In Vitro Клин Фрагмент Подготовка для имитации In Vivo Нейрональной цепи подключения

Matthew  J. Fischl; Catherine J. C. Weisz

doi:10.3791/61664

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

In Vitro Клин Фрагмент Подготовка для имитации In Vivo Нейрональной цепи подключения

5.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/61664

⸱

18 августа 2020 г.

Matthew J. Fischl¹ , Catherine J. C. Weisz¹

¹Section on Neuronal Circuitry, National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, NIH

В этой статье

Краткое содержание

Интеграция различных синаптических входов в нейроны лучше всего измеряется в препарате, который сохраняет все до синаптические ядра для естественного времени и пластичности цепи, но ломтики мозга обычно разрывают многие соединения. Мы разработали модифицированный срез мозга, чтобы имитировать активность цепи in vivo, сохраняя при этом возможности экспериментов в пробирке.

Аннотация

Электрофизиологические методы in vitro измеряют одноклеточную активность с точным электрическим и временным разрешением. Мозг ломтики должны быть относительно тонкими, чтобы правильно визуализировать и доступ к нейронам для патч-зажима или изображения, и в пробирке изучение схемы мозга ограничивается только то, что физически присутствует в острой ломтик. Чтобы сохранить преимущества экспериментов в пробирке, сохраняя при этом большую часть пресинаптических ядер, мы разработали новую подготовку ломтика. Этот "клин ломтик" был разработан для патч-зажим электрофизиологии записей для характеристики различных монауральных, звуковых входов в медиальной olivocochlear (MOC) нейронов в стволе мозга. Эти нейроны получают свои первичные возбудительные и ингибирующие входы от нейронов, активированных стимулами в контралатеральной уха и соответствующего кохлеарного ядра (CN). Был разработан асимметричный кусочек мозга, который является самым толстым в ростро-каудальном домене на боковом краю одного полушария, а затем истончается к боковому краю противоположного полушария. Этот ломтик содержит, на толстой стороне, корень слухового нерва, передающий информацию о слуховых стимулах к мозгу, внутренней схеме CN, и как дисинаптическом возбуждающих и трисинаптических ингибирующие афферентные пути, которые сходятся на контралатеральных нейронов MOC. Запись выполняется из нейронов MOC на тонкой стороне ломтика, где они визуализированы с помощью оптики DIC для типичных экспериментов патч-зажим. Прямая стимуляция слухового нерва осуществляется при входе в слуховой ствол мозга, что позволяет внутренней активности цепи CN и синаптической пластичности происходит в синапсах вверх по течению нейронов MOC. С помощью этого метода можно имитировать активацию цепи in vivo как можно ближе в пределах среза. Этот клин срез подготовки применима к другим схемам мозга, где схема анализы выиграют от сохранения подключения вверх по течению и дальнего ввода, в сочетании с техническими преимуществами физиологии в пробирке ломтик.

Введение

Наблюдение за активностью нейронных цепей идеально выполняется с помощью местных сенсорных входов и обратной связи, а также нетронутой связи между областями мозга, in vivo. Тем не менее, выполнение экспериментов, которые дают одноклеточное разрешение функции нейронной цепи по-прежнему ограничивается техническими проблемами в нетронутом мозге. В то время как экстрацеллюлярная электрофизиология in vivo или многофотонные методы визуализации могут быть использованы для исследования активности в нетронутой нервной системе, интерпретация того, как различные входные данные интегрируются или измеряют синаптические входы подразводки, остается трудной. In vivo цельноклеточные з....