Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Dorsal Kök Potansiyel Kayıt By Farelerde Spinal Presinaptik Engellenme Ölçme Published: March 29, 2014 doi: 10.3791/51473
Automatic Translation
1,2, 1,2
1Hans Berger Department of Neurology, Jena University Hospital, Jena, Germany, 2Integrated Research and Treatment Center, Center for Sepsis Control and Care (CSCC), Jena University Hospital, Jena, Germany

Summary

GABAerjik presinaptik inhibisyonu motor ve omurilik ağlarında duyusal sinyal entegrasyon için önemli omurilikteki güçlü bir önleyici mekanizmadır. Altta yatan primer afferent depolarizasyon dorsal kök potansiyelleri (DRP) kaydı ile ölçülebilir. Burada farelerde DRP in vivo kayıt için bir yöntem ortaya koymaktadır.

Abstract

Presinaptik inhibisyon omurilik en güçlü önleyici mekanizmalarından biridir. Bunun altında yatan fizyolojik mekanizma GABAerjik axo-aksonal sinaps (birincil aferent depolarizasyon) tarafından aracılık edilen primer afferent liflerin bir depolarizasyon. Birincil aferent depolarizasyon gücü dorsal kök (dorsal kök potansiyelleri, DRP), hacimli-yürütülen potansiyelleri kayıt ile ölçülebilir. Presinaptik inhibisyon patolojik değişiklikler, bazı ağrı koşullarının anormal merkezi işleme ve motor hipereksitabilitenin bazı hastalıklarda çok önemlidir. Burada, farelerde in vivo olarak kayıt DRP için bir yöntem tarif eder. , Anestezi verilen hayvanın ve emme elektrodu kullanarak kayıt prosedürü omurilik dorsal kök preparasyonu açıklanmıştır. Bu yöntem, GABAerjik DRP ölçme ve böylece canlı fare omurilik presinaptik olarak önlenmesini tahmin sağlar. Transgenik fare modelleri ile birlikte, DRP kayıt olabilir sehastalıkla ilişkili spinal patofizyolojiye araştırmak için güçlü bir araç olarak rve. in vivo kayıt örneğin eşzamanlı kayıt ya da supraspinal ağları ve periferik sinirlerin uyarılması ile DRP indüksiyon manipülasyon olasılığı ex vivo izole spinal kord hazırlıkları kıyasla birçok avantajı vardır.

Introduction

Presinaptik inhibisyon omurilik en güçlü önleyici mekanizmalarından biridir. Bu postsinaptik zar potansiyeli ve motor nöronlar 1-3 uyarılabilirliğini değiştirmeden monosynaptically heyecan motonöronları uyancı postsinaptik potansiyeller (EPSP) inhibe eder. Duyusal presinaptik liflerin üzerine GABAerjik axo-aksonal sinaps tarafından uyarılan primer afferent depolarization (PAD) altta yatan mekanizma 4-7 (ayrıca Figure1A bakınız). Bu sinapsların GABA A ve GABA B-reseptörleri (GABA A R ve GABA B R) içerir. GABA A R aktivitesi nedeniyle lokal iyon dağılımına PAD ortaya çıkarır klorür iletkenlik bir artışa yol açar. Bu depolarizasyon bloklar akson terminalleri içine aksiyon potansiyelleri yayılma ve azalmış Ca 2 lider güçlerini azaltır +-akını ve verici serbest bir azalma. GABA B reseptörlerinin aktivasyonu yok not PAD katkıda ama bu şekilde presinaptik olarak önlenmesini artırmak Ca 2 +-akışı bir azalmaya yol açar. GABA A R'nin kısa süreli aktivasyon inhibisyonu dahil olmak olmakla birlikte, GABA B R, uzun vadeli modülasyonu 8-10 katılmaktadırlar. PAD ve presinaptik inhibisyonunun önemli bir bölümünü oluşturur GABA, ek olarak, diğer vericiler sistemleri de modüle olabilir ve bu mekanizma 11,12 katkıda bulunur.

