運動によって変調された神経細胞の生理的、形態学的および神経化学的キャラクタリゼーション
Summary
テクニックは運動中に哺乳類の神経細胞の生体内生理的反応の定量化と神経形態、神経化学的表現型とシナプス超小型回路とニューロンの生理学を相互に関連付ける説明されています。
Abstract
個々の神経細胞と神経回路におけるそれらの機能の役割は、感覚と運動機能の神経機構を理解する上での基本です。動物が運動中に静的1,2または記録細胞外神経活動のときに感覚運動メカニズムのほとんどの研究は、神経細胞のいずれかの検査に依存しています。3,4これらの研究は、感覚運動機能のための基本的な背景を提供しているが、彼 らはどちらかの機能的な情報を評価しないこれは、運動中に発生した場合、または完全にニューロンの解剖学、生理学、神経化学的表現型を特徴づけるために彼らの能力は限られています。技術は生体の運動の中に個々のニューロンの大規模な特性評価を可能にするここに示されています。この手法は、一次求心性神経細胞を研究するだけでなく、運動ニューロンと感覚運動の介在を特徴づけるためにだけ使用できます。最初に単一ニューロンの応答は、ニューロンの受容野の決定に続いて下顎骨の様々な動きの間に電気生理学的手法を用いて記録されます。神経トレーサーは、細胞内ニューロンに注入され、脳は、ニューロンが光、電子または共焦点顕微鏡（図1）可視化できるように処理されます。神経形態はニューロン（図2,3）の生理的応答と相関させることができるように特徴づけられる神経細胞の詳細な形態は、再構築されます。この通信ではこの手法の実装を成功させるための重要なキーの詳細とヒントが提供されています。貴重な追加情報は、他の技術とこの手法を組み合わせることにより、研究対象のニューロンのために決定することができます。逆行性神経標識は、標識されたニューロンのシナプスなるとニューロンを決定するために使用することができる、従って神経回路の詳細な測定を可能にします。免疫細胞は標識されたニューロン内の神経伝達物質を調べ、設定されたラベル付きニューロンのシナプスニューロンの化学的表現型を判定するために、このメソッドと組み合わせることができます。標識されたニューロンは、超微細構造の特徴とラベルされたニューロンの超小型回路を決定するために電子顕微鏡のために処理することができます。全体的にこのテクニックは、徹底的にこのように感覚運動機能におけるニューロンの役割にかなりの洞察を可能にする生体運動の中に神経細胞を特徴づけるために強力な方法です。
Protocol
Discussion
ここに示した方法は、単一ニューロンの機能に重要な洞察を提供し、どのように個々のニューロンの応答は、神経回路に貢献する強力な手法です。9この知識は、感覚運動機能を理解する上での基本です。この手法の最大の強みは、生理学、形態とシナプス形態と分布を含むニューロンに関する多数のパラメータの決定を可能にされているです。そのようなような神経回路のような逆?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私は 、in vivo細胞内記録と細胞内染色の技法の初期の開発に関するヘルプは、ブラウンとDavid Maxwell ので最初の訓練のためにアンソニーテイラーに感謝。私はcollocalizationマクロのヘルプはM.シルバーに感謝。多くの学者は、誰と私はR.東亜、M.森谷、P.羅、R. Ambalavanarを含むこの技術の開発に提供する洞察力を協力してきました。この手法は、NIHの助成金DE10132、DE15386とRR017971からかなりのサポートと開発されました。
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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