Мы описываем рассечение нервной системы морской морской заяц Aplysia После наркоза, изоляция нейронов на короткий срок-культуре тканей, и записи одной ячейки ионных токов через технику зажим патч.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Мы описываем рассечение нервной системы морской морской заяц Aplysia После наркоза, изоляция нейронов на короткий срок-культуре тканей, и записи одной ячейки ионных токов через технику зажим патч.
Морских брюхоногих моллюсков Aplysia саЩогтса имеет почтенную историю как модель нервной системы, при этом особое значение в исследованиях обучения и памяти. Типичные препараты для таких исследований являются те, в которых сенсорных и двигательных нейронов остаются нетронутыми в минимально расчлененный животного или технически сложные нейронные совместное культивирование индивидуальных сенсорных и моторных нейронов. Менее распространенной является изолированной нейронной препарат, в котором небольшие группы номинально однородные нейроны распадается на отдельные клетки в краткосрочной перспективе культуры. Такие изолированные клетки могут быть использованы для биофизические характеристики ионного тока использованием патч зажим методы, а также целевые модуляции этих проводимостей. Методике получения таких культур описано. Протокол использует легко идентифицировать глутаматергические сенсорными нейронами плевральной и щечной ганглиев, и описывает их диссоциации и минимальное техническое обслуживание яРусская культура в течение нескольких дней без сыворотки.
Морских моллюсков opistobranch, Aplysia, был полезный нейробиологическое модели на протяжении многих десятилетий. Он является самым известным в качестве модели привыкания и классического кондиционирования 7, 8. Исследования в области обучения и памяти в этой модели получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2000 году Эрик Р. Кандель, в выигрыше он поделился с Арвид Карлссон и Пол Грингард 10. Исследования с участием электрических записей с пониженной препараты, в которых элементы нервной системы беспозвоночных этого расчленены от животного с нервами и мышцами оставлена на устройстве, помогли выяснения роли отдельных нейронов в Aplysia. Идентификация точной молекулярные механизмы, которые составляют обучение в Aplysia однако, часто используют другой способ, долгосрочное со-культур сенсорных нейронов и мотонейронов, полученный по одному из отдельных животных-доноров и позволило сформировать синапс в культуральной чашке 21 .
Мы и другие 1, 3, 6, 14, 15, 16 эксплуатировали легкость, с которой определены нейроны могут быть направлены в этой модели, а также их выносливости в долгосрочных экспериментов сделать диссоциированными краткосрочных культурах кластеров номинально однородные нейроны , в которой мы изучаем ионных токов при напряжении зажим в конфигурации зажим патч. Многие нейроны Aplysia встать на неоднократные вспышки фиксации потенциала, чтобы дать время для длительных экспериментальных манипуляций. Метод полезен для нейронов, таких как нейросекреторной мешок клетках брюшной ганглий и сенсорными нейронами плевральной и щечной ганглиев диссоциации которых мы описываем здесь, но не для очень больших нейронов> 60 мкм в диаметре, такие как L7 или R2 в брюшной ганглий. Мы не используем Aplysia сыворотки в нашей культуре, в отличие от сенсорно-двигательных нейронов совместно культур описано в другом месте. Большинство нейронов, полученные с использованием этой процедуры будет без процессов тон первые 48 ч в культуре, содействие целом записи напряжения клетки, но затем прорастают и разработать аксонов и других процессов в течение примерно 14 дней, прежде чем умереть от недостатка питательных веществ и / или факторами роста.
Эта методика дает первичных культурах нейронов 50-100 за блюдо из физиологически документально регионах буккальное и плевральных ганглиев. Этот протокол является полезным для исследователей, изучающих аспекты одного физиологии клетки в экспериментах, которые требуют многочисленных экспериментальных повторяет одно животное. Он производит согласованную пару культур за счет анатомической отделение клеток-мишеней на левую и правую hemiganglia, позволяя исследования, которые соответствуют выгоду от лечения и контрольных культурах.
