Ocena wpływu toksyn na rozwój sieci neuronowej zarodka pisklęcia przy użyciu układów wieloelektrodowych

Streszczenie

Źródło: Sanchez, K. R., et.al. Ocena wpływu związków zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego na rozwój funkcji sieci neuronowej kręgowców przy użyciu układów wieloelektrodowych. J. Vis. Exp. (2018).

Ten film demonstruje użycie matryc wieloelektrodowych (MEA) do badania wpływu toksyn na wczesne hodowle neuronalne piskląt embrionalnych. Monitorując synchroniczną aktywność neuronów w sieci neuronalnej, MEA rejestruje dynamikę funkcjonalną sieci neuronalnej w odpowiedzi na ekspozycję na toksyny. Zmniejszona synchronizacja i szybkość odpalania po ekspozycji na toksynę podkreślają jej szkodliwy wpływ na dojrzewanie i funkcjonowanie sieci neuronowej.

Protokół

1. Rejestrowanie aktywności sieci neuronalnej

1. W dniu pozyskania należy wymienić pożywkę hodowlaną na świeżą pożywkę neurobazalną i umieścić MEA w inkubatorze CO₂ przez co najmniej 2 godziny przed rejestracją. Uruchom oprogramowanie do nagrywania i ustaw temperaturę MEA na 37 °C, klikając ikonę temperatury.
   nuta: Nagrywanie może rozpocząć się już w 3 dniu powlekania i może trwać tak długo, jak długo kultury są żywe.
2. Ustaw parametry akwizycji, klikając prawym przyciskiem myszy ikonę "Muse" (w sekcji Strumienie w lewym panelu okna) i wybierz "Dodaj przetwarzanie" i "Detektor szczytów", a następnie kliknij OK w wyskakującym okienku. "Detektor kolców (6 x STD)" pojawi się pod nazwą pliku.
3. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy Spike Detector, wybierz "Dodaj przetwarzanie" i "Burst Detector", a następnie kliknij OK w wyskakującym okienku. "Burst Detector" (ISI) pojawi się pod ikoną Muse.
4. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy Burst Detector, wybierz "Dodaj przetwarzanie" i "Kompilator statystyk neuronowych". W wyskakującym okienku upewnij się, że wybrano Nagłówek pliku, Zagregowane statystyki studni i Synchronizacja. Kliknij OK. "Kompilator statystyk" pojawi się poniżej.
   nuta: Spowoduje to ustawienie adaptacyjnego przekraczania progu (filtr 6x STD), interwał między skokami na 100 ms z minimalną liczbą skoków na 5, wykrywanie średniej szybkości wypalania na 10 s z parametrem synchronizacji na 20 ms oraz minimalną szybkość skoków na 0,083333 skoków na minutę.
5. Ustaw zaplanowane nagrywanie na czas nagrywania 5 minut (300 000 ms), klikając ikonę zegara na dole. Osiąga się to poprzez zmianę informacji w sekcji ustawień, aby nagrywać co 5,1 minuty i nagrywać przez 5 minut. Zostanie to uruchomione natychmiast i zostanie wykonane raz.
6. Upewnij się, że temperatura MEA osiągnęła 37 °C przed przemieszczeniem MEA. Wyjmij MEA z inkubatora, umieść go na jednostce rejestrującej i zablokuj MEA. Rozpocznij nagrywanie aktywności sieciowej, klikając przycisk rozpocznij nagrywanie w sekcji zaplanowanego nagrywania lub ikonę nagrywania w oknie "Odtwarzanie plików". Zazwyczaj czas nagrywania wynosi 5 minut (300 000 ms), chociaż można uzyskać dłuższe nagrania do 10 minut.
7. Po nagraniu włóż MEA z powrotem do inkubatora.
   nuta: Należy dołożyć starań, aby utrzymać sterylność i zminimalizować czas, w którym MEA znajduje się poza inkubatorem.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Axion Muse MEA (Morze Śródziemne)	Axion Biosystems	M64-GL1-30Pt200	W rękopisie będzie nazywany systemem MEA
Oprogramowanie Axis	Axion Biosystems		W manuskrypcie będzie się to nazywać oprogramowaniem do nagrywania
Bpa	Sigma-Aldrich	239658-250g
EtOH (EtOH	Sigma-Aldrich	64-17-5
Podłoże nerwowo-podstawowe	Bity mózgowe	Zobacz materiał Nb4-500
Oprogramowanie statystyczne Neuroexplorer	Technologie Nex	Neuroexplorer w wersji 5