Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

التحويرات البيئية لعدد من الدماغ المتوسط ​​الدوبامين العصبية في الفئران الكبار

Published: January 20, 2015 doi: 10.3791/52329
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1
1Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, The University of Melbourne

Abstract

تغييرات طويلة الأمد في الدماغ أو "اللدونة الدماغ تكمن وراء السلوك التكيفي وإصلاح الدماغ بعد مرض أو إصابة. وعلاوة على ذلك، يمكن التفاعل مع بيئتنا لحث اللدونة الدماغ. على نحو متزايد، والبحث هو محاولة لتحديد أي بيئات تحفيز الدماغ اللدونة مفيدة لعلاج المخ والاضطرابات السلوكية. ووصف اثنان من التلاعب البيئية التي تزيد أو تنقص عدد التيروزين هيدروكسيلاز immunopositive (TH +، الانزيم-الحد من معدل الدوبامين في (DA) التوليف) الخلايا العصبية في الدماغ المتوسط ​​الماوس الكبار. تضم أول الاقتران الذكور وإناث الفئران معا بشكل مستمر ل1 أسبوع، مما يزيد TH الدماغ المتوسط ​​+ الخلايا العصبية قبل ما يقرب من 12٪ في الذكور، ولكن يقلل TH الدماغ المتوسط ​​+ الخلايا العصبية قبل ما يقرب من 12٪ في الإناث. وتضم الثانية الفئران الإسكان مستمر لمدة 2 أسابيع في "بيئات المخصب" (EE) التي تحتوي على عجلات الجري واللعب والحبال ومواد التعشيش، الخ، والتي طncreases TH الدماغ المتوسط ​​+ الخلايا العصبية قبل ما يقرب من 14٪ في الذكور. بالإضافة إلى ذلك، يتم وصف بروتوكول للغرس في وقت واحد العقاقير مباشرة في الدماغ المتوسط ​​خلال هذه المناورات البيئية للمساعدة على تحديد الآليات الكامنة التي يسببها للبيئة اللدونة الدماغ. على سبيل المثال، ألغت EE-تحريض المزيد من TH الدماغ المتوسط ​​+ الخلايا العصبية التي كتبها الحصار المتزامن لمدخلات متشابك على الخلايا العصبية الدماغ المتوسط. معا، وهذه البيانات تشير إلى أن المعلومات عن البيئة وترحيل عن طريق إدخال متشابك إلى الخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​لتشغيل أو إيقاف التعبير عن الجينات "DA". وهكذا، والتحفيز البيئي المناسب، أو استهداف الآليات الكامنة وراء المخدرات، قد يكون من المفيد لعلاج اضطرابات الدماغ والسلوكية المرتبطة الاختلالات في الدماغ المتوسط ​​DA (مثل مرض باركنسون، نقص الانتباه وفرط النشاط، والفصام، وإدمان المخدرات).

Introduction

ويعتقد DArgic إشارات من قبل الخلايا العصبية في المنطقة البطنية السقيفية (VTA) وsubstantia بارس السوداء المكتنزة (SNC) من المخ الأوسط إلى أن تكون مهمة لالسلوكيات المعرفية والانفعالية والحركية لديهم دوافع مكافأة. ومع ذلك، الكثير أو القليل جدا الدماغ المتوسط ​​مما يشير DA يسبب العديد من الأعراض تعطيل في مجموعة متنوعة من الاضطرابات العصبية (مثل مرض باركنسون، نقص الانتباه وفرط النشاط، والفصام، وإدمان المخدرات). الأدوية التي تزيد أو تنقص DA يشير تخفيف هذه الأعراض، إلا أنها تنتج أيضا من الآثار الجانبية التي تعزى إلى إشارات dysregulated وبعيدا عن الهدف الآثار. ينخفض ​​نجاعة الأدوية أيضا بمرور الوقت نتيجة للردود التعويضية من الدماغ. وبالتالي فإن التحدي يكمن في استعادة العادية الدماغ المتوسط ​​مما يشير DA بطريقة أكثر استهدافا والفسيولوجية، واتباع نهج المفضل هو عن طريق زيادة أو خفض عدد الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط.

