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Artigo de método

A indução de um Estado Isoeléctrico cérebro para investigar o impacto da endógena Synaptic Activity na excitabilidade neuronal

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DOI:

10.3791/53576

31 de março de 2016

Neste artigo

Resumo

Este procedimento executa longa duração in vivo gravações intracelulares de neurônios individuais durante os estados cerebrais fisiologicamente relevantes e após a abolição completa das atividades elétricas em curso, resultando em um estado cerebral isoelétrico. As constantes fisiológicas do animal são cuidadosamente monitorizado durante a transição para o estado de coma artificial.

Resumo

A informação de processo maneira neurónios depende tanto nas suas propriedades intrínsecas de membrana e sobre a dinâmica da rede sináptica aferente. Em particular, a actividade de rede endogenamente-gerado, que varia fortemente em função do estado de vigilância, modula significativamente neuronal computação. Para investigar como as diferentes dinâmicas cerebrais espontâneos impacto propriedades integrativas dos neurônios individuais, desenvolvemos uma nova estratégia experimental no rato que consiste na supressão in vivo toda a atividade cerebral por meio de uma injeção sistêmica de uma alta dose de pentobarbital de sódio. actividades corticais, continuamente monitorizados pelo eletrocorticograma combinada (ECoG) e gravações intracelulares são progressivamente retardado, conduzindo a um perfil constante isoeléctrica. Este estado cerebral extrema, colocando o rato em uma em coma profundo, foi cuidadosamente monitorizada através da medição das constantes fisiológicas do animal ao longo das experiências. r intracelularecordings nos permitiu caracterizar e comparar as propriedades de integração do mesmo neurônio incorporado dinâmica corticais fisiologicamente relevantes, tais como as verificadas no ciclo vigília-sono, e quando o cérebro estava completamente silenciosa.

Introdução

Na ausência de quaisquer estímulos ambientais ou tarefas comportamentais, o "repouso" cérebro gera um fluxo contínuo de actividade eléctrica que pode ser gravada a partir do couro cabeludo, como electroencefalográficas ondas (EEG). O correlato intracelular desta actividade cerebral endógena é caracterizado por as flutuações de tensão de membrana fundo (também conhecidos como "ruído sináptica"), que são compostas por uma combinação de potenciais sinápticos excitatórios e inibidores que reflectem a actividade em curso de redes aferentes 1,2. Esta atividade espontânea varia em frequência e amplitude com os diferentes estados de vigilância. Elucidar o impacto ....

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Protocolo

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com as orientações da União Europeia (Directiva 2010/63 / UE) e aprovado pelo Comitê de Ética Charles Darwin em Experimentação Animal. Descrevemos aqui o procedimento que usamos rotineiramente em nosso laboratório, no entanto a maioria dos passos pode ser adaptado para atender às necessidades específicas de cada um.

1. Preparação cirúrgica

Nota: Todos os pontos de incisão e de pressão devem ser repetidamente infiltrados com anestésico local (lidocaína e bupivacaína). O presente procedimento é terminal, se uma preparação asséptica é necessária várias modificações ....

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Resultados

Indução e manutenção de um estado cerebral isoelétrico é uma delicada no procedimento experimental vivo. Tem-se provado ser uma ferramenta poderosa para estudar directamente o impacto da actividade de rede cortical na excitabilidade neuronal e função de transferência 29. A Figura 1 mostra a monitorização de múltiplos parâmetros, incluindo ECoG e constantes vitais, do estado fisiológico do animal antes (Figura 1A ) e depois

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Discussão

Descrevemos aqui um novo método para suprimir a atividade elétrica cerebral espontânea vivo, tanto da rede e níveis celulares. Este procedimento leva a um estado cerebral extremo, conhecido como comatoso isoelétrico 41. De um ponto de vista clínico, uma inactividade tais electrocerebral é a anormalidade mais grave que pode ser visto no EEG. É, sobretudo, associado a um coma irreversível, com todos os pacientes morrendo ou continuadas em um estado vegetativo persistente 42, mas pod.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado por subsídios da Fondation de France, o Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale, o Curie Universidade Pierre & Marie e do programa «Investissements d'avenir 'ANR-10-IAIHU-06.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Pentobarbital Centravet de SódioPentobarbital
Cetamina 500MerialImalgè ne 500
Fentanil Janssen-CilagFentanil
XilocaínaCentravetXilovet
Trietiodeto de gallaminaSigmaG8134
Amplificador ECoGAMAmplificador AC, Modelo 1700
Amplificador intracelularMolecular DevicesAxoclamp 900A
Interface de aquisição de dadosCambridge Electronic DesignPotência CED 1401-3 
Software de análise de dadosCambridge Electronic DesignSpike2 versão 7
micromanipuladorScientificaIVM-3000
Extrator de capilaresNarishigePE-2
Capilares de vidro borossilicatoHarvard ApparatusGC150F-10
Fio de prata 0,125 mm (gravação intracelular)WPIAGT0525
Referência Ag-AgClPhymepE242
Fio de prata 0,25 mm (gravação ECoG)WPIAGT1025
Sistema de respiração artificialMinerveAlpha Lab
Monitoramento de parâmetros fisiológicosDigicareLifeWindow Lite
Manta de aquecimentoHarvardApparatus 507215
EstereomicroscópioLeicaM80
TesouraFST15005-08
Fórceps Dumont #5FST11295-10
Fórceps Dumont #5SFFST11252-00
Cateter IP de poliuretano - 0,43x0,69 mm   InstechBTPU-027
Elastômero de siliconeWPIKWIK-CAST
Broca odontológicaNSKY1001151 e P496
Cola cirúrgica3Mvetbond
Sistemas

Referências

  1. Fatt, P., Katz, B. Some observations on biological noise. Nature. 166 (4223), 597-598 (1950).
  2. Brock, L. G., Coombs, J. S., Eccles, J. C. The recording of potentials from motoneurones with an intracellular electrode. J. Physiol. 117 (4), 431-460 (1952).
  3. Destexhe, A., Rudol....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Pentobarbital S dicoRegistro IntracelularEletrocorticogramaInatividade CerebralSupress o da Atividade Sin pticaEstado ComatosoPotencial de MembranaSupress o de Surtos