Presinaptik inhibisyon patolojik değişiklikler, kusurlu GABAerjik transmisyon 17 tarafından aracılık edilen motorlu hiper-ile-çevresel iltihap ve nöropatik ağrıya 13,14 yanı sıra anormal merkezi ağrı işlem 15, omurilik yaralanması 16, ve merkezi sinir sistemi hastalıkları, örneğin, birkaç hastalık durumu çok önemli görünmektedir 18. Böylece, presinaptik inhibisyonu tahmin in vivo omurilik düzeyinde deneysel patolojik koşulları araştırmak için faydalıdır 7 uyarılmasından sonra omurilik dorsal köklerinden ölçülebilir.

DRP ilk ölçümleri kedi ve kurbağalar 19 rapor edilmiştir ve yoğun 1970'lerin başında 3,4,20,21 yılında Eccles, Schmidt ve diğerleri tarafından kedilerde çalışıldı. Kedi ve 22 farelerde 23 DRP in vivo kayıtları yaygın olarak kullanılmış olsa da, farelerde ölçümleri hemen hemen tamamen izole edilmiş ex vivo omurilik preparasyonlar 15,24 gerçekleştirilmiştir. Burada, sağlam organizmada presinaptik inhibisyon doğrudan bir ölçümünü sağlayan in vivo olarak, anestezi uygulanmış farelerde DRP kaydetmek için bir yöntem tarif eder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Aşağıdaki protokolde belirtilen tüm deneysel prosedürleri Thüringen devlet yetkilileri (Thüringer Landesamt für Verbraucherschutz, Reg.-Nr. 02-044/12) tarafından onaylanmıştır.

1.. Deney için hazırlıklar

  1. Emme elektrot İmalatı
    1. Örneğin bir standart yama elektrot bir mikropipet çektirmesi ile standart borosilikat cam kılcal kullanarak bir mikropipet çekin.
    2. Fren bir elmas dosyasını kullanarak (dorsal kökler çapından biraz daha büyük) 0.5-1 mm çaplı ucuna elektrot.
    3. Isı lehçe bu standart bir laboratuvar meşale içeri emilir zaman dorsal kök zarar olmayacak şekilde uç uygun olacaktır.
    4. Negatif basınç uygulanabilir, üzerinden bir şırıngaya bağlanmış bir elektrod tutucuya cam filament monte edin.
  2. Çözeltilerin hazırlanması
    1. Fareler için enjeksiyon anestezi: 0.75 ml ketamin 10% karıştırın, 0.24 ml% 2 ksilazin and 5 ml% 0.9 tuzlu su. Çözeltinin 10 ul / g vücut ağırlığı (BW) (ip), periton içinden enjekte edilecektir.
    2. Yapay beyin omurilik sıvısı (CSF), KCI 3, KH 2 PO 4 1.25, MgSO 4 • H2O 2, 3 25 NaHCO; CaCl2 2; D-NaCl 134: iki kere damıtılmış su içinde (mM olarak) şu tuzları seyreltin 10, glikoz. % 0.003 'lik bir son konsantrasyona kadar, H 2 O 2 ekleyin. Her zaman taze hazırlanan solüsyonu kullanın.
  3. Kayıt kurulum hazırlanması (Şekil 2)
    1. Veri sayısallaştırma için bir PC arayüzü amplifikatörü bağlayın.
    2. PC sabit disk üzerinde bir kare darbe uyarıcı ve veri toplama tetiklemek için bir PC-tabanlı bir program veya bir analog zamanlayıcı kullanın.
    3. Stimülasyon ve kayıt için standart cam elektrot sahiplerine bağlanan Tekrar klorid silverwires kullanın.
    4. Bir stere etrafında sırasıyla uyarım, kayıt ve referans elektrot için üç manipülatörler arayafareler için otactic çerçeve, tüm elektrotlar daha sonra hazırlanan omuriliğe erişimi böylece.
    5. Negatif basınç uygulamak için elma olmak üzere elektrot sahiplerine borulama ve şırınga bağlayın.

