Каково значение изучения внеклеточного пространства?

Внеклеточное пространство имеет решающее значение для понимания того, как клетки мозга общаются и функционируют.

Как работают ион-селективные микроэлектроды?

Они измеряют конкретные ионы в растворе, что позволяет проводить детальный анализ концентрации ионов.

Что такое тетраметиламмоний (ТМА)?

ТМА - это четвертичное соединение аммония, используемое в качестве маркера в исследованиях диффузии ионов.

Каковы основные применения этого метода?

Его можно использовать для изучения физиологии мозга, воздействия лекарств и нейродегенеративных состояний.

Можно ли применить этот метод к другим типам тканей?

Да, аналогичные методы могут быть адаптированы для использования в других биологических тканях.

Какие существуют ограничения этого исследования?

Метод может быть ограничен специфическими условиями приготовления срезов мозга и точностью измерений ионов.

Характеристика внеклеточного пространства в срезе мозга с помощью ионоселективных микроэлектродов и микроэлектродов ионофореза

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neuroscience

0 views • 3:01 min • July 8th, 2025

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Начните с записывающей камеры, содержащей защищенный толстый срез мозга, погруженный в искусственную спинномозговую жидкость или ФКСГ.

Этот срез мозга включает в себя интерстициальную жидкость и внеклеточный матрикс, образуя взаимосвязанное внеклеточное пространство, которое окружает клетки мозга.

Погрузите двухканальный ионоселективный микроэлектрод и микроэлектрод ионофореза в аКСФ.

Двухканальный ионоселективный микроэлектрод имеет чувствительный канал для ионов тетраметиламмония или ТМА и канал сравнения, в то время как микроэлектрод ионофореза содержит раствор ТМА.

Ионофорезный электрод высвобождает ионы ТМА, которые диффундируют по направлению к ионоселективному микроэлектроду.

Чувствительный канал обнаруживает эти ионы ТМА и генерирует электрический сигнал. Запишите это в качестве базового уровня.

Вставьте оба электрода в срез мозга, держа их немного друг от друга.

По мере того, как ионы ТМА диффундируют во внеклеточном пространстве, они достигают ионоселективного микроэлектрода.

Перезапишите сигнал и сравните его с базовым уровнем, чтобы проанализировать свойства внеклеточного пространства, такие как объемная доля и степень скручивания.

Поместите срез мозга толщиной 400 микрометров в записывающую камеру, убедившись, что он полностью погружен в протекающий ACSF. Затем переместите микроэлектрод ионофореза и ISM над областью интереса на срезе мозга. Погрузите оба электрода в проточный ACSF, но над срезом. Затем сместите напряжение для опорного и ионного каналов на 0 милливольт. Дождитесь стабилизации напряжения в обоих каналах.

Отметьте на самописце напряжение, измеренное в ионочувствительном канале ISM. Затем поместите микроэлектроды ISM и ионофореза на глубину 200 микрометров в срезе и на расстоянии 120 микрометров друг от друга. Рассчитайте разность напряжений между сигналами ТМА, измеренными в проточном ACSF и в мозге, и введите это значение в базовое вольт-милливольтное поле в блоке измерительного электрода графического пользовательского интерфейса Wanda.

В левой части графического интерфейса убедитесь, что все экспериментальные параметры введены правильно. Начните запись, нажав кнопку «Получить», и разрешите ей сделать полную запись. После удаления обоих микроэлектродов из среза используйте самописец, чтобы определить любое изменение между напряжением, измеренным сейчас, и его измерением ранее.