Abstract
هنا نقدم بروتوكول لإعداد شرائح الدماغ الحادة. هذا الإجراء هو عنصر حاسم للتجارب الكهربية التصحيح، المشبك الذي يحدد إلى حد كبير على نوعية النتائج. وقد تبين أن إهمال خطوة التبريد أثناء إجراء خفض مفيد في الحصول على شرائح السليمة والخلايا، وخاصة عند التعامل مع الهياكل الدماغ مياليني للغاية من الحيوانات الناضجة. على الرغم من أن الآلية الدقيقة حيث تدعم درجة حرارة مرتفعة لا يمكن تكهن على الصحة العصبية، فإنه من المعقول أنه كلما أمكن، يجب أن تكون درجة الحرارة التي يتم فيها إجراء تشريح قريبة من الظروف الفسيولوجية لمنع التحف درجات الحرارة ذات الصلة. وثمة ميزة أخرى مهمة لهذه الطريقة هي بساطة الإجراء، وبالتالي فإن الوقت اللازم لإعداد قصيرة. في طريقة أثبتت تستخدم الفئران البالغين ولكن يمكن تطبيق نفس الإجراء مع الفئران الأصغر سنا وكذلك الفئران. أيضا، فإن البنود التالية التصحيحيتم تنفيذ التجربة أمبير على شرائح أفقية للدماغ، ولكن يمكن أيضا أن تستخدم نفس الإجراء في الطائرات الأخرى، وكذلك المناطق الخلفية أخرى من الدماغ.
Introduction
والهدف من هذه الطريقة هو الحصول على عرض ذات جودة عالية شرائح الدماغ الحادة في المختبر لتجارب الكهربية، خاصة عند استخدام البالغين أو حتى الحيوانات القديمة.
طريقة الحاد تشريح الدماغ، كما وصفها Skrede وWestgaard 1 في جملتين أنيقة، وأصبحت واحدة من أسس علم الأعصاب الحديث الأبحاث ويعمل في الاختلافات التي لا حصر لها في جميع أنحاء العالم. وينعكس على نوعية الشرائح في عدد الخلايا العصبية في شريحة الحية، والفترة الزمنية التي تبقي الخلايا الكهربية وخصائصها المورفولوجية وكذلك في سلامة الأنسجة. وعلاوة على ذلك، فإن المدة القصوى للتسجيلات مستقرة تعتمد على نوعية الشرائح. وبالتالي، على طول العقود، وطريقة التقطيع الأصلي تم تطويرها من قبل مجموعات بحثية فردية لتعزيز الانتعاش بعد قطع شريحة 10/02، في كثير من الأحيان التعديلات المعقدة لتشكيل قطع سحلول التعافي ص (مثل إضافة أسكوربات، ثيوريا أو حتى H 2 O 2) وكذلك داخل القلب قبل نضح من الحيوان مع حلول تبريد الفسيولوجية.
كما ثبت مؤخرا 11، ويبدو أن درجة حرارة الفسيولوجية أثناء التقطيع لتكون أكثر فائدة من التبريد لصحة الخلايا العصبية. التحسن هو الأكثر لفتا عند العمل مع الكبار (2-8 أشهر) القوارض. تجنب التغيرات في درجات الحرارة مثيرة يمنع القطع الأثرية بسبب العمليات التي تعتمد على درجة الحرارة في الخلايا، مثل اللدونة 13 و ايون قنوات حركية 13،14. مثل هذه التغييرات يمكن أن تؤثر على غشاء الجهد وإشارات الكالسيوم داخل الخلايا، عتبة السنبلة، وسنبلة الشكل.
و"الساخنة" طريقة إعداد شريحة الحادة المقدمة هنا هو إجراء عام للحصول على جودة عالية شرائح الدماغ الحادة من أي منطقة في الدماغ، بما في المخيخ والقشرة والحصين، الدماغ نوى 16 </ سوب> وكذلك البصلة الشمية، سواء في الجرذان والفئران.