2. Hayvan Deneyleri ve Kayıt Prosedürü için Hayvan Hazırlanması için Genel Yorumlar

  1. Ilgili kurumsal hayvan bakımı ve kullanımı komitesi kurallarına göre fareler kullanarak tüm deneyler. Hayvan acı minimize olmasını sağlamak derin anestezi altında ameliyat ve kayıtları gerçekleştirin.
  2. (, Yukarıda tarif edildiği gibi hazırlanan solüsyonu 10 ul / g BW sırasıyla 125 mg ve ketamin ve ksilazin, g başına BW ila 8 mg), ketamin / ksilazin arasında ip enjeksiyonu ile hayvan anestezisi. Uzun süreli kayıtlar sırasında Gerekirse ilave enjeksiyonlar ip veya im yapılabilir
    Not: 0,05-0,1 arasında tekrarlayan im enjekte üst uyluk ketamin / ksilazin solüsyonu uygun olduğu kanıtlanmıştırkadar, 3 saat boyunca derin anestezi hayvanı korumak için.
  3. Anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem kullanın.
  4. Bir stereotaktik çerçeve içinde hayvanın baş düzeltmek ve deney sırasında hayvanın vücut sıcaklığını kontrol etmek için rektal prob ve refleks halkası olan bir ısıtma yastığı kullanın. Bir stereotaksik çerçeveye omurilik sabitleme gerekli değildir.
  5. Hazırlık başlamadan önce, farelerin ayak parmakları arasında eyeblink refleks ve seğirmesi tarafından narkoz derinliğini kontrol edin. Refleksler ortadan kaldırılmalıdır.
  6. Bir neşter kullanılarak açık bir operasyonel alanını elde etmek için bel bölgeleri alt üst torakal seviyeden omurilik üzerinde orta hat boyunca cildi açın. Cilt kesiler yapmak için makas kullanmayınız. Dikkatlice altta uzanan doku arasındaki gevşek deri. Sonraki adımlar% 0,9 tuz ile nemlendirilmiş yara tutmak sırasında.
  7. Neşter ve makas kullanırken tendonları ve torakal seviyelere lomber vertebra iki tarafında bağ dokusu kesti. Küçük bir cımbız kullanarak omurları etrafında spinöz süreçleri ve bağ dokusu dayanağını çıkarın.
  8. Dikkatlice kıskaç bir mikroskop altında lomber düzeylerde (L4/L5) başlayarak ile vertebra çatlak. Vertebra ve omurilik arasındaki boşlukta çenenin ucu kıpırdamak ve dışında kemik parçaları kaldırın. Dura zarar ve omuriliğe basınç önlemek etmeyin. Hem başarısı için kritik öneme sahiptir. Bütün işlem sırasında ıslatılmış omurilik tutun. Orta torakal seviyelere devam.

3. Sırt Kökler ve DRP Kaydı ayıran (Şekil 2)

  1. Dikkatli bir bükülmüş ucu ile ince bir iğne (30 G) kullanılarak dura mater açın. Artık nemlendirilmesi için aCSF kullanın.
  2. Ölçer kullanarak mümkün olduğunca dorsal kökleri ayırmak ve mümkün olduğunca uzak iki komşu kökleri kesmek. Güçlü ayrılması sırasında kökleri üzerinde çekme deneyi başarısını etkiler.
  3. Do emme elektrot aşağı indirinkökleri rsal. Sıvı dorsal köklerde emmek olur mümkün olduğunca omuriliğe kadar aCSF ekleyin.
  4. , Bir şırınga aracılığıyla negatif basınç uygulanarak bir cam pipet içine bir dorsal kök, kesilen ucu em. Gerekirse, ince bir iğne kullanılarak elektrot açıklığın önünde dorsal kök hareket ettirin.
  5. Dorsal kök emme elektrodu içinde kuru seyrederse pipet yeterince doldurulur aCSF kadar dikkatlice emerken, ucu için bir aCSF ekleyin.
  6. Dorsal kök emilir sonra, omurilikten elektrot ucunu yükseltmek. Özen pipet ve omurilik kısa devre kayıt / stimülasyon elektrot arasında "su köprüsü".
  7. Tekrar bir taraf bitişik kök için 3,3-3,6 adımları.
  8. Dorsal köklerine mümkün olduğunca yakın referans elektrodu yerleştirin ve aCSF uygulayarak nemli tutmak.
  9. Kayıt kurulum kurarak, bir kök önceden uyarılması için seçilir,Kayıt için. Ikinci dorsal kök kayıt mevcut kelepçe modunda yapılır iken gerilim adım adım artırın. Bir DRP temsil yavaş, uzun süreli yukarı sapma tarafından takip edilir kısa aşağı doğru eğilmeye fark edebilirsiniz.
  10. (- 0.1 Hz'de 30 süpürür / dorsal kök, 0,3 Hz-3 kHz arasında filtre en az 20) düzeyleri supramaksimal ve kaç silme kaydetmek için uyarıcı voltajını ayarlayın.
  11. DRP zaman-bağımlı toplamı hakkında bilgi almak için üç uyaranlara (100 Hz) kısa trenler kaydedin.
  12. Ek taraf kayıtlar için kayıt ve stimülasyon siteyi açın.
  13. Hayvanlar prosedür hayatta kalmak için amaçlanmamıştır. Iken hala derin anestezi altında (ketamin / ksilizin, yukarıda bakınız 2.2 adım) başı kesilerek son kayıttan sonra hayvanlar kurban.

