Спинной мозг электрофизиологии
18 января 2010 г.
Демонстрация изоляции новорожденных мышей спинного мозга для электрофизиологических исследований.
Здравствуйте. Меня зовут Алан Мейер, я научный сотрудник лаборатории faf в Институте Солка. Сегодня я покажу вам, как выполнить вентральную ламинэктомию для выделения спинного мозга мыши, а также продемонстрирую способ крепления спинного мозга к электроду. Для записи нейронной активности вам потребуется подготовить два раствора для спинного мозга: один для диссекции, другой — для регистрирующей ванны.
Единственным различием между двумя растворами будет концентрация хлорида кальция. Сначала вам потребуется приготовить 10-кратный концентрат раствора A-C-S-F. Для этого понадобятся перечисленные ниже реагенты.
Начните с добавления 100 миллилитров 10 X-A-C-S-F в мерную колбу объемом один литр. Затем наполните колбу водой, оставив достаточно места, чтобы раствор не перелился. При газировании используйте газовую смесь с концентрацией 5%CO2 и 95%O2.
Для снижения pH и оксигенации раствора добавьте 1 мл 1 M раствора сульфата магния. Затем добавьте 1 мл 1 M раствора хлорида кальция в раствор для диссекции и 2 мл 1 M раствора хлорида кальция в раствор для регистрации. В данных экспериментах можно использовать мышей в возрасте от E 16,5 до P 4.
Начните диссекцию мыши, сначала быстро обезглавив ее острыми ножницами. Затем сделайте разрез вдоль вентральной срединной линии до самого хвоста. После этого, используя пинцет, извлеките внутренние органы мыши и промойте их раствором A CSF.
Для проведения диссекции используйте раствор A CSF с концентрацией хлорида кальция 1 мM. Поместите мышь в диссекционную чашку и зафиксируйте ее, установив булавки у четырех лап и у основания хвоста. На данном этапе нашей целью будет изоляция спинного мозга путем разреза по красной пунктирной линии, чтобы отделить спинной столб от пластинок, окружающих спинной мозг.
Это позволит вам обнажить спинной мозг. Затем, двигаясь вдоль линии, вырежьте мозговые оболочки и спинномозговые корешки, чтобы освободить спинной мозг. Найдите спинной столб; одной рукой с помощью пинцета крепко зафиксируйте спинной столб, а другой воспользуйтесь маленькими ножницами.
Для извлечения спинного мозга держите ножницы под низким углом. Чтобы избежать повреждения спинного мозга кончиками ножниц, перейдем к его препарированию. Следуя вдоль красной линии, разрежьте мозговые оболочки и спинномозговые корешки.
Для извлечения спинного мозга можно сделать разрезы вдоль обеих сторон мозга, а затем разрезать по вентральной срединной линии. Важно держать ножницы под низким углом, чтобы не проколоть спинной мозг. Также важно избегать слишком близкого отсечения корешков от спинного мозга.
Затем перенесите спинной мозг в регистрирующую ванну и подключите электроды к спинномозговым корешкам. Расположите электрод рядом с корешком. Затем с помощью вакуума аккуратно втяните нерв в электрод.
Благодарим за просмотр; надеемся, что это видео будет полезно в ваших будущих экспериментах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен метод выделения спинного мозга новорожденных мышей для электрофизиологических исследований. Процедура включает выполнение вентральной ламинэктомии и закрепление спинного мозга на электроде для регистрации нейронной активности.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Электрофизиология
Введение
- Изоляция спинного мозга имеет решающее значение для изучения нейронной активности.
- Электрофизиологические методы позволяют измерять нейронные сигналы.
- Концентрация хлорида кальция важна для растворов, используемых при диссекции и регистрации.
Цель исследования
- Продемонстрировать методику выделения спинного мозга новорожденной мыши.
- Показать способ крепления спинного мозга к электроду.
- Обеспечить возможность регистрации нейронной активности.