Протокол цели щечной S кластер (BSC) нейронов ганглиев щечной и плевральный ventrocaudal (ПВХ) нейронов плевральный ганглия. Эти клетки соответствующего размера для целой клетки напряжения записи и отображения RobusT глутаматергические ответов. Обсуждается методология подходит для большинства ганглиев в Aplysia нервной системы.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Подготовка клеток
2. Электрофизиологии
Метод стандартных фиксации потенциала, которые были описаны в многочисленных текстов (например Sakmann и Neher, 1995) 16. Этот протокол будет работать на клетки ≤ 100 пФ емкости, или клеток <60 мкм в диаметре в дни 3 и 4 протокола. Клетки без процессы являются оптимальными для записи. Следующие специальные РАССМОТРЕНИЕионы применяются:
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Места расположения сенсорных нейронов в ганглии, которые ориентированы в данном протоколе, КБС и ПВХ нейронов показаны на рисунке 1. BSC нейронов расположены в 2 симметричных овальных кластеров на брюшной стороне ротовой ганглий, поверхность, которая обращена от щечной массы в неповрежденной ганглиев (рис. 1А). ПВХ нейроны формируют двусторонние, V-формы кластеров, которые обертывают вокруг спинной поверхности плевральных ганглиев к центральной оси (рис. 1В). Эти сенсор...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Диссоциации описанные здесь методы получения сенсорных нейронов культур содержащие 50-100 изолированных нейронов перемежаются с небольшими числами глии и других неустановленных клеток. Наиболее важным шагом в протоколе являются время ганглии оставаться в растворе фермента, и щелкая, диссоциацию расщепленной кластеры клеток разбиваются на части кластера на отдельные клетки. Фермент пищеварение (шаг 1.8) должны быть оптимизированы на доступные температуре. При 23 ° С при медленном встряхивании 13 часов достаточно для пере...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Финансируемых NIH P40 OD010952, Korein Фонда, Университета Майами стипендий для SLC и Maytag стипендию ATK. Авторы выражают благодарность сотрудникам Национального Ресурс для Aplysia, а также Лорен Simonitis и Ханна Пек, который предоставил микрофотографии для фигуры.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Искусственная морская вода ASW | Sigma-Aldrich | ассорти | (мМ): 417 NaCl, 10 KCl, 10 CaCl2 (2 H2O), 5MgCl2 (6H2O), 15 HEPES-NaOH, pH 7,6 |
| Внутриклеточный раствор | Sigma | ассорти | (мМ): 450 KCl, 2,9 CaCl<суб>2 (2 H<суб>2O), 2,5 MgCl<суб>2 (6 H<суб>2O), 5 Na<суб>2АТФ, 10 EGTA и 40 HEPES-KOH, pH 7,4 |
| поли-D-лизин | Sigma | P6407 | |
| пенициллин/стрептомицин добавлен в ASW в 1:100 | Lonzo Walkersville, Inc. | 17-603E | 5 000 ЕД/мл пенициллин плюс 5 000 мг/мл стрептомицина |
| нейтральная диспаза II | Roche Diagnostics | 10165859001 | |
| гиалуронидаза | Sigma-Aldrich | H4272 | |
| коллагеназа типа XI | Sigma-Aldrich | C9407 | |
| L-глутамат (L-Glu) | Sigma-Aldrich | 49601-100G | |
| D-аспартат (D-ASP) | Sigma-Aldrich | 11200-10G | |
| N-метил-D-аспартат (NMDA) | Biomol | 100002-268 | |
| L-ASP | Sigma | A6683-25G | |
| альфа-амино-3-гидроксил-5-метил-4-изоксазол-пропионовая кислота (AMPA) | Sigma | A6816-5MG | |
| Антагонисты L-Glu R | различные | различные | |
| Агар | |||
| кинуренат | Сигма-Олдрич | 61250 | |
| APV | Sigma-Aldrich | A5282 | |
| DL-2-амино-5-фосфонопентановая кислота (антагонист NMDAR) | |||
| 2-пропанол | ВВРСП | BDH1133 | |
| Раствор хлора | Sigma | ассорти | 25 г FeCl3 + 25 мл концентрированный HCl + 50 мл H2O |
| Силикон 2-х компонентный полимер | World Precision Instruments (WPI) | SYL184 | Обеспечивает поверхность распиновки для небольших посудин для препарирования |