4. Veri Analizi

  1. Analiz programı veri aktarmak (örneğin Sigma Plot, Igor Pro veya MATLAB).
  2. Ortalama izleri fr hesaplayınom 20-30 süpürür.
  3. Daha fazla analiz için (Şekil 3), (DRP tepe genlik başlangıca) Voltaj sapma maksimum genliği al.
  4. Daha sonra potansiyellerinin zamana bağlı olarak toplanır bir ölçü elde etmek için üç bakliyat ve tek bir akım sonrasında DRP zirve amplitüdünün oranını hesaplar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Tipik DRP izleri, Şekil 3 'de gösterilmiştir. Belirgin stimülasyon dışlayıcı genellikle kısa aşağıya doğru bükülmesiyle takip edilmektedir. Daha sonra DRP temsil yavaş, uzun süreli yukarı sapma, açık bir şekilde ayırt edilebilir. Kayıtların bir altkümesinde, dorsal kök refleksleri DRP üstünde küçük sivri olarak görebilir. Stimülasyon voltaj fazla olduğu zaman, normal, vahşi tip farelerde, dorsal kök reflekslerin en çok görünür. Dorsal kök refleksleri bu hazırlık yüksek tekrarlanabilirlik ile ortaya olamaz, onlar analiz için alınmadığı ve bakım düşük için uyarım gerilimi azaltmak için alındı, ama yine supramaksimal gücü. DRP zirve amplitüdlerinin analizi için, daha sonra, 20-30 temizleyicileri izleri (Şekil 3a) kullanılır ortalama. DRP zirve amplitüdleri önce uyarım artefaktı taban düzeylere göre hesaplanabilir.
DRP ve zamana bağımlı toplama tekrarlayan st analiz edilebilirimulations (3 uyarı, 100 Hz, Şekil 3b). Tepe genliği tek uyarım deneye göre hesaplanır. Yüksek frekansta, tek ve üç stimülasyondan sonra genliklerinin oranı PAD zamana bağlı olarak toplanır bir tahmin vermektedir.