تم الأدلة تتراكم لبغازيعقود األطراف أن التعبير عن الجينات والبروتينات المشاركة في التأييض والاتجار DA والكاتيكولامينات أخرى في خلايا بالغة ناضجة للتعديل (مراجعة في 1). في المخ الأوسط، وعدد من التيروزين هيدروكسيلاز immunopositive (TH +، الانزيم معدل الحد في DA التوليف) الخلايا العصبية يقلل ثم الزيادات التالية إدارة عصبي 2،3، في حين أن عدد TH immunonegative (TH-) الخلايا العصبية يظهر نمط المعاكس (أي زيادات ثم يقلل 3). وهذا يتفق مع فقدان ثم كسب من "النمط الظاهري DA" من قبل بعض الخلايا. كما تم عرض عدد من TH + وTH- SNC الخلايا العصبية لتغيير في اتجاهات متساوية ولكن المعاكس التالية العلاجات المختلفة التي تغير النشاط الكهربائي لهذه الخلايا 4،5. على سبيل المثال، والتسريب للتصرف صغير والبوتاسيوم تنشيط الكالسيوم (SK) قناة خصم أبامين في المخ الأوسط لمدة 2 أسابيع يقلل من عدد من TH + وزيادات (بنفس المقدار) للنوmber من TH- SNC الخلايا العصبية 4،5. في المقابل، ضخ SK قناة ناهض 1-EBIO يزيد من عدد TH + والنقصان (بنفس المقدار) عدد الخلايا العصبية TH- SNC 4،5. وشوهدت تغييرات مماثلة التالية مجموعة متنوعة من العلاجات التي تستهدف SNC نشاط الخلايا العصبية، بما في ذلك بعض التي استهدفت المدخلات وارد 4. هذه اللائحة واضح من عدد من الخلايا العصبية SNC DArgic بواسطة نشاط الخلايا العصبية والمدخلات وارد يثير احتمال أن البيئة أو السلوك يمكن أن تؤثر على عدد الخلايا العصبية SNC. في الواقع الفئران البالغة تتعرض لبيئات مختلفة لديها أكثر أو أقل الدماغ المتوسط ​​(SNC وVTA) TH + الخلايا العصبية، وعلى الأقل بعض من هذه التغييرات الناجمة عن البيئة وألغيت من قبل الحصار المتزامن لمدخلات متشابك في المخ الأوسط 6. أهداف هذه الاتصالات هي: (1) تقديم مزيد من التفاصيل حول كيفية تنفيذ التلاعب البيئية لدينا وضخ المخدرات؛ و (2) تقديم المزيد من البيانات الداعمة خلاف في أن البريدnvironment ينظم عدد من الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط، عن طريق إدخال ارد.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ملاحظة: تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية على الحيوانات من قبل معهد فلوري الصحة جنة الأخلاقيات الحيوانية العلوم العصبية والعقلية ومطابقة للمجلس الوطني للبحوث الطبية الصحة واستراليا ونشرت مدونة الممارسات لرعاية واستخدام الحيوانات لأغراض علمية (7 الطبعة، 2004).

