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A preparação de fatia cerebral aguda é um sistema de modelo experimental essencial em neurociência. Para cerca de metade de um século, esta plataforma permitiu dinâmicos estudos funcionais do cérebro vivo em uma ampla variedade de espécies animais e regiões anatômicas do cérebro. Se o aplicativo pretendido é bioquímica, morfologia, imagem latente funcional ou eletrofisiologia, é de extrema importância para garantir a integridade ideal e a viabilidade do tecido cortado. É por este motivo que a preparação de fatia do cérebro de roedor juvenil altamente resiliente (i.e., mais jovem do que o pós-Natal dia 30 para ratos) tem sido a mais preferida para a data. A dificuldade na obtenção de cérebro suficientemente saudável fatias do adulto maduro e envelhecimento animais provou para ser um desafio formidável para a maioria e impôs severas limitações para estudar a arquitetura funcional do cérebro maduro. Isto é particularmente verdadeiro para braçadeira do remendo de gravação, uma técnica que exige excelente preservação morfológica e funcional e é indispensável para a caracterização detalhadas propriedades intrínsecas e sinápticas dos neurônios único identificados. Há várias décadas, a grande maioria dos electrophysiologists de braçadeira do remendo têm contado com um método de 'corte de proteção' usando sacarose-substituídos baixa at+ aCSF1 fatias de cérebro saudável de juvenil e para um bem menor na preparação extensão, animais jovens e adultos. Este método é baseado na premissa de que a passivo influxo at+ e entrada de água posterior e célula inchaço durante a etapa de corte fatia é o insulto predominante que leva a pobre sobrevivência dos neurônios, particularmente para aqueles neurônios localizado na camadas superficiais que são mais propensos a sustentar o trauma direto do movimento da lâmina. No entanto, o método de proteção de corte ainda deixa muito a desejar para a preparação de fatia de cérebro de animais adultos maduros independentemente a formulação particular aCSF implementado.
Uma solução simples mas eficaz para este problema tem sido descrito2,3,4,5,6 e denominou o método de fatia do cérebro 'proteção recuperação'. A versão original deste método usa um aCSF NMDG-substituídos, como NMDG foi identificado como o mais versátil e eficaz, entre vários outros candidatos de sódio íon substitutos (incluindo a sacarose, glicerol, colina e Tris). A formulação de mídia foi reforçada pela adição de HEPES resistir edema de fatia do cérebro e fornecer mais forte pH buffer7, bem como a adição de suplementos para neutralizar os efeitos nocivos do estresse oxidativo (tabela 1). Determinou-se empiricamente que uma incubação de recuperação inicial intervir Na baixa+, baixa Ca2 +, e alta Mg2 + NMDG aCSF imediatamente após o corte de tecido do cérebro de um adulto foi necessária e suficiente para melhorado neuronal preservação sob uma grande variedade de regiões do cérebro, tipos de células e animais idades3,5,6.
Notavelmente, encarnações anteriores de que agora é chamado o método de proteção de recuperação podem ser encontradas na literatura1,8,9,10,11,12, 13, apesar de todo o potencial para amadurecer adulto e envelhecimento do cérebro animal fatia e patch braçadeira gravação não foi reconhecido ou demonstrado nestas obras anteriores. Além disso, variações processuais matizadas continuam a surgir para apoiar aplicações específicas experimental4,14,15,16. O corpo coletivo de trabalho desses numerosos grupos de investigação transmite confiança elevada na robustez do método recuperação protetora para preservação de tecido melhorada. O método de recuperação protetora NMDG agora foi amplamente adotado e implementado em inúmeros estudos publicados utilizando preparações de fatia do cérebro de um animal adulto. Estes estudos de fatia aguda abrangem neocortical3,17,18, hipocampo15,19,20,21, striatal22 , 23 , 24, mesencéfalo25,26,,27,28,29e rombencéfalo30,31,32, 33 , regiões de 34 e uma variedade de tipos de neurotransmissor e neuromodelador incluindo glutamatérgico4,30, gabaérgica18,20,31,35 ,36, dopaminergic24,29,37,38, colinérgicos14,37,38, 39, noradrenérgico40e serotoninérgico27,28 neurotransmissão. O método também é apropriado para controle de optogenetic de atividade neuronal em fatias derivados animais transgénicos3,39 ou seguindo na vivo injeções viral17,27, 28,40,41,42,43, como bem como Ca2 + imagem latente funcional da atividade neuronal2,44 ,,45,46. Análises de curto prazo plasticidade4,,47,48 e diversas formas de plasticidade a longo prazo16,35,48 foram relatou. Um estudo recente aplicado o método de recuperação proteção NMDG para facilitar a extensa e sistemática de sondagem de conectividade sináptica no córtex visual em fatias de cérebro de rato adulto maduro usando o octopatch gravar configuração49 — um poderoso demonstração da utilidade e robustez deste método. O método de recuperação proteção nem tem sido aplicado com sucesso em contextos experimentais anteriormente imprevistos, tais como, melhor preservação da vasculatura e pericitos em adultos cérebro cortical fatias50, braçadeira do remendo de gravação de transplantadas as populações interneurônio 1 – 1,5 ano de idade a doença de Alzheimer do mouse modelos20e um cérebro de um adulto fatia do receptor de tráfico ensaio51.
O protocolo seguinte descreve procedimentos passo a passo para implementar um método de recuperação protetora NMDG otimizado de preparação de fatia do cérebro para melhorar a viabilidade das fatias cerebral aguda. Os princípios para melhor preservação neuronal são discutidos, bem como demonstração dos benefícios claros desta metodologia para braçadeira de remendo de neurônio multi complexo gravação experimentos em fatias de cérebro de rato transgénico adulto jovem e adulto maduro fatias de cérebro humano neurocirúrgicos. O protocolo seguinte foi validado para ratos de 21 dias de idade para mais de um anos de idade, bem como quanto a espécimes humanos neurocirúrgicos, derivados de pacientes adultos.