Şekil 1
Şekil 1. PAD-ilişkili omurilik yolları ve kayıt düzeneği şematik çizimleri. A. Diyagram, bir dorsal kök uyarılmasından sonra, omurilikte presinaptik inhibisyon şematik seyrini göstermektedir (3). Primer afferent depolarizasyon (PAD) birinci dereceden bir nöron (1) ve Ia afferent liflerin (2) üzerinde bir axo-aksonal sinaps önleyici bir interneuron ile arka arkaya, GABAerjik önlemeyi bir havuz aktivasyonu aracılık etmektedir. Dorsal kök potansiyelleri (DRP), PAD yansıtan dorsal kök birlikte elektronik olarak yaymak ve omurilik (4). B girmesinden yakın kaydedildi. Veri toplama bir LİH 8 +8 bilgisayar arayüzü kullanan bir kişisel bilgisayar çalıştıran patchmaster yazılımı (1) yapılır (2). ELC evrensel amplifikatör gerilim sinyalleri (7) 10 kHz dijital vardır. Uyarım bir S88 çift çıkış kare darbe uyarıcı kontrol TTL sinyali tarafından tetiklenen (3). Voltaj darbeleri bir emme elektrodu ile uygulanır (4). Kayıt elektrot bir ön-yükselticiye bağlanmıştır (6). Bir Tekrar klorid gümüş tel (5) topraklama için kullanılır. , bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 2,
Şekil 2.In situ DRP kaydı. A. Anestezi uygulanmış fare omurilik Sert zar uzaklaştırıldı, maruz kalan ve yapay beyin-omurilik sıvısı ile nemlendirilir. Emme elektrotlar (1: elektrot uyarıcı; 2: elektrodu, kayıt) omurilik üzerinde konumlandırılmış. Inset omurilik (siyah ok) ve dorsal kökleri (mavi oklar) görülmektedir. Dorsal kökler kesilmiş ayrıldı, ve elektrotlar (1,2). B ipuçları içine emilir. Bu çevreleyen sıvı ile temas halinde değildir ve böylece dorsal kökler (ilave, sarı oklar) içeren pipet uçları, dikkatlice omurilik yüzeyden yüksek olması gerekir. Dorsal köklerin germe ve omurilik dokunmadan (a ve b: stimülasyon elektrot 1; kayıt elektrot 2; referans elektrodu 3) kaçınılmalıdır. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 3,
Şekil 3,. Temsilcisi sonuçları. Dorsal köklerinden bir çift 28 ardışık izleri (sağ panel) bir. Ortalama kayıt (sol panel). Stimülasyon dışlayıcı (1) DRP ifade etmektedir (yukarı 2) uzun bir negatif potansiyeli tarafından takip edilir. Bazı kayıtlarda, kalp (EKG) bir eser (sağ panel, kırmızı oklar) olarak görülüyor ama açıkça DRP ayırt edilebilir. DRP için üst üste örtüşen EKG eserler ile İzleri analizi. B dışında olması. Tekrarlanan stimülasyon (3 uyaranlar, 10 Hz). C. DRP Örnek kayıtları (siyah çizgi) önce ve 5 dakika sonra (apsis temporal birikimi açıklamak büyütülür) DRP bir zaman-bağımlı toplamına yol açar yerel (kırmızı çizgi)maruz omurilik üzerine GABAerjik bloker bicucullin (0.5 mM, 500 ul) uygulama. Yerel GABAerjik internöronlar Engelleme (bazen bazen vivo kayıtta DRP sırasında oluşur ve kırmızı eğri 50 Hz sinüs dalga objeyi not uygun tarafından bile önlenemez kaydedilen potansiyel GABAerjik kökenini doğrulayan DRP tepe genlik bir azalmaya yol açar topraklama ve koruyucu).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

In vivo nöronal aktivite ve sinaptik potansiyellerin Ekstra ve intraselüler elektrofizyolojik kayıtlar MSS nöronal fonksiyonları ve fizyopatolojisi araştıran sanat teknikleri devlet vardır. Spinal entegrasyon motor işlev, örneğin bacak hareketi ve multimodal duyusal algı için çok önemlidir. Presinaptik inhibisyon duyusal girdilerin uygun tepkiler sağlanması bu hesap işleminde bir kritik mekanizmadır. Ia lifinden üzerinde GABAerjik sinapslar PAD motonöronlann uyarılmasını engeller. In vivo dorsal kök potansiyel kayıt doğrudan sağlam hayvanda PAD ölçmek için olasılık açılır. Bu teknik, anormal omurga inhibisyonu ağrı, omurilik yaralanması, periferik sinir hasarı, ya da iltihap gibi ilgili olduğu hastalık durumları ile ilgili araştırmalar için özellikle ilgi çekici olabilir. Genetik olarak değiştirilmiş fare modellerinin kullanımı ile birlikte bu teknik INVE güçlü olabilirstigate mekanizmaları spinal inhibisyonu rahatsız altında yatan. Burada yöntem, izole edilmiş omurilik preparatları kullanılarak farelerde DRP kayıtların alternatif formunun bazı sınırlamaları ortadan kaldırır. Yani, supraspinal ağlarına yollar korunmuş ve aynı zamanda spinal ve supraspinal nöronal aktivitenin kombine analizi mümkün olmaktadır. PAD supraspinal aktivitenin etkisi ilişkin beyin merkezlerinin paralel elektrik stimülasyonu ile araştırılabilir. Buna ek olarak, DRP periferik sinir lezyonu ya da enflamasyon hayvan modellerinde ilintili olabilir, bu, doğrudan doğruya periferik sinir stimülasyonu ile uyarılmış edilebilir. Uygun anestezi, uyanıklık ve sıcaklık kontrolü kullanarak, kayıtlar, fizyolojik koşullar altında sağlam hayvanda saat süre ile gerçekleştirilebilir.