1. التلاعب البيئية

  1. الاقتران بين الجنسين
    1. استخدام ناضجة جنسيا (> 8 أسبوع من العمر)، العمر المتطابقة من الذكور وإناث الفئران.
      ملاحظة: نحن عادة استخدام C57BL / 6 الفئران، ولكن كان لها نفس النتائج باستخدام الفئران السويسرية في هذا البروتوكول. نحن عادة استخدام ن = 8 ذكور و n = 8 إناث لكل تجربة، وتنقسم الى ن = 2 أزواج بين الذكور (ن = 4 ذكور)، ن = 2 أزواج الإناث الإناث (ن = 4 إناث)، و n = 4 أزواج الذكور الإناث (ن = 4 ذكور و n = 4 إناث).
    2. لدى وصوله إلى، بيت جماعة منشأة عقد الحيوان الفئران حسب الجنس ل> 3 أيام إلى التأقلم. هنا وماراالحوت الاقتران بين الجنسين، والحفاظ على المحفزات البيئية دخيلة (مثل درجة الحرارة المحيطة، وعلى ضوء: دورة الظلام، والغذاء، والماء، ومناولة والتنظيف) ثابتة أو توزيع بالتساوي على جميع الفئران.
    3. عشوائيا تعيين كل الماوس إلى الزوج بين الذكور، وزوج والإناث الإناث، أو زوج بين الذكور والإناث. وضع كل زوج في قفص نظيفة في العزلة (2 الفئران / القفص) مع libitum الإعلانية الحصول على الغذاء والماء، وببساطة إيوائهم في هذا الطريق بشكل مستمر لمدة 7 أيام.
      ملاحظة: تربية الحيوانات الروتينية على ما يرام خلال هذه الفترة ولكن يجب أن توزع بالتساوي على جميع الفئران. الحرص على تجنب الاقتران من تتزاحم من الذكور والإناث.
  2. الإثراء البيئي
    1. استخدام ناضجة جنسيا (> 8 أسبوع من العمر)، ذكرا أو أنثى الفئران العمر المتطابقة.
      ملاحظة: نحن عادة استخدام ن = 18 الفئران لكل تجربة، وتنقسم الى مجموعة ن = 6 / العلاج.
    2. لدى وصوله إلى مركز الاحتجاز الحيوان الاحتفاظ بها في مستوى مماثل، يضم مجموعة تؤوي (SH) (على سبيل المثال (مثل درجة الحرارة المحيطة، وعلى ضوء: دورة الظلام، والغذاء، والماء، ومناولة والتنظيف) ثابتة أو توزيع بالتساوي على جميع الفئران.
    3. لبدء تخصيب البيئي، وتعيين عشوائيا كل فأر إلى واحدة من 3 مجموعات: SH. تشغيل عجلة (RW)، أو البيئة التخصيب (EE)، ووضع كل مجموعة من الفئران معا في قفص نظيفة متطابقة مع libitum الإعلانية الحصول على الغذاء والماء.
      واستخدمت هنا، وأقفاص أكبر قابضة الفئران لجميع الفئات، وقياس 27 سم، 42 سم، 16 سم وعميقة: ملاحظة.
      1. وبالإضافة إلى ذلك، توفر الشروط التالية البيئية لكل مجموعة: SH تضم القمامة فقط (الكريات الورق أو نشارة الخشب) على الأرض. RW SH تضم بالإضافة إلى 2 تشغيل عجلات. EE تضم RW بالإضافة إلى اللعب (الحبال والسلالم، والأنفاق، وأشياء مثل لفات منشفة ورقية فارغة وقطع من المناديل الورقية) التي لالسابق plore واللعب والتسلق، إخفاء، والعش.
      2. إيوائهم في هذا الطريق بشكل مستمر لمدة 14 يوما.
        ملاحظة: تربية الحيوانات الروتينية على ما يرام خلال هذه الفترة ولكن يجب أن توزع بالتساوي على جميع الفئران.
    4. الفئران EE تخضع لالإضافي "سوبر لتخصيب" (SE) عن طريق وضعها معا في قفص أكبر تحتوي على ألعاب جديدة ل1hour / يوم (نفس الساعة كل يوم)، 5Days و/ الأسبوع.
      ملاحظة: وهنا، تم استخدام 46 سم، 69 سم، 40 سم وعمق الحوض البلاستيك.
      1. الحفاظ على الجدة من خلال تقديم مجموعة مختلفة من اللعب كل دورة. اللعب النظيف التي سيتم إعادة عرض على الفئران مع الماء والصابون و 80٪ من الإيثانول لإزالة الروائح.
      2. وبعد كل دورة SE، وعودة الفئران إلى قفص EE بهم. مقبض SH وRW الفئران نفس الفئران SE (باستثناء SE نفسه) طوال هذه الفترة (مثل إزالة ويعود كل SH وRW الماوس من وإلى قفصه).