خصوصا، يتطلب إجراء تشريح درجة حرارة الفسيولوجية التي شفرة قطع يهتز تقريبا تماما أفقيا وهي دون أي عيوب هيكلية. هذه الدقة قد لا يكون ممكن مع النماذج القديمة تقطيع اللحم. في مثل هذه الحالات، ونحن ننصح أداء إعداد شريحة في ظروف البرد القارص كما يبدو على درجة حرارة منخفضة لجعل النسيج أكثر مقاومة للأضرار الميكانيكية، حتى لو كان على حساب الانحرافات الأيضية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية الموصوفة في هذا البروتوكول من قبل رعاية الحيوان في الجامعة العبرية واللجنة الاستخدام.
1. إعداد حلول وأدوات التقطيع
- تحضير 1 لتر من محلول فسيولوجي القياسي (SPS) التي تحتوي على أيونات وصفها في الجدول 1.
- إعداد المحلول الذي يحتوي على الأملاح في 10 أضعاف التركيز النهائي مقدما في زجاجة مملوءة تخزين 1000 مل من الماء منزوع الأيونات (تصرف من 0.055 ميكرو ثانية / سم). إضافة الأملاح (كلوريد الصوديوم، بوكل، KH 2 PO 4، وMgSO 4)، ويقلب حتى يذوب تماما. تخزين محلول المخزون في 4 درجات مئوية.
- جعل الحل النهائي SPS يوم التجربة. إضافة 100 مل من المحلول الى 700 مل من الماء النقي، ويحل الجلوكوز (3.6 غرام) وNaHCO 3 (2.18 ز) باستخدام شريط مغناطيسي ومن ثم إضافة الماء النقي يصل إلى 1 L.
- تتوازن solutiعلى طريق بالغاز مع 95٪ O 05/02٪ CO 2 ل~ 20 دقيقة. بعد هذا، إضافة 2 مل من 1 M CaCl 2 الحل.
- تجميع الأدوات التالية (الشكل 1).
- اعداد كبيرة مقص أو أداة أخرى لقطع الرأس، مقص جراحي صغيرة لفتح الجمجمة، ملقط غيض غرامة لرفع الجمجمة لفضح الدماغ، مع شفرة مشرط لتشريح الجزء المطلوب من الدماغ إلى أن شرائح وملعقة صغيرة عن التلاعب أجزاء الدماغ تشريح.
- بالإضافة إلى ذلك، إعداد قطع صغيرة من ورق الترشيح لإزالة السوائل الزائدة من الدماغ، واثنين من أطباق بتري صغيرة للدماغ ليتم تشريح في اثنين من زجاج 500 مل الأكواب لاحتواء درجة حرارة المياه النقية والصحة والصحة النباتية، والغراء cyanoacrylate لعلامة الدماغ ل مرحلة التقطيع.
- إعداد فرشاة صغيرة للتعامل مع شرائح خلال تشريح واسعة الفم ماصة باستير الزجاج لتحريك شرائح من الحمام تشريح للتشا الانتعاشmber. تطهير الأدوات اللازمة لمنع نمو البكتيريا في الحمامات شريحة الدافئة. وعلاوة على ذلك، استخدم قفازات المختبر نظيفة.
- إعداد المغمورة شريحة انتعاش هذه الغرفة كما وصفها جيب وادواردز 15. الغاز باستمرار SPS في ذلك مع 95٪ O 2/5٪ CO 2 والحفاظ على 36 درجة مئوية. تأكد من أن استخدام الاسلحة الكيماوية لا تؤدي إلى فقاعات صغيرة المحاصرين في الحمام التي يمكن أن تلحق الضرر شرائح.
- دافئة ~ 300 مل من SPS إلى 36 درجة مئوية على طبق من سخان مع محرك مغناطيسي أو في حمام مائي. إذا تم استخدام لوحة سخان، ورعاية لمنع الحل من ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يتسبب في هطول أيون. في حال حدوثه، SPS العذبة الدافئة بدلا من التبريد القديم.
- جلب ~ 500 مل من الماء النقي لغلي باستخدام غلاية كهربائية و، في كوب، والجمع بين 300 مل من الماء البارد مع الحصول على المياه الدافئة قليلا من درجة حرارة تشريح. استخدام هذا ارتفعت درجة حرارة الماء النقي خلال قطع الرأس واستخدام remaiنينغ من الماء المغلي لاحقا للحفاظ على درجة حرارة الفسيولوجية للحمام تشريح.
