

This video presents electrophysiological recordings from organotypic co-cultures of spinal cord slices, captured using a multi-electrode array or MEA device. These recordings assess neuronal regeneration between the slices. The synchronized electrical activity observed confirms successful neural regeneration.

Electrophysiological Recordings For Assessing Neuronal Regenerations in Co-cultured Spinal Cord Slices

GABAergic presynaptische remming is een krachtig remmend mechanisme op het ruggenmerg belangrijk motorische en sensorische signalen integratie in ruggenmerg netwerken. Onderliggende primaire afferente depolarisatie kan worden gemeten door registratie van de dorsale wortel potentialen (DRP). Hier laten we een methode van in vivo opname van DRP in muizen.

Meten Spinal Presynaptische Remming in muizen door dorsale wortel Potentiële Recording<em&gt; In Vivo</em

De centrale ademhalingsaandrijfmechanisme bevindt zich in de hersenstam. Spontane ademhalingsmotorische output van een geïsoleerde hersenstam-ruggenmerg wordt geregistreerd door het plaatsen van een elektrode op de vierde ventrale wortel. Deze experimentele aanpak is waardevol voor farmacologische onderzoeken of de beoordeling van ademhalingsproblemen en genetische manipulaties op ritmisch motoriek gedrag.

Elektrofysiologie op Geïsoleerde hersenstam ruggenmerg voorbereidingen van pasgeboren knaagdieren Hiermee Neural Network Respiratory Output Opname

Hier presenteren we een protocol dat is gebaseerd op gekweekt ruggemerg segmenten op multi-elektrode arrays functionele regeneratie van propriospinal verbindingen in vitro bestuderen.

Onderzoek van functionele Regeneratie in Organotypische Spinal Cord Co-culturen Grown on Multi-elektrode arrays

We laten zien hoe we schuine plakjes van het ruggenmerg in jonge muizen bereiden. Deze voorbereiding maakt de stimulatie van de ventrale wortels mogelijk.

De Voorbereiding van de Oblique Spinal Cord Slices voor Ventral Root Stimulation

Dit manuscript beschrijft werkwijzen voor elektrofysiologische opnames van spinale neuronen van zebravis embryo's en larven. Het preparaat handhaaft neuronen in situ en vaak gaat om minimale dissectie. Deze werkwijzen maken het elektrofysiologisch onderzoek van verschillende spinale neuronen van de initiële elektrische prikkelbaarheid overname door de vroege larvale stadia.

zebravis<em&gt; In Situ</em&gt; Spinal Cord Voorbereiding voor elektrofysiologische registraties van Spinal sensorische en motorische neuronen

Het gecombineerde gebruik van micro-elektrode array-technologie en 4-aminopyridine-geïnduceerde chemische stimulatie voor het onderzoeken van nociceptieve activiteit op netwerkniveau in de dorsale hoorn van het ruggenmerg wordt geschetst.

Netwerkactiviteit opnemen in spinale nociceptieve circuits met behulp van micro-elektrodearrays

Dit protocol beschrijft een methode met behulp van een patch-clamp om de elektrische reacties van motorneuronen op ruggenmergstimulatie (SCS) met een hoge spatiotemporele resolutie te bestuderen, wat onderzoekers kan helpen hun vaardigheden te verbeteren bij het scheiden van het ruggenmerg en het tegelijkertijd handhaven van de levensvatbaarheid van de cel.

De ex vivo bereiding van een doorsnede van het ruggenmerg voor de opname van de patchklem in motorneuronen met hele cellen tijdens stimulatie van het ruggenmerg

We beschrijven een protocol voor spinale meerkanaals extracellulaire registratie naast het registreren en analyseren van de hartfunctie van de spinale dorsale hoornneuronen. Deze methode biedt een tijdelijk gesynchroniseerd kader voor het bestuderen van spinale mechanismen die ten grondslag liggen aan thoracale viscerale functionele veranderingen veroorzaakt door acupunctuur.

Studie van de coderende profielen van somatische stimulatie op cardiaal-vergrendelde neuronale responsen in de ruggengraatwervelkolom van de rat

Leer de ventrale laminectomie voor elektrofysiologisch onderzoek van het ruggenmerg bij neonatale muizen. Deze methode omvat isolatie, elektrode-aansluiting en neurale activiteitsregistratie.

Spinal Cord Elektrofysiologie

Meer video's verkennen