الحمار = "jove_title"> 2. مضخة ناضح والدماغ تسريب قنية يزرع لتسريب المخدرات

  1. إعداد
    1. استخدام معقم المضخات الأسموزية ومجموعات ضخ الدماغ، وهي متوافرة تجاريا. قبل يوم واحد زرع، وذلك باستخدام تقنية العقيم، ورئيس يزرع عن طريق ملء كل مضخة، وربط أنبوب وقنية مع محلول معقم المخدرات أو مركبة (كما هو موضح في التعليمات المرفقة مع مضخات). ربطها معا واحتضان في المياه المالحة عقيمة بين عشية وضحاها في 37 درجة مئوية. احتضان يزرع بالمخدرات وشغل السيارة بشكل منفصل لتجنب التلوث المتبادل.
  2. الجراحة.
    ملاحظة: اعتمادا على البلد من مجرب، يطلب تصاريح التجارب على الحيوانات خاصة أو علاوات لمتابعة مثل هذه الأنواع من الجراحة والتجارب اللاحقة للعمليات الجراحية.
    1. تعقيم جميع المعدات الجراحية وتوظيف تقنية العقيم طوال الوقت. تخدير ماوس (على سبيل المثال باستخدام 1-2٪ isofluorane في الهواء) ووضعه في الستير متر مكعبheadframe otaxic. تحقق من عمق التخدير في جميع أنحاء الداخلي وإدارة المزيد من مخدر حسب الضرورة (على سبيل المثال غياب الطرف الانسحاب الضارة مخلب قرصة يدل على التخدير الكافي). ضمان العينين محمية من جفاف بواسطة مرهم العين زيوت التشحيم، وأن درجة حرارة الجسم الماوس، لا يزال طبيعي في جميع أنحاء الداخلي.
    2. جعل شق خط الوسط من خلال الجلد بدءا من بين العينين والانتهاء من 2 سم خلفي إلى الحافة الخلفية للجمجمة. بلانت تشريح الجلد بعيدا عن اللفافة الكامنة أسفل الجزء الخلفي من الماوس لخلق "جيب" تحت الجلد واسع بما يكفي لتناسب بشكل مريح المضخة ويربط أنبوب مرة واحدة هو مزروع قنية (لا ينبغي أن تكون عازمة أنبوب يربط عند الانتهاء). كشط مسح لفافة من خلال الجانب الظهري من الجمجمة.
    3. باستخدام ما يقرب من 1.5 مم لدغ الأسنان، انتقل لأسفل في الجمجمة في التجسيمي المناسب ينسق شntil لذلك، طبقة رقيقة مرنة العظام لا يزال قائما. قشر هذه الطبقة بعيدا باستخدام ملقط غرامة (هذا يتجنب الإضرار الكامنة جافية والدماغ مع لدغ الأسنان). يتم تنظيف ضمان الجمجمة من أي شظايا الدم والعظام، وأنه لا يوجد المزيد من النزيف.
    4. مع قنية التي عقدت من قبل صاحب قنية، ووضع مضخة وأنابيب يربط في "جيب" تحت الجلد المغطي الظهر الفأر. التالي، ضع غيض من قنية في الإحداثيات التجسيمي المناسبة وعلى سطح الدماغ. خفض بعناية قنية في الدماغ ولكن توقف حوالي 1 مم قصيرة من العمق المطلوب.
      ملاحظة: سيتم التفاوض عمق المتبقية بعد تطبيق الطبقة الأولى من الاكريليك الأسنان.
    5. ضمان مرة أخرى على سطح الجمجمة نظيف وجاف، ثم إعداد كمية صغيرة من الاكريليك الأسنان واستخدام المسواك لتسهيل ذلك على المنطقة بأكملها المكشوفة من الجمجمة، بما في ذلك في لدغ حفرة من خلال الجمجمة حوالي عشرالبريد قنية. قبل أن يصلب الاكريليك، وانخفاض قنية ترجيح كفة عمق المتبقية إلى الهدف.
    6. إعداد حجم صغير آخر من الاكريليك الأسنان وطبقة هذا خلال أول، وكذلك على دعم من البلاستيك الأبيض للقنية، لإصلاح قنية في المكان. كرر مع طبقات إضافية من الاكريليك عند الضرورة.
    7. مرة واحدة وشددت على الاكريليك، وإزالة بعناية حامل قنية وقطع من البلاستيك الأبيض علامة التبويب قنية القابلة للإزالة باستخدام شفرة مشرط ساخنة مع لهب البوتان. وأخيرا، خياطة الجلد مغلقة خلال زرع بأكمله.
  3. العلاج بعد الجراحة للحيوانات
    1. تطبيق مرهم مطهر إلى هوامش الجلد، وإدارة مضاد للالتهابات إلى الماوس (على سبيل المثال ميلوكسيكام، 3 ملغ / كلغ SC). إزالة الماوس من الإطار، ووضعه تحت مصباح الحرارة، ومراقبة حتى يستعيد وعيه. لا يعودون ماوس أن خضع لعملية جراحية للشركة من الحيوانات الأخرى حتى تعافى تماما.
      ملاحظة: إكسبالتلاعب erimental مثل الاقتران بين الجنسين وإثراء البيئة يمكن أن تبدأ أو تستأنف في اليوم التالي لعملية جراحية في أقرب وقت ممكن.
    2. مراقبة وزن الجسم والسلوك العام والمظهر يوميا. علاج علامات للعدوى (مثل تورم، احمرار، صديد) حول الشقوق الجراحية مع مرهم مطهر موضعي. علاج أي علامات المرض والألم والإجهاد أو عدم الراحة (مثل فقدان> 10٪ من وزن الجسم، والانسحاب الاجتماعي، وعدم الاستمالة، و"النفش"، ضعف الحركة، والمضبوطات) مع المسكنات و / أو المضادات الحيوية الجهازية عند الضرورة.
    3. الموت ببطء الفئران إذا> 15٪ وفقدان الوزن أو أعراض المرض والألم والإجهاد أو عدم الراحة غير قابلة للاسترداد ضمن 1 أسبوع من العلاج العلاجية.

