Hipokamp jest prawdopodobnie najlepiej zbadaną strukturą w mózgu ssaków, ze względu na jej stosunkowo duży rozmiar i wyraźną strukturę laminarną. Hipokamp jest zaangażowany w wiele procesów behawioralnych: nawigację przestrzenną, pamięć kontekstową i tworzenie epizodów. Wynika to częściowo ze względnej łatwości dostępu do grzbietowych części hipokampa u gryzoni do analizy in vivo. Rzeczywiście, główne ogniwa wyjściowe znajdują się zwykle mniej niż 2 mm od powierzchni pial.
U gryzoni hipokamp jest stosunkowo dużą strukturą, utworzoną z wgłębienia kresomózgowia rozciągającego się od przegrody grzbietowej do brzusznej kory nowej. Składa się z 2 głównych regionów: zakrętu zębatego i rogu amonisowego (CA); ten ostatni jest podzielony na 3 dobrze opisane podregiony (CA1-3), które rozciągają się do zakrętu zębatego hilus (wcześniej znanego jako CA4), w oparciu o łączność, anatomię komórkową i właściwości genetyczne1. Struktura ta jest utrzymywana wzdłuż grzbietowo-brzusznego zasięgu hipokampa, aczkolwiek z dużymi różnicami we właściwościach synaptycznych2,3,4, anatomy5, genetic diversity6,7,8, oraz funkcja behawioralna9,10. Spośród regionów CA subpole CA1 składa się głównie z glutaminergicznego CA1 pyramidal cells (CA1 PCs), dla których zdefiniowano 3 podtypy11, oraz interneuronów hamujących, które stanowią ~10% neuronów, ale są bardzo zróżnicowane z ponad 30 zdefiniowanymi podtypami12,13,14. Oprócz różnic specyficznych dla regionu, wykazano, że normalne starzenie się ma dramatyczny wpływ na przekaźnictwo synaptyczne15,16,17, anatomy18 i profil genetyczny19. Obecnym złotym standardem do oceny zawiłości właściwości komórkowych i synaptycznych w kontrolowany sposób jest wykorzystanie zapisów z całych komórek z ostrych wycinków mózgu20.
Zrozumienie funkcji hipokampa opiera się głównie na manipulacji grzbietowej, ze względu na łatwość, z jaką jest ona dostępna chirurgicznie lub anatomicznie w celu wykonywania zadań behawioralnych, implantacji elektrod lub okien obrazowania, lub ekspresji plazmidu wirusowego. W wielu badaniach dodatkowo procedury te są wykonywane na późno młodocianych lub dorosłych gryzoniach, aby zapobiec zmienności struktury mózgu podczas rozwoju. Mimo to wiele podejść do badania elektrofizjologii komórkowej i subkomórkowej jest przeprowadzanych u wczesnych i średnich młodych gryzoni, głównie z brzuszno-środkowej części hipokampa w jego płaszczyźnie poprzecznej21,22,23,24,25. Tam, gdzie oceniono cały zasięg grzbietowo-brzuszny, stosuje się rozdrabniacz tkanek do utrzymania rozciągłości poprzecznej4,26, lub eksperyment przeprowadzono na młodych szczurach27 lub myszach28. Ponadto wiadomo, że chłodzenie tkanki przed sekcją mózgu zachowuje strukturę hipokampa u szczurów29 i neuronów kory nowej u myszy30,31. Niemniej jednak istnieje niedostatek szczegółów dotyczących produkcji wycinków mózgu z grzbietowej osi poprzecznej hipokampa, generowanych przez zmodyfikowane wycinki koronalne u dojrzałych szczurów.
Ten protokół opisuje podejście, dzięki któremu można uzyskać nagrania z całych komórek z pojedynczych lub par neuronów w zmodyfikowanych wycinkach koronalnych grzbietowego hipokampa od starszych szczurów, a następnie identyfikację morfologiczną post hoc. Zdrowe wycinki mózgu uzyskuje się po przezsercowej perfuzji schłodzonego sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (ACSF), co ułatwia pomiar właściwości elektrofizjologicznych z CA1 PC i lokalnych interneuronów.