Используемые методы
- Процедура вентральной ламинэктомии для изоляции спинного мозга.
- Приготовление растворов для диссекции и регистрации.
- Использование электродов для регистрации нейронной активности.
Основные результаты
- Успешное выделение спинного мозга новорожденных мышей.
- Эффективное закрепление спинного мозга на электродах.
- Демонстрация регистрации нейронной активности.
Заключение
- Данный метод применим для электрофизиологических исследований.
- Приготовление растворов имеет решающее значение для достижения успешных результатов.
- Этот метод может быть использован в различных контекстах нейробиологических исследований.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Данный протокол позволяет изолировать спинной мозг новорожденных мышей для электрофизиологической оценки нейронных сетей, генерирующих центральные паттерны, что способствует механистическому снижению рисков при валидации мишеней для лечения нервно-мышечных заболеваний. Метод предоставляет релевантную патологии систему для изучения функции локомоторной сети и оценки влияния соединений на нейронную сигнализацию. Он повышает прогностическую достоверность на ранних этапах поиска лекарств, обеспечивая количественное измерение электрофизиологических показателей на валидированной доклинической модели.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичное открытие и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы, связанные с развитием двигательных контуров и воздействием на нейромышечные мишени.
- Практическая ценность: обеспечивает воспроизводимую подготовку ткани спинного мозга для стабильной электрофизиологической регистрации.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Обеспечивает стандартизацию анализа за счет использования контролируемых растворов для диссекции и определенных концентраций хлорида кальция для поддержания стабильности регистрирующей ванны.
- Практическая ценность: Облегчает подготовку валидированных биологических систем для последующего скрининга соединений и рабочих процессов детектирования сигналов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: предоставляет систему, имеющую отношение к заболеванию, для оценки изменений нейронной активности, соответствующих локомоторным фенотипам в доклинических моделях.
- Практическая ценность: обеспечивает преемственность от этапа открытия до доклинической валидации за счет предоставления количественных электрофизиологических показателей.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный метод интегрируется в рабочие процессы ранних стадий поиска новых лекарственных средств, обеспечивая получение изолированных препаратов спинного мозга, которые позволяют проверять гипотезы и уточнять сигнальные пути для нейромышечных мишеней.
- Фундаментальная биология: Обеспечивает проверку гипотез о функционировании центрального генератора паттернов и модуляции нейронных цепей.
- Скрининг: Обеспечивает готовность к анализу за счет стандартизированных методов диссекции и регистрации с определенным ионным составом растворов.
- Аналитика: Позволяет получать количественные электрофизиологические показатели вентральных корешков спинного мозга для сравнения различных экспериментальных условий.
- Трансляционные исследования: Обеспечивает преемственность с доклиническими исследованиями, предоставляя измеряемый результат модуляции мишеней, связанных с локомоторной функцией.
- Корпоративное повторное использование: Создает многоразовую платформу для подготовки нервной ткани, применимую в различных программах по изучению нервно-мышечных взаимодействий.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозов при валидации мишени за счет снижения механистической неопределенности в функционировании локомоторных цепей.
- Операционная ценность: обеспечивает стандартизацию и воспроизводимость благодаря четко определенным протоколам приготовления растворов и методам диссекции.
- Стратегическая ценность: оптимизирует принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) за счет возможности ранней оценки влияния соединений на нейронную передачу сигналов.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритизацию нейромускулярных мишеней с учетом рисков на основе профилей электрофизиологического ответа.
Особенности реализации
- Требуется опыт в проведении диссекции новорожденных мышей и методах электрофизиологической регистрации.
- Результат зависит от инструментария для крепления вакуумных электродов и сбора нейронных сигналов.
- Необходима межгрупповая стандартизация процедур диссекции и приготовления раствора для регистрации.
- Требуется учет особенностей адаптации при применении метода на разных стадиях развития или моделях заболеваний.
- Ограничено необходимостью точного контроля концентрации хлорида кальция для поддержания жизнеспособности ткани во время регистрации.
