Fisiologici, caratterizzazione morfologica e neurochimica dei neuroni modulati Movimenti
Summary
Una tecnica è descritta per quantificare in vivo la risposta fisiologica dei neuroni dei mammiferi durante il movimento e correlare la fisiologia del neurone con morfologia neuronale, fenotipo neurochimico e microcircuiti sinaptici.
Abstract
Il ruolo dei singoli neuroni e la loro funzione nei circuiti neuronali è fondamentale per capire i meccanismi neuronali delle funzioni sensoriali e motorie. Maggior parte delle indagini di meccanismi sensomotori avvalersi né esame di neuroni, mentre un animale è 1,2 statico o registrare l'attività neuronale extracellulare durante un movimento. 3,4 Anche se questi studi hanno fornito lo sfondo fondamentale per la funzione sensomotoria, che o non valutare le informazioni funzionali che si verifica durante un movimento o sono limitate nella loro capacità di caratterizzare completamente il fenotipo anatomia, fisiologia e neurochimici del neurone. Una tecnica è qui che permette la caratterizzazione completa di singoli neuroni nel corso di un movimento vivo. Questa tecnica può essere utilizzata non solo per studiare i neuroni afferenti primari, ma anche per caratterizzare motoneuroni e interneuroni sensomotorie. Inizialmente la risposta di un singolo neurone viene registrata con metodi elettrofisiologici durante vari movimenti della mandibola seguita dalla determinazione del campo recettivo per il neurone. Un tracciante neuronale viene poi iniettata livello intracellulare nel neurone e il cervello viene elaborata in modo che i neuroni possono essere visualizzati con la microscopia ottica, elettronica e confocale (Fig. 1). La morfologia dettagliata del neurone è caratterizzata poi ricostruita in modo che la morfologia neuronale può essere correlato con la risposta fisiologica del neurone (Fig. 2,3). In questa comunicazione dei dettagli delle chiavi importanti e suggerimenti per il successo di questa tecnica sono forniti. Preziose informazioni aggiuntive possono essere determinate per il neurone in fase di studio, combinando questo metodo con altre tecniche. Retrograda etichettatura neuronale può essere usato per determinare i neuroni con cui le sinapsi dei neuroni etichettati; permettendo così la determinazione dettagliata dei circuiti neuronali. Immunocitochimica può essere combinato con questo metodo per esaminare neurotrasmettitori all'interno del neurone etichettati e per determinare i fenotipi chimica dei neuroni con cui le sinapsi dei neuroni etichettati. Il neurone marcata può essere effettuato anche per la microscopia elettronica per determinare le caratteristiche ultrastrutturali e microcircuiti del neurone etichettati. In generale questa tecnica è un potente metodo per caratterizzare accuratamente i neuroni in movimento durante vivo permettendo quadro chiaro della funzione del neurone in funzione senso-motoria.
Protocol
Discussion
Il metodo qui illustrato è una tecnica potente che fornisce informazioni importanti nella funzione di singoli neuroni e di come la risposta dei singoli neuroni contribuisce a circuiti neuronali. 9 Questa conoscenza è fondamentale per comprendere la funzione senso-motoria. La più grande forza di questa tecnica è che consente sia la determinazione di un gran numero di parametri su un neurone tra cui la fisiologia, la morfologia e la morfologia sinaptica e la distribuzione. Quando combinato con altre tecnich…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringrazio Anthony Taylor per la formazione iniziale in in vivo registrazione intracellulare e A Maxwell Brown e David per aiutare lo sviluppo iniziale della tecnica di colorazione intracellulare. Ringrazio M. Argento per aiutare con la macro collocalization. Molti studiosi con i quali ho collaborato visione fornito nello sviluppo di questa tecnica tra cui R. Donga, M. Moritani, P. Luo, R. Ambalavanar. Questa tecnica è stata sviluppata con il supporto considerevole dalle sovvenzioni NIH DE10132, DE15386 e RR017971.
Materials
| Name of reagent or equipment | Company | Catalogue number | Comments |
|---|---|---|---|
| electromagnetic vibrator | Ling Dynamic Systems | V101 | |
| signal generator | Feedback Systems | PFG605 | capable of producing trapezoidal output signal |
| electrode glass | Sutter Instruments | AF100-68-10 | with filament |
| electrode puller | Sutter Instruments | Model P-2000 or P-80 | |
| biotinamide | Vector Laboratories | SP-1120 | stored at 4°C |
| Texas Red avidin DCS | Vector Laboratories | A-2016 | |
| tetramethlyrhodamine | Molecular Probes | D-3308 | 3000 molecular weight, lysine fixable |
| mouse anti-synaptophysin antibody | Chemicon | MAB5258 | |
| fluorescent Nissl stain | Neurotrace, Molecular Probes | N-21480 | |
| electrode tester | Winston Electronics | BL-1000-B | to measure electrode impedance |
| electrometer | Axon Instruments | Axoprobe 1A, Axoclamp 2B |
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