3. الدماغ الأنسجة إعداد وتجهيز المناعى، والتجسيم

  1. نضح
    1. بعد التلاعب / المخدرات البيئية على الفور، وإعداد الدماغ للدراسة.
    2. أولا إدارة جرعة زائدة من مخدر لقتل الفئران (على سبيل المثال 100 ملغ / كغ الملكية الفكرية الصوديوم بنتوباربيتون). مرة واحدة تخدير ولكن قبل توقف القلب النابض، ووضع الماوس على ظهرها وربطة عنق أو ماهيتها سواء الأمامية.
    3. باستخدام مشرط قطع الجلد المغطي القفص الصدري ثم شق طريق العضلات أسفل القفص الصدري في تجويف البطن. وضع المشبك على عملية الخنجري من القفص الصدري ورفع القفص الصدري وحتى بعيدا من الكبد تعريض الحجاب الحاجز.
    4. قطع طريق الحجاب الحاجز وخلال الأضلاع أفقيا على كلا الجانبين باستخدام مقص كبيرة حتى يمكن طيها القفص الصدري إلى الوراء على رأسه لفضح الرئتين والقلب. باستخدام مقص غرامة إجراء شق صغير في الأذين الأيمن كنقطة خروج الدم والحلول perfused ل، ثم قطع طريق قاعدة ventri الأيسرشركة كلي ووضع قنية من خلال البطين الأيسر، الأذين الأيسر، وإلى الشريان الأورطي.
    5. المشبك قنية في مكان دافئ ثم ضخ (37 ° C) heparinized و 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة الفسيولوجية (PBS) من خلال الأوعية الدموية حتى حل الخروج من الأذين الأيمن هي خالية تماما من الدم. وبعد ذلك، ضخ الباردة (4 ° C) تثبيتي الحل (مثل بارافورمالدهيد 4٪ في PBS) من خلال الأوعية الدموية حتى يتم إصلاح الماوس كله أيضا. إزالة الدماغ ومكان في برنامج تلفزيوني مع 30٪ سكروز لمدة 2-3 أيام حتى المصارف الدماغ.
      ملاحظة: يمكن تطبيق أنواع أخرى من إعداد الأنسجة اعتمادا على الخبرة في المختبر المقابل.
  2. إعداد العائمة الحرة Cryosections
    1. قطع الأجزاء المتسلسلة من خلال مناطق الدماغ من الفائدة وجمع هذه في برنامج تلفزيوني.
      ملاحظة: نحن خفض 40 ميكرون أبواب سميكة باستخدام ناظم البرد. قد يتم تطبيق أنواع أخرى من باجتزاء الأنسجة اعتمادا على الخبرة في correspondiنانوغرام المختبر.
  3. المناعية
    1. أداء المناعية قياسية لالبروتينات المثيرة للاهتمام. احتضان المقاطع في 5٪ مصل الماعز العادي و 0.3٪ تريتون X-100 في برنامج تلفزيوني في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة، ثم immunoreact مع الأرنب بولكلونل مكافحة TH (1: 400) في 4 درجة مئوية لمدة 48 ساعة، ثم بولكلونل المعقدة البيروكسيديز المضادة الماعز -rabbit (1: 1،000) في درجة حرارة الغرفة لمدة 2 ساعة.
    2. وبعد ذلك، في احتضان أفيدين-البيروكسيديز (1: 500) في درجة حرارة الغرفة ل1hr، ثم في الكوبالت والنيكل تكثيف دي أمينو-البنزيدين (0.5 ملغ / مل) في درجة حرارة الغرفة ل18-20 دقيقة. ل3-5 دقائق الأخيرة من الحضانة-دي أمينو البنزيدين إضافة بيروكسيد الهيدروجين (0.01٪) لتحفيز هطول الأمطار chromagen. غسل أقسام ثلاث مرات لمدة 10min كل في برنامج تلفزيوني قبل، وبعد، وبين كل خطوة من الخطوات المذكورة أعلاه.
    3. جبل الأقسام على الشرائح المجهر مهيلم، الهواء الجاف ثم نيسل وصمة عار (أحمر محايد)، يذوى في الكحول، واضحة (X-3B)، وساترة.
  4. تقدير العدد الإجمالي للTH + وTH- SNC (وVTA وLC) الخلايا العصبية باستخدام أساليب stereological متحيزة. تأكد من أن stereologist هو أعمى للعلاج الواردة. استبعاد الدبقية على أساس قطر سوما <5 ميكرون والاعتماد فقط تلك الخلايا مع نواة مرئية.
  5. تحديد SNC (وVTA وLC) من خلال المواقع المكانية للTH + الخلايا والمعالم التشريحية / الحدود وفقا لأطلس الدماغ من Paxinos واتسون 7. عدد TH + الخلايا داخل إطار العد (55 × 55 ميكرون = 3025 ميكرون 2) على فترات محددة مسبقا العادية (س = 140 ميكرون، ذ = 140 ميكرون لSNC؛ العاشر = 100 ميكرون، ذ = 100 ميكرون لVTA وLC) طوال كل نواة في كل قسم الرابع.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