- تخدير الماوس عن طريق حقن 0.1 مل من بنتوباربيتال (60 ملغ / مل) البريتونى. بعد بضع دقائق تحقق من أن الحيوان لا يستجيب إلى أخمص القدمين قوية أو القرصات الذيل للتأكد من عدم وجود الإحساس.
2. تشريح الدماغ
- قطع رأس الماوس بسرعة عن طريق قطع الرقبة مع مقص كبير بالقرب من الجزء الخلفي من الجمجمة، والسماح للرئيس الوقوع في الكأس مع درجة حرارة الماء النقي لشطف قبالة الدم الزائد.
- فضح ماغنوم الثقبة في الجمجمة تحت الجلد وعضلات الرقبة، وربما إزالة أكثر من الرقبة مع مقص صغير.
- سحب الجلد في الجزء العلوي من الجمجمة ليكون قادرا على رؤية واضحة الغرز الجمجمة من أجل توجيه فتح الجمجمة.
- قطع الجمجمة مفتوحة عن طريق إدخال طرف السفلي من مقص صغير خلال الثقبة ماغنوم وعلى الفور تحويلها نحوالجانب الوحشي. خفض بلطف على طول الحافة الجانبية للعظم الجداري تصل إلى موقع خلف العينين وخياطة الجبهي الجداري. بعد ذلك، تتجه نحو وسط الجمجمة وتتقاطع مع خط الوسط إلى الجانب الآخر من الجمجمة (انظر خط متقطع الأخضر في الشكل 2A).
- باستخدام ملقط غيض غرامة، ورفع الجمجمة من الزاوية الجبهي الجداري وتسحبه قطريا يصل وللجوانب لفضح الدماغ (انظر السهم الأصفر متقطع في الشكل 2A). تأكد من أن لا يتم إرفاق الجمجمة إلى أي عظم أو جلد الرأس، حتى أن الدماغ ستبقى في مكانها عندما يتم رفع الجمجمة. في حالة أن الدماغ تتحرك مع الجمجمة، استخدم مقص صغير لإزالة أي نوع من الأنسجة الضامة بين الجمجمة والدماغ.
- عندما يتعرض الدماغ، لا تسمح للدماغ لتكون جافة. وبالتالي، تنفيذ الخطوات القادمة مع الحفاظ على الجمجمة والدماغ في طبق بيتري مليئة تحسنت، بالغاز الصحة والصحة النباتية.
- فصل جزء من الدماغ يستخدم للبريدxperiment عن بقية الدماغ باستخدام مشرط وملعقة. في حالة استخدام المخيخ، فصل من الدماغ الأمامي عن طريق قطع واحد من خلال المخ الأوسط والقنطرة (على طول الخطوط الحمراء في أرقام 2B-D) ونقلها إلى طبق بتري صغيرة تحتوي طازجة، بالغاز الصحة والصحة النباتية.
- إزالة الدماغ لتشكيل قاعدة واسعة ومستقيمة لعلامة الدماغ لقطع مرحلة عند تشريح المخيخ في المستوى الأفقي. وضع لفترة وجيزة المخيخ على قطعة مبللة من ورق الترشيح بحيث الجانب التي قطعت من الدماغ الأمامي لأسفل.
- قطع جذع الدماغ مع مشرط لتشكيل قاعدة (كما هو مبين مع الخط الأزرق في الشكل 2B)، والمخيخ العودة إلى الصحة والصحة النباتية. عندما تكون هناك حاجة طائرات أخرى من قطع، وتقليم كتلة المخيخ وفقا لذلك (الخطوط الزرقاء في الشكلين 2C & D).
3. تشريح الدماغ
- إعداد مرحلة قطع طريق التأكد من أنه هو Dراي، قبل تطبيق قطرة صغيرة من superglue في منتصف المرحلة.
- رفع كتلة الدماغ من SPS باستخدام ملعقة مع الجانب الصحيح حتى، وإزالة أي السائل الزائد من المخ باستخدام قطع صغيرة من ورق الترشيح. ثم، مع حركة واحدة، مرر الدماغ من ملعقة على قطرة من الغراء على المسرح.