| микроскоп с 0-40-кратным увеличением для препарирования | Wild | ||
| Волоконно-оптический осветитель Techniquip 150 Вт | микрооптики Флориды | TQ FOI-150 | |
| RotoMix 50800 | |||
| Инвертированный фазово-контрастный микроскоп Nikon Diaphot с объективами 4x, 20x (опционально) и 40x | SR Research Ltd. | Eyelink II | |
| Цифровой осциллограф Tektronix | SR Research Ltd. | ||
| Программное обеспечение для сбора и анализа данных pClamp 10 | Molecular Devices | ||
| ПК с операционной системой Windows XP или выше | Решения | для ПК Thinkserver с твердотельными жесткими дисками (80 ГБ) и мониторами с низким уровнем шума | |
| Flaming/Brown P87 микропипетка | Sutter Instruments, Novato, CA | ||
| Axon Instruments Axopatch 200B зажимной усилитель с диапазоном компенсации емкости 1-1000 пФ; предусилитель | Molecular Devices, Sunnyvale, CA | ||
| Axon instruments электрододержатель в сборе для предусилителя Axopatch 200B | Molecular Devices, Саннивейл, Калифорния | CV203BU | |
| Digidata 1200 Аналого-цифровой преобразователь | Molecular Devices, Саннивейл, Калифорния | ||
| Picospritzer, работающий от N2, регулируемый по давлению и продолжительности | Parker Hannifin, Cleveland, OH | ||
| TMC Micro-G Виброизоляционный стол | Ametek | ||
| Фарадея | на заказ | ||
| пьезоэлектрические раскладушки, микроманипуляторы | Burleigh, инструменты; Thorlabs | в настоящее время PCS-5000; -6000 series + крепления | |
| Narishige M-152 ручные манипуляторы (для перфузионных систем и пикоспритцеров) | Narishige США | ||
| Стекло для пипетки с нитью, внешний диаметр 1,5 мм, внутренний диаметр 0,84 мм - | WPI | 1B150-3 | |
| Длина | |||
| Ag/AgCl полуклеточный | WPI | EP4 | |
| Центрифужные пробирки 15 мл, 35-2097 BD Falcon* Центрифужные пробирки | VWRSP | 21008-918 | |
| Угловые ножницы | Fine Science Tools | 15006-09 | |
| Тонкие щипцы Dumostar | Fine Science Tools | 11295-00 | |
| Чашки для культуры тканей сокола 35 мм | VWRSP | 25382-064 | |
| Чашки для культивирования тканей falcon 150 x 25 мм; 1013 | VWRSP | 1013 | также могут быть изготовлены в небольшие чашки для препарирования с помощью sylgard |
| sylgard | WPI | SYL184 | |
| Лоток для вскрытия животных | различный | ||
| Центрифужные пробирки 15 мл, 35-2097 BD Falcon | VWRSP | 21008-918 | Для 6-литровой перфузионной системы с гравитационной подачей |
| Алюминиевые зажимы с винтовыми отверстиями на концах | хозяйственного магазина | Для перфузионной системы | |
| иглы 23 калибра (вручную подпиливайте точки) | VWRSP | Для перфузионной системы | |
| Полиэтиленовая трубка 0,022"ID x 0,042"OD; 427411 | Becton-Dickinson | Для перфузионная система | |
| H-7 подставка/держатель для пипетки microcap perfusion array | Narishige США | Для перфузионной системы | |
| односторонние клапаны | Для перфузионной системы | ||
| Drummond Microcaps 1 μ l | VWRSP | Для перфузионной системы | |
| иглы 18 калибра для отсасывания (подпиленные точки) | |||
| Полиэтиленовая трубка | Cole Parmer | 4.27436E+11 | |
| штифты для тонкого препарирования | Fine Science Tools | 26002-20 | |
| капиллярные трубки | Kimble 71900-100 | отполированные огнем и-образные в пламени горелки Бунзена и заполненные 3% агаром в | |
| лепки из пластилина | |||
| держатель чашки для предметного столика с изолированной ванной | |||
| на заказ пастеровские пипетки | VWRSP | 14672-412 | |
| лампы для пипеток | VWRSP | 53283-911 | |
| акродисковые шприцевые фильтры | VWRSP | 28144-040 | |
| толстостенное боросиликатное стекло диаметром 1,5 мм | WPI | 1B150F-3 | |
| Баллон с азотом высокой чистоты и разветвляющий регулятор | |||
Tables 1-3. Перечни реактивов, материалов и оборудования. |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.