غيرت فئران بالغة تعرض لهذه التلاعبات البيئية أعداد الدماغ المتوسط ​​(SNC وVTA)، ولكن ليس LC، TH + الخلايا العصبية، وEE بالإضافة إلى ضخ الدماغ المتوسط ​​المتزامنة إما بيكروتوكسين أو bicuculline (GABA A مستقبلات) يلغي EE-تحريض أكثر SNC TH + الخلايا العصبية. تم نشر هذه البيانات من قبل في 6. تم تجميع البيانات الحالية في التجارب تكرار تنفيذها كجزء من تلك الدراسة السابقة، ولكن لم تنشر في أي مكان آخر.

على وجه التحديد، والكبار ذكور الفئران التي تم إرفاقها مع الفئران الإناث البالغات الحصول على مزيد من TH + SNC وVTA (المخ الأوسط) الخلايا العصبية من الذكور يقترن الذكور، في حين أن الإناث يقترن الذكور لديهم عدد أقل من TH + SNC وVTA الخلايا العصبية من الإناث يقترن الإناث (الشكل 1 في 6). يتم توفير مثال آخر على هذا هنا في الشكل 1، مما يدل على متوسط ​​± SE عدد الخلايا العصبية TH + SNC في الذكور وإناث الفئران على الفور FOالنماذج التالية الاقتران بين الجنسين. الذكور يقترن الإناث لمدة 7 أيام لديها ما يقرب من 12٪ أكثر TH + SNC الخلايا العصبية من الذكور يقترن الذكور (عمودين الزرقاء في الشكل 1). على النقيض من ذلك، الإناث يقترن الذكور لها ما يقرب من 12٪ أقل TH + SNC الخلايا العصبية من الإناث يقترن الإناث (عمودين الحمراء في الشكل 1).