Bazı banyosunun kontrol lokal ilaç uygulaması ve perfüzyon ile ilgili sınırlı genişletmek aksine, izole edilmiş omurilik preparatlarının kullanımı ile karşılaştırıldığında, DRP in vivo olarak, bu nedenle kayıtdevrim sisi. Drugs topikal olarak uygulanabilir ama nedeniyle çevre dokuya belirsiz difüzyon, kayıt hazırlanmasında değişken çözelti değişimi ve çözeltinin miktarı, spinal kord ve kayıt site içinde ilaç konsantrasyonunu kontrol etmek mümkün değildir. Yüzey uygulaması akut etkileri incelendiğinde, bu sınırlamalar kısmen pipet aracılığıyla yerel uygulanması ile çözülebilir.

Farelerin omurilik, küçük basınç ve torsiyon son derece duyarlı ve ameliyat zordur. Bu nedenle, in vivo elektrofizyoloji için fare omurilik hazırlık bazı eğitim gerekir. Bazı kritik noktalar vardır. Bu hazırlık sırasında dura mater zarar ve tercihen ya da en azından çok az basınç omurilik uygulandığında değil esastır. Omurilik muhafaza sırası ile, önce ve NaCl ve ACSF duranın açıldıktan sonra, bütün işlem sırasında ıslatılmış olması gerekir. Gürültü sinyalininDRP kayıtların oranı, ilgili dorsal kök giriş noktasına mümkün olduğu kadar yakın bir uyarıcı ve kayıt artırılabilir. Kayıt ayarları gayretli topraklama ve koruyucu belirsiz gürültüyü azaltmaya yardımcı olur, diseksiyon mikroskop lambaları kapalı ya da kayıt sırasında çıkarılmalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar herhangi bir mali çıkarlarını beyan.

Acknowledgments

Biz yönteminin kurulması sırasında yararlı tartışmalar için Manfred Heckmann teşekkür ederim. Ayrıca, biz video üreten destek için teknik yardım ve Frank Schubert Claudia Sommer teşekkür ederim. 01EO1002 ve Jena Üniversitesi Hastanesi Klinik Araştırma Disiplinlerarası Merkezi (IZKF): iş Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF), Almanya, FKZ tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Glass tubing (inner diameter 1.16 mm) Science Products (Hofheim, Germany) GB200F-10 Other glass tubing might also be suitable
Superfusion solution (sterile, 0,9% NaCl) Braun Melsungen AG 3570350
Rompun 2% (Xylazine) Bayer Animal Health GmbH (Leverkusen, Germany)
Ketamine 10% Medistar GmbH (Ascheberg, Germany) KETAMIN 10%
30 G Microneedle/ Sterican Braun Melsungen AG 4656300
Salts for aCSF Sigma-Aldrich Diverse
S88 Dual Output Square Pulse Grass Technologies (Warwick, USA) S88X
SIU5 RF Transformer Isolation Unit Grass Technologies (Warwick, USA) SIU-V
InstruTECH LIH 8+8 HEKA (Lambrecht, Deutschland) LIH 8+8 + Patchmaster software
Universal amplifier NPI (Tamm, Deutschland) ELC-03X
Micropipette puller Sutter Instruments (Novato, USA) P-1000
Dissecting microscope Olympus (Tokyo, Japan)
Micromanipulator Sutter Instruments (Novato, USA) MPC-200/MPC-325 Mechanical micromanipulators also possible
Homeothermic Blanket System Stoelting (Wood Dale, USA) 50300V
Intra-/extracellular recording electrode holder Harvard Apparatus (Holliston, USA) 641227