- لمنع الدماغ من الجفاف والغراء من الترشح حتى على الجانبين من الأنسجة، وتطبيق بضع قطرات من SPS مع ماصة باستور ووضع مرحلة القطع في غرفة تشريح. محاذاة كتلة الدماغ بحيث المناطق ذات الاهتمام (مثل قشرة المخيخ) تواجه النصل وبالتالي سيتعرض لأقل قدر من الضغوط الميكانيكية قبل شرائح.
- تقطع كل شريحة وفقا لتعليمات الشركة المصنعة حين بالغاز باستمرار SPS في غرفة القطع وكذلك الحفاظ على درجة حرارة 34-37 درجة مئوية. الحفاظ على درجة حرارة الغرفة القطع في هذا النطاق عن طريق ملء خارجيآل غرفة من تقطيع اللحم مع درجة حرارة المياه النقية واستبدال الماء كلما تنخفض درجة الحرارة منخفضة جدا.
ملاحظة: المعلمات تشريح يجب التوصل تجريبيا لكل نوع من الأنسجة والخلايا العصبية التي يجري بحثها. في حالة كامبدين SMZ 700 تقطيع اللحم مع شفرات السيراميك وخلايا المخيخ جولجي، استخدم 0.75 ملم سعة الاهتزاز عند 65 هرتز وتقدم سرعة 0.05 ملم / ثانية؛ عن الخلايا العصبية للدماغ أعلى النووية السعة والتردد (1 ملم و 90 هرتز، على التوالي)، وأبطأ سرعة مقدما (0،01-0،02 مم / ثانية) والموصى بها. لكل من جولجي والخلايا العصبية للدماغ النووية، يجب أن يكون سمك شريحة 300 ميكرون. - أثناء تشريح، لا تسمح لشرائح أضعاف على أنفسهم. منع هذا من خلال دعم لهم بلطف مع فرشاة ناعمة، ويفضل لمس شريحة فقط في المناطق التي ليست من مصلحة للتجربة. الحرص على منع الفرشاة من لمس النصل vibratome. خصوصا في حالة من ريش السيراميك، وحتى الاتصال خفيفةيمكن أن يتلف النصل.
- نقل كل شريحة من غرفة التشريح إلى انتعاش / عقد الغرفة باستخدام واسعة الفم، الزجاج المصقول النار ماصة باستير.
- السماح للشرائح الراحة في غرفة لا يقل عن 1 ساعة قبل بدء التجربة. وهذا يسمح لتدهور تلف أو موت الأنسجة والخلايا ويؤدي إلى سطح شريحة أنظف الآن. خلال الساعة الأولى، والحفاظ على درجة حرارة SPS في غرفة في حدود 34-36 درجة مئوية. تأكد من أن الشرائح التي لم تطرق من قبل فقاعات الهواء التي يمكن أن تلحق الضرر شرائح أو جعلها تطفو.
4. تجربة
- بعد 1 ساعة، والسماح للحرارة غرفة الإنعاش يبرد لRT (17-25 درجة مئوية).
ملاحظة: هذا قد يطيل الفترة الزمنية التي شرائح يمكن استخدامها من قبل تباطؤ نمو البكتيريا وكذلك الأيض الخلوي. هذه الفترة تعتمد على منطقة الدماغ ونوع الخلية. على سبيل المثال، وأنواع معينة من الخلايا جولجي يمكن العثور عليها لتكون صحية في شرائح8 ساعة بعد قطع أنواع أخرى في حين تستمر سوى 6 ساعة. - بعد 1 ساعة مرت من التقطيع، واستخدام شرائح لمختلف التجارب الكهربية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
شرائح أعدت على النحو المبين يمكن استخدامها لمختلف التجارب الكهربية وoptogenetic. في الشكل 3A و 3C، وتبين لنا نموذجا تمثيليا من شريحة المخيخ الأفقية وشريحة القشرية الدماغية الاكليلية، على التوالي، ينظر تحت تدخل الفرق (DIC) البصريات. في شريحة المخيخ، عدة أنواع من الخلايا العصبية للدماغ ويمكن التعرف عليه بسهولة من شكل الموقع وخلايا الجسم، مما يسمح المستهدفة التسجيلات الكهربية. في الشكل 3B و 3D، ويتتبع مثال من خلية كاملة التصحيح، المشبك التسجيلات في وضع المشبك الحالي من خلية نشطة بشكل عفوي جولجي للدماغ وخلايا هرمية القشرية تظهر. أمثلة أخرى من نوعية التسجيلات الكهربية وoptogenetic تم الحصول عليها من العقول الساخنة شرائح يمكن العثور عليها في هوانغ وUusisaari 11 و يفلر وآخرون. 16.
| تركيز [ملي] | الوزن (ز / L) | |
| كلوريد الصوديوم | 124 | 72.5 |
| بوكل | 3 | 2.23 |
| KH 2 PO 4 | 1.2 | 1.63 |
| MgSO 4 * 6H 2 O | 1.9 | 4.3 |
| جلوكوز | 20 | 3.6 |
| NaHCO 3 | 26 | 2.18 |
| CaCl 2 | 2 | 1.109 |
الجدول 1. تكوين الحل الفسيولوجية القياسية.
الشكل 1. ترتيب الأدوات. 1. مقص كبير، 2. مقص صغير الجراحية، 3. المبضع مع شفرة رقم 11، 4. ملقط غيض الجميلة، 5. ملعقة صغيرة، 6. أطباق بتري الصغيرة، 7. زجاج الدورق عن الماء منزوع الأيونات، 8. زجاج الدورق جيس للحرارةد الحل الفسيولوجية، 9. سوبر الغراء، 10. فرشاة رقيقة، 11. باستور ماصة، 12. حقنة صغيرة، 13. بنتوباربيتال، 14. أوراق الترشيح، 15. مرحلة القطع.
. الشكل 2. تمثيل تخطيطي للتشريح الجمجمة والدماغ (A) رسم تصور فتح الجمجمة لفضح الدماغ (B - D). رسومات تخطيطية واصفا الطائرات قطع المخ للطائرات تشريح الرئيسية الثلاث. الخط الازرق يمثل الطائرة على التي سيتم لصقها على الدماغ.
الشكل 3. ممثل النتائج من هذه الطريقة. (A) أفقي شريحة المخيخ سbtained مع أسلوب تظاهر. يشار كذلك المادة البيضاء (WM) الطبقات الثلاث الرئيسية في قشرة المخ (الطبقة الجزيئية، ML طبقة الخلايا الحبيبية، طبقة GC ؛؛ العصبية طبقة الخلايا العصبية، طبقة PN). يتم رسم القطب التصحيح، المشبك تخطيطي على خلية جولجي (جوك) (شريط النطاق: 40 ميكرون). (ب) مثال تسجيل من الخلية جولجي هو مبين في A. ويتم الحصول على تسجيل مع القطب التصحيح، المشبك في المشبك الحالي واسطة. (بالسواد: تتبع ممثل من أصل ستة آثار الرمادية). (C) شريحة القشرية الدماغية الاكليلية التي تم الحصول عليها مع أسلوب تظاهر. وتظهر الخلايا الهرمية القشرية جنبا إلى جنب مع الرسم التخطيطي من القطب التصحيح، المشبك. (D) مثلا التصحيح تسجيل المشبك، المشبك في الوضع الحالي، من الخلايا الهرمية هو مبين في (C). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
نحن لشرح طريقة لإعداد شرائح الدماغ الحادة من الفئران في الفسيولوجية بدلا من درجة حرارة الجليد الباردة.
فقد تبين أن 11 نوعية الشرائح التي تم الحصول عليها في الظروف الحارة متفوقة بالمقارنة مع تلك التي أعدت مع الظروف الباردة، شريطة أن تكون شفرة تقطيع اللحم لديها الحد الأدنى من الاهتزاز العمودي. تشريح في درجات الحرارة الفسيولوجية قد تمنع التحف الفسيولوجية الناجمة عن انخفاض درجة الحرارة، مثل تلك المتعلقة التغيرات في العمليات الأيضية 17-19 التي قد تظهر في الانحرافات من خلية واحدة، وكذلك سلوك الشبكة. وعلاوة على ذلك، على الرغم من أن إجراء تشريح يجب الواضح أن تكتمل دون تأخير لا داعي له، ليست هناك حاجة إلى امرنا مع التقطيع (كما هو الحال عند تشريح في ظروف الجليد الباردة من أجل الانتهاء من القطع قبل أن تصبح الحلول الحارة جدا، ومنع الأضرار الناجمة عن تجميد طويلة الأمد في الأنسجة). وبالتالي، يمكن أن يكون أبطأ سرعة القطع لناأد. وهذا يمكن أن يكون مفيدا في حالة تشريح الهياكل الحساسة جدا. أخيرا، حذف الخطوة التبريد لكل من الحلول والدماغ يقلل بشكل كبير من مقدار الوقت المطلوب لإجراء العملية، وكذلك تعقيده. تبريد المحلول إلى درجة حرارة الجليد الباردة يتطلب حوالي 40 دقيقة أكثر من ارتفاع حرارة المحلول إلى درجة حرارة الفسيولوجية، وترك المزيد من الوقت للتجربة نفسها.
فقد تبين أن 20 من كثافة مضان في الخلايا العصبية في القشرة الدماغية، GAD67 GFP الفئران أقوى عند دراسة شرائح خفض في 20 ° C مقارنة مع تلك التي قطعت في 0 درجة مئوية. هذا وتدعم كذلك فكرة أن تشريح في درجة حرارة الجليد الباردة يمارس ضارة في فلوريدا uence على بقاء الخلايا العصبية. من ناحية أخرى، في نفس الصحيفة أنه قد تبين أنه تم تخفيض كثافة الخلايا العصبية فلوري في شرائح حصل على 37 درجة مئوية مقارنة بتلك قطع عند 20 درجة مئوية. الجدل مع نتائج قد آريذاتها من حقيقة أن ض انحراف لم تؤخذ تحت اعتبارات. كما ذكر أعلاه، فإن ض انحراف لديه تأثير قوي على نوعية الأنسجة عند تشريح في درجات الحرارة الفسيولوجية، بالإضافة إلى جودة شفرة، والسرعة والإعدادات الأخرى لتقطيع اللحم.
أحد الأجزاء الهامة من الإجراء ينطوي على صقل شفرة تقطيع اللحم قبل التقطيع. على عكس عند استخدام الحلول الجليد الباردة حيث من المرجح ينطوي على تشريح كلا القطع الأفقي وكذلك العمودي "تكسير" للأغشية الدهون الجامدة، في ظل الظروف الفسيولوجية أي حركة شفرة تقطيع اللحم في ض الاتجاه سوف يسبب ضرر في الأنسجة. للحد من هذا، يجب أن تكون شفرة من الصعب ومستقيم ممكن؛ في تجربتنا، وشفرات الحلاقة التقليدية لديها الكثير من العيوب لتكون صالحة للاستعمال. شفرات ذات جودة عالية الفولاذ المقاوم للصدأ صممت خصيصا لvibratome استخدام أفضل، ولكن لأفضل النتائج نقترح CERAM احد مشطوفشفرات جيم. وعلاوة على ذلك، فإننا نوصي بشدة أن أمضى وقتا كبيرا لمحاذاة أفقية الكمال من ريش لأن ذلك يؤثر مباشرة على جودة شريحة. نستخدم تقطيع كامبدين 700SMZ التي تسمح لضبط محاذاة شفرة بحيث اهتزاز في ض الطائرة أقل من 0.5 ميكرون. بل والأكثر أهمية الحد من أسلوب التقطيع الساخن هو اعتمادها على جودة شفرة تقطيع اللحم والاستقرار. إذا لا يمكن تلبية هذه الاحتياجات، فمن المستحسن استخدام الطريقة التقليدية قطع الجليد الباردة بدلا من ذلك، على الرغم من العيوب في حل تشريح الجليد الباردة مثل متفاوتة الأسمولية من كونها المجمدة جزئيا.
يستخدم الأسلوب هو موضح في الحصول على شرائح أفقية من المخيخ. مع تعديلات بسيطة نفس الطريقة يمكن استخدامها للحصول على شرائح إما في الاكليلية أو المستوى السهمي، من مناطق أخرى كثيرة من الصدارة - أو المخ الأوسط، وكذلك الدماغ. لشرائح من أكثر الأجزاء الأمامية من الدماغ الأمامي وolfactنظام أوري، يجب أن تقطع أكثر الجمجمة الأمامي لمنع تلف هذه الأجزاء. فإننا هادف حفاظ على طريقة بسيطة وقصيرة قدر الإمكان وعدم توظيف ما قبل نضح من الحيوان، ولا يمكننا استبدال أي مكونات في حل الفسيولوجية للقطع. وهذا يسمح للطريقة التي يمكن تعديلها وفقا لنوع فرعي محدد من الخلايا العصبية الفائدة. فمن المرجح أن التعديلات الحلول القطع (كما هو موضح في المراجع في المقدمة) يمكن زيادة تحسين قابلية شرائح ومتانة النتائج. بشكل عام، يجب أن يكون أسلوب متوافق مع معظم الحلول المشتركة الفسيولوجية الأخرى التي تستخدم عادة لتسجيل الكهربية.
في الطريقة الموضحة هنا، يتم قطع شرائح 300 ميكرون سميكة. سمك شريحة الأمثل يعتمد على منطقة الدماغ شرائح وخلايا الفائدة. لاعتبارات سلامة الشبكة، ينبغي أن لا تكون شرائح أرق من 250 ميكرون، وذلك بسبب القيود المفروضة على نشر ما يصلفي الحد من سماكة شريحة من ~ 400-450 ميكرون.
خطوة حاسمة في هذه الطريقة تعتبر الإلتصاق الدماغ إلى مرحلة التقطيع، وعدم الاستقرار حتى صغير في الأنسجة يمكن أن يؤدي إلى شرائح متفاوتة أو غير صالحة للاستعمال. وبالتالي، ينبغي توخي الحذر للتأكد من أن سطح الدماغ ليس لديه فائض SPS عندما خفضت وضعها على انخفاض الغراء. أيضا، فإن الكثير من الغراء ينتج في الدماغ الكذب بشكل غير متساو على المسرح، وربما فصل من مرحلة التقطيع خلال. أيضا، الغراء الزائد قد يرتفع على الجانبين والأنسجة، بالإضافة إلى إدخال التجانس إلى شرائح، قد يتلف النصل.
هناك بعض الصعوبات التي قد ترتفع عند تغيير بروتوكول تشريح من أسلوب الجليد الباردة إلى أسلوب حار تظاهر. واحدة من الصعوبات هو مظهر من البكتيريا الموجودة في شرائح. لهذا السبب من المهم تعقيم الأدوات، والغرفة، وحمام تشريح مع الايثانول قبل الإجراء. أيضا، وتحولتشغيل نظام التدفئة في حمام الشفاء بعد 1 ساعة تبطئ من نمو البكتيريا.
أخيرا، ينبغي التأكيد على أن تحسين صحة الخلايا العصبية في قطع شرائح في درجة حرارة الفسيولوجية قد يؤدي أيضا إلى تغيرات في خصائصها الجوهرية. وبالتالي، فإنه من المستحسن إجراء مقارنة أولية للنتائج التي تم الحصول عليها من شرائح مع أساليب الباردة والدافئة على حد سواء، خاصة إذا كانت التجارب هي جزء من مشروع طويل مع أعمال سابقة يتم ذلك باستخدام طريقة البارد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Pentobarbital | CTS | 170066 | Concentration: 60 mg/ml in physiological saline. |
| Big scissors | FST | 14001-16 | Any large scissors or a guillotine with sufficiently sharp edges can be used for decapitation |
| Iris scissors | Prestige medical | 48,148 | Any fine tip scissors can be used, provided the scissor blades are not longer than 1.5–2 cm |
| Fine tip forceps | FST | 11254-20 | |
| Scalpel | FST | 91003-12 | |
| Scalpel blade #11 | FST | 10011-00 | |
| Small spatula | Fisher | 2350 | |
| Filter paper | Any laboratory brand can be used. | ||
| Petri dishes | Duroplan | Z231509-1 | |
| Glass beakers | SCHOT | 10022846 | |
| Pasteur pipette | Maple Leaf Brand | 14672-029 | |
| Super glue | LOCTITE | 4091361/1 | |
| Slicer | Campden | 7000-smz | |
| Ceramic slicing blade | Campden | 7550-1-C | |
| Magnetic heater/stirrer | For heating up the SPS for the procedure | ||
| Electric kettle | For heating up water for temperature control | ||
| Slice recovery chamber + heating unit | Warner instruments | BSC-HT + BSC-BUW | Home-built models may also be used. |
| Thermometer | For monitoring SPS temperature during dissection and slicing |
References
- Skrede, K., Westgaard, R. The transverse hippocampal slice: a well-defined cortical structure maintained in vitro. Brain Research. 35, 589-593 (1971).
