Slice It Hot: Fizyolojik Sıcaklık Akut Yetişkin Beyin Dilimleme
Summary
In this paper we show a method for preparing acute brain slices in physiological temperature, using a conventional physiological solution without special modifications for the cutting (such as adding sucrose) and without intracardial perfusion of the animal before slice preparation.
Abstract
Burada akut beyin dilimleri hazırlanması için bir protokol mevcut. Bu prosedür büyük ölçüde sonuçların kalitesini belirler elektrofizyolojik yama-kelepçe deneyler için kritik bir unsurdur. Bu prosedür kesme sırasında soğutma aşamasının atlanması yetişkin hayvanlarda yüksek ölçüde miyeline beyin yapıları ile ilgili, özellikle, sağlıklı dilimleri ve hücreler elde etmek yararlı olduğu gösterilmiştir. Yüksek sıcaklık sadece üzerine speküle edilebilir sinir sağlığını destekler bu sayede kesin mekanizması, bu nedenle duruyor olsa da, mümkün, dilimleme gerçekleştirildiği sıcaklık sıcaklık ilgili eserler önlemek için fizyolojik koşullara yakın olmalıdır. Bu yöntemin bir diğer önemli avantajı, işlemin basitlik ve dolayısıyla kısa hazırlık zamanı. Gösterilen yöntemde, yetişkin fareler kullanılmaktadır ancak aynı prosedür genç farelerde hem de sıçanlarda ile uygulanabilir. Ayrıca, aşağıdaki yama clCo. deney yatay serebellar dilimler üzerinde gerçekleştirilir, fakat aynı prosedür, aynı zamanda, başka düzlemlerde gibi beynin diğer arka alanlarda kullanılabilir.
Introduction
Yöntemin amacı, özellikle yetişkin hatta yaşlı hayvanları kullanarak, in vitro elektrofizyolojik deneyler için yüksek kaliteli akut beyin dilimleri elde etmektir.
İki şık cümle içinde Skrede ve Westgaard 1 ile anlatıldığı gibi akut beyin dilimleme yöntemi, modern sinirbilim araştırma temellerinden biri haline gelmiştir ve dünya çapında sayısız varyasyonları kullanılmaktadır. Dilimlerinin kalitesi dilim başına canlı nöronlar arasında sayısı tarafından yansıtılır, zaman süresi sırasında, hücreler dokularının bütünlüğünün yanı sıra bunların elektrofizyolojik ve morfolojik özelliklerini korurlar. Ayrıca, sabit bir kayıt için maksimum süresi dilimlerin kalitesine bağlıdır. Bu nedenle, on boyunca, orijinal dilimleme yöntem ayrıca kesme bileşimin kompleksi modifikasyonları ile, genellikle 2-10, kesme sonrası bir dilim iyileşmeyi geliştirmek için tek tek grup tarafından geliştirilen O edilmiştirgibi soğutulmuş fizyolojik çözelti ile hayvanın kalp içi ön-perfüzyon (örneğin askorbat, thiourea ya da H2O 2 ekleme gibi) r-kurtarma çözümleri.
Son zamanlarda 11 Görüldüğü gibi, dilimleme sırasında fizyolojik sıcaklık nöronal sağlığı için soğutma daha yararlı gibi görünüyor; yetişkin (2-8 ay) kemirgenler ile çalışırken gelişme en çarpıcı. Büyük ısı değişiklikleri kaçınma nedeni, plastiklik 13 ve iyon kanalları kinetiği 13,14 gibi hücrelerde sıcaklığa bağlı süreçler, eserler önler. Bu tür değişiklikler membran voltaj ve hücre içi kalsiyum sinyalizasyon, başak eşiğini etkileyen ve şekil artabilir.
Burada sunulan "sıcak" akut dilim hazırlama yöntemi, herhangi bir beyin bölgesinden yüksek kaliteli akut beyin dilimleri elde beyincik, korteks ve hipokampus, beyin sapı 16 çekirdeklerin dahil olmak üzere genel bir prosedürdür </ Sup> yanı koku ampul gibi, hem sıçan ve farelerde.
Özellikle, fizyolojik sıcaklık dilimleme işlemi kesme bıçağı neredeyse mükemmel yatay titreşir ve herhangi bir yapısal kusurları olmaksızın olmasını gerektirir. Böyle hassas eski dilimleme makinesi modelleri ile ulaşılabilir olmayabilir; düşük sıcaklık metabolik sapmaları pahasına olsa bile, mekanik hasarlara karşı doku daha dirençli hale getirmek için görünüyor gibi durumlarda, biz Dondurucu soğuk koşullarda dilim hazırlık yapmak öneririz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu fizyolojik yerine buz soğukluğunda sıcaklık farelerden akut beyin dilimleri hazırlamak için bir yöntem göstermektedir.
Bu, soğuk koşullar ile hazırlananlar ile karşılaştırıldığında, sıcak koşullarda elde edilen dilimlerin kalitesi yüksek olduğu 11 gösterilen dilimleyici bıçak düşük dikey titreşimi sahip olması koşuluyla edilmiştir. Fizyolojik sıcaklık dilimleme gibi tek hücreli anormalliklerin yanı sıra ağ davranış tezahür edebilir meta…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to acknowledge the significant contribution Dr. Shiwei Huang (Australian National University) in validating the method. Furthermore, we would like to thank Ms. Kasia Pietrajtis for helpful comments regarding Golgi cells and Mr. Vitaly Lerner for the cortex experimental data. This work was supported by PITN-GA-2009-238686 (CEREBNET), FP7-ICT (REALNET), ELSC and ISF.
Materials
| Name | Company | Catalog # | 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. , (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).