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Eccles, J. C., Eccles, R. M., Magni, F. Central inhibitory action attributable to presynaptic depolarization produced by muscle afferent volleys. J. Physiol. 159, 147-166 (1961).
  2. Levy, R. A. The role of gaba in primary afferent depolarization. Prog. Neurobiol. 9, 211-267 (1977).
  3. Eccles, J. C., Magni, F., Willis, W. D. Depolarization of central terminals of Group I afferent fibres from muscle. J. Physiol. 160, 62-93 (1962).
  4. Eccles, J. C., Schmidt, R., Willis, W. D. Pharmacological Studies on Presynaptic Inhibition. J. Physiol. 168, 500-530 (1963).
  5. Maxwell, D. J., Bannatyne, B. A. Ultrastructure of muscle spindle afferent terminations in lamina VI of the cat spinal cord. Brain Res. 288, 297-301 (1983).
  6. Barber, R. P., Vaughn, J. E., Saito, K., McLaughlin, B. J., Roberts, E. GABAergic terminals are presynaptic to primary afferent terminals in the substantia gelatinosa of the rat spinal cord. Brain Res. 141, 35-55 (1978).
  7. Wall, P. D., Lidierth, M. Five sources of a dorsal root potential: their interactions and origins in the superficial dorsal horn. J. Neurophysiol. 78, 860-871 (1997).
  8. Rudomin, P. In search of lost presynaptic inhibition. Exp. Brain Res. 196, 139-151 (2009).
  9. Rudomin, P., Schmidt, R. F. Presynaptic inhibition in the vertebrate spinal cord revisited. Exp. Brain Res. 129, 1-37 (1999).
  10. Kullmann, D. M., et al. Presynaptic, extrasynaptic and axonal GABAA receptors in the CNS: where and why? Prog. Biophys. Mol. Biol. 87, 33-46 (2005).
  11. Hochman, S., Shreckengost, J., Kimura, H., Quevedo, J. Presynaptic inhibition of primary afferents by depolarization: observations supporting nontraditional mechanisms. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1198, 140-152 (2010).
  12. Thompson, S. W., Wall, P. D. The effect of GABA and 5-HT receptor antagonists on rat dorsal root potentials. Neurosci. Lett. 217, 153-156 (1996).
  13. Enriquez-Denton, M., Manjarrez, E., Rudomin, P. Persistence of PAD and presynaptic inhibition of muscle spindle afferents after peripheral nerve crush. Brain Res. 1027, 179-187 (2004).
  14. Wall, P. D., Devor, M. The effect of peripheral nerve injury on dorsal root potentials and on transmission of afferent signals into the spinal cord. Brain Res. 209, 95-111 (1981).
  15. Witschi, R., et al. Presynaptic α2-GABAA Receptors in Primary Afferent Depolarization and Spinal Pain Control. J. Neurosci. 31, 8134-8142 (2011).
  16. Calancie, B., et al. Evidence that alterations in presynaptic inhibition contribute to segmental hypo- and hyperexcitability after spinal cord injury in. 89, 177-186 (1993).
  17. Geis, C., et al. Stiff person syndrome-associated autoantibodies to amphiphysin mediate reduced GABAergic inhibition. Brain. 133, 3166-3180 (2010).
  18. Geis, C., et al. Human IgG directed against amphiphysin induces anxiety behavior in a rat model after intrathecal passive transfer. J. Neural Transm. 119 (8), 981-985 (2012).
  19. Barron, D. H., Matthews, B. H. The interpretation of potential changes in the spinal cord. J. Physiol. 92, 276-321 (1938).
  20. Schmidt, R. F., Trautwein, W., Zimmermann, M. Dorsal root potentials evoked by natural stimulation of cutaneous afferents. Nature. 212, 522-523 (1966).
  21. Eccles, J. C., Schmidt, R. F., Willis, W. D. Presynaptic inhibition of the spinal monosynaptic reflex pathway. J. Physiol. 161, 282-297 (1962).
  22. Manjarrez, E., Rojas-Piloni, J. G., Jimenez, I., Rudomin, P. Modulation of synaptic transmission from segmental afferents by spontaneous activity of dorsal horn spinal neurones in the cat. J. Physiol. 529 Pt 2, 445-460 (2000).
  23. Geis, C., et al. Human Stiff-Person Syndrome IgG Induces Anxious Behavior in Rats. PLoS One. 6, e16775 (2011).
  24. Martinez-Gomez, J., Lopez-Garcia, J. A. Electrophysiological and pharmacological characterisation of ascending anterolateral axons in the in vitro mouse spinal cord. J. Neurosci. Methods. 146, 84-90 (2005).

Tags

Nörobilim Sayı 85 Merkezi Sinir Sistemi Hastalıkları Omurilik Hastalıkları Elektrofizyoloji dorsal kök potansiyelleri (DRP) spinal kord GABA presinaptik inhibisyon primer afferent depolarizasyon (PAD),
Dorsal Kök Potansiyel Kayıt By Farelerde Spinal Presinaptik Engellenme Ölçme<em&gt; In Vivo</em
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Grünewald, B., Geis, C.… More

Grünewald, B., Geis, C. Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo. J. Vis. Exp. (85), e51473, doi:10.3791/51473 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter