Neurogeneza dorosłego osobnika w hipokampie ssaków stanowi niezwykły przykład wrodzonej zdolności mózgu do adaptacji i plastyczności. Komórki ziarniste zębatki (DGC) są generowane z odnawialnej puli nerwowych komórek progenitorowych w zakręcie zębatym hipokampa, który jest jednym z dwóch obecnie dobrze scharakteryzowanych regionów neurogennych w mózgu ssaków i uważa się, że jest szczególnie ważny dla uczenia się i pamięci. Hipokamp jest częścią układu limbicznego i znajduje się głęboko w mózgu ssaków, co czyni go trudnym celem dla precyzyjnej manipulacji farmakologicznej. Ponadto nieprawidłowa neurogeneza została zaangażowana w takie stany, jak padaczka, schizofrenia i choroba Alzheimera, co wzbudziło zainteresowanie zrozumieniem wpływu różnych czynników farmakologicznych podczas dojrzewania i przeżycia nowo narodzonych neuronów. Rozróżnienie między neurogenezą postnatalną a neurogenezą wieku dorosłego jest nieostre, a wcześniejsze badania wykazały, że wiele cech rozwoju neuronów in vivo we wczesnym okresie poporodowym i dorosłym jest podobnych. W tym miejscu kładziemy nacisk na neurogenezę postnatalną i sugerujemy możliwe zastosowania do neurogenezy dorosłych.
Organotypowe kultury plastrów dostarczają efektywną metodę in vitro do badania różnych fizjologicznych właściwości hipokampa ssaków. Wartość kultur warstwowych przygotowanych z mózgów gryzoni można podsumować trzema głównymi cechami: 1) protokół jest prosty i wymaga łatwo dostępnych materiałów; 2) Hodowle warstwowe pozwalają na badania farmakologiczne, które eliminują złożone zmienne, takie jak głęboka anatomiczna lokalizacja hipokampa i omija barierę krew-mózg1; oraz 3) zachowana jest dobrze scharakteryzowana struktura hipokampa i obwodu trisynaptycznego2. Poprzedni badacze wykorzystali organotypową hodowlę hipokampa do badania rozwoju i fizjologii synaps3,4, glejogenezy5-7, niedokrwiennego uszkodzenia mózgu8,9, neuroprotekcji i neuronaprawy10-12, a także epilepsji13-15. Hodowle warstwowe mogą również stanowić użyteczny system modelowy pozwalający na monitorowanie rozwoju komórek w połączeniu ze znakowaniem komórek za pomocą białka zielonej fluorescencji (GFP) lub innych ważnych markerów.
Kultury Slice były również wcześniej wykorzystywane do badania pourodzeniowej neurogenezy hipokampa16-19, ale jednym z ważnych czynników w większości tych badań jest dobrze scharakteryzowane zwyrodnienie, które wynika z eksplantacji tkanek od dorosłych zwierząt po około 2 tygodniach in vitro20,21. Z tego powodu kultury plastrów są zwykle przygotowywane z wczesnych postnatalnych (P5-P10) myszy lub szczeniąt szczurów, co wykorzystuje zwiększoną żywotność wczesnej postnatalnej tkanki mózgowej do hodowli22. Podczas gdy wcześniejsze badania wykazały, że wczesny hipokamp po urodzeniu i dorosły różnią się pod względem fizjologii synaps i ekspresji określonych podtypów neuronów23,24, istnieje znaczne zachowanie choreograficznego programu rozwojowego, przez który przechodzą nowonarodzone komórki ziarniste zęba podczas dojrzewania25. Ponadto ostatnie badania sugerują, że fizjologiczne cechy nowonarodzonych DGC w hodowli są bardzo podobne do niedojrzałych neuronów w ostrym preparacie plastrów hipokampa16.