- Aghajanian, G., Rasmussen, K. Intracellular studies in the facial nucleus illustrating a simple new method for obtaining viable motoneurons in adult rat brain slices. Synapse. 3, 331-338 (1989).
- Gueritaud, J. Electrical activity of rat ocular motoneurons recorded in vitro. Neuroscience. 24, 837-852 (1988).
- Lipton, P., et al. Making the best of brain slices: comparing preparative methods. Journal of Neuroscience Methods. 59, 151-156 (1995).
- Richerson, G., Messer, C. Effect of composition of experimental solutions on neuronal survival during rat brain slicing. Experimental Neurology. 131, 133-143 (1995).
- Brahma, B., Forman, R., Stewart, E., Nicholson, C., Rice, M. Ascorbate inhibits edema in brain slices. Journal of Neurochemistry. 74, 1263-1270 (2000).
- Moyer, J. R., Brown, T. H. Patch-clamp techniques applied to brain slices. In: Patch-clamp analysis: advanced techniques. Springer. , 135-193 (2002).
- Ye, J. H., Zhang, J., Xiao, C., Kong, J. Q. Patch-clamp studies in the CNS illustrate a simple new method for obtaining viable neurons in rat brain slices: glycerol replacement of NaCl protects CNS neurons. J. Neuroscience Methods. 156, 251-259 (2006).
- Bischofberger, J., Engel, D., Li, L., Geiger, J., Jonas, P. Patch-clamp recording from mossy fiber terminals in hippocampal slices. Nature Protocols. 1, 2075-2081 (2006).
- Zhao, S., et al. Cell type–specific channelrhodopsin-2 transgenic mice for optogenetic dissection of neural circuitry function. Nature Methods. 8, 745-752 (2011).
- Huang, S., Uusisaari, M. Y. Physiological temperature during brain slicing enhances the quality of acute slice preparations. Front. Cell. Neurosci. 7, (2013).
- Ohe, G. C., Darian-Smith, C., Garner, C. C., Heller, H. C. The Journal of Neuroscience. 26 (41), 10590-10598 (2006).
- Voets, T., et al. The principle of temperature-dependent gating in cold- and heat-sensitive TRP channels. Nature. 430, 748-754 (2004).
- Coulter, D. A., Huguenard, J. R., Prince, D. A. Calcium currents in rat thalamocortical relay neurones: kinetic properties of the transient, low-threshold current. The Journal of Physiology. 414, 587-604 (1998).
- Gibb, A. J., Edward, F. A. Patch clamp recording from cells in slice tissues. Microelectrode Techniques: the Plymouth workshop handbook. , 2nd edition, Company of Biologists. Cambridge, UK. (1994).
- Lefler, Y., Yarom, Y., Uusisaari, M. Y. Cerebellar Inhibitory Input to the Inferior Olive Decreases Electrical Coupling and Blocks Subthreshold Oscillations. Neuron. 81 (6), 1389-1400 (2014).
- Bourne, J. N., Kirov, S. A., Sorra, K. E., Harris, K. M. Warmer preparation of hippocampal slices prevents synapse proliferation that might obscure LTP-related structural plasticity. Neuropharmacology. 52, 55-59 (2007).
- Kirov, S. A., Sorra, K. E., Harris, K. M. Slices have more synapses than perfusion-fixed hippocampus from both young and mature rats. J. Neurosci. 19, 2876-2886 (1999).
- Kirov, S. A., Petrak, L. J., Fiala, J. C., Harris, K. M. Dendritic spines disappear with chilling but proliferate excessively upon rewarming of mature hippocampus. Neuroscience. 127, 69-80 (2004).
- Tanaka, Y., Tanaka, Y., Furuta, T., Yanagawa, Y., Kaneko, T. The effects of cutting solutions on the viability of GABAergic interneurons in cerebral cortical slices of adult mice. J. Neurosci. Methods. 171, 181-125 (2008).