يزيد من عدد TH + SNC وVTA الخلايا العصبية أيضا في الفئران الذكور البالغين عرضة للEE (الشكل 2 في 6)، وإلغاء EE-تحريض المزيد من SNC TH + الخلايا العصبية التي كتبها الحصار المتزامن من المخ الأوسط مستقبلات GABA A (الشكل 3 في 6). يتم توفير مثال آخر على هذا هنا في الشكل 2، حيث أدى EE مع ضخ السيارة في حوالي 14٪ أكثر TH + SNC الخلايا العصبية من SH مع ضخ السيارة (يسار عمودين في الشكل 2). ومع ذلك، EE مع GABA A ضخ مستقبلات (إما 10 ميكرومتر بيكروتوكسين أو 51؛ M bicuculline) ألغيت تماما هذه الزيادة (يمين عمودين في الشكل 2). ملاحظة، وهذه البيانات هي من الجانب المقابل SNC للقنية التسريب، وتكاد تكون متطابقة إلى الآثار التي لوحظت في SNC المماثل التي تم الإبلاغ عنها في 6.

الشكل (1)
الشكل 1: آثار الاقتران بين الجنسين في عدد من SNC TH + الخلايا العصبية التالية 7 أيام من الاقتران بين الجنسين (بروتوكول 1.1) تم perfused لالفئران البالغة (3.1) وعلى الفور، تم مقطوع المخ الأوسط من (3.2)، تم تجهيز أقسام للهيدروكسيلاز التيروزين (TH وقدرت نسبة الحد الانزيم في DA التوليف) المناعية (3.3)، وأعداد الخلايا العصبية TH + SNC باستخدام التجسيم (3.4). تآمر هنا هي متوسط ​​± SE عدد من SNC TH + الخلايا العصبية في الفئران الذكور يقترن الفئران الذكور (ن = 4 ذكور الفئران من ن = 2 أزواج بين الذكور، وعلى ضوء عمود الأزرقUMN)، والذكور يقترن الإناث (ن = 6 الفئران الذكور من أزواج 6 من الذكور من الإناث، العمود الأزرق الداكن)، الإناث يقترن الإناث (ن = 8 إناث الفئران من ن = 4 أزواج الإناث الإناث، عمود الضوء الأحمر)، و الإناث يقترن الذكور (ن = 6 الفئران الإناث من ن = 6 أزواج بين الذكور والإناث، العمود الأحمر الداكن). أدى الاقتران مع الجنس الآخر إلى زيادة في عدد SNC TH + الخلايا العصبية في الذكور ولكن انخفاض في عدد SNC TH + الخلايا العصبية في الإناث (P <0.001 في اتجاه واحد ANOVA؛ * ف <0.05 توكي مقارنات متعددة البشرى).

الشكل 2
الشكل 2: آثار تخصيب بيئة مع GABA الدماغ المتوسط ​​والحصار مستقبلات على عدد من SNC TH + الخلايا العصبية بعد 14 أيام من تخصيب بيئة (بروتوكول 1.2) مع ضخ المتزامنة إما السيارة، وGABA A مستقبلات ع الفور.icrotoxin (10 ميكرومتر)، أو GABA A مستقبلات bicuculline (5 ميكرومتر) في الدماغ المتوسط ​​الأيسر (بروتوكول 2)، تم perfused لالكبار الفئران الذكور (3.1)، وكان مقطوع المخ الأوسط من (3.2)، تم تجهيز أقسام للهيدروكسيلاز التيروزين ( TH، فإن معدل الحد الانزيم في DA التوليف) المناعية (3.3)، وأعداد TH + الخلايا العصبية في حق (قدرت المقابل) SNC باستخدام التجسيم (3.4). تآمر هنا هي متوسط ​​± SE عدد من SNC TH + الخلايا العصبية في مستوى يضم (SH) الفئران الذكور مع ضخ السيارة (ن = 6، العمود الأزرق الفاتح)، والبيئة التخصيب (EE) الذكور مع ضخ السيارة (ن = 6، أولا الأزرق الداكن عمود)، EE الذكور مع ضخ بيكروتوكسين (ن = 6، الثاني العمود الأزرق الداكن)، والذكور EE مع ضخ bicuculline (ن = 6، العمود الأزرق الداكن الثالث). أدى EE إلى زيادة في عدد SNC TH + الخلايا العصبية، ولكن هذا قد ألغي عن طريق التسريب من بيكروتوكسين أو bicuculline في المخ الأوسط المقابل (P <0.001 في اتجاه واحد ANOVA. * P <0.001 توكي مقارنات متعددة البشرى).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

التلاعب البيئية

وكان الدافع وراء تصميم هذه التلاعبات البيئية (مزاوجة بين الجنسين والإثراء البيئي) لتحديد ما إذا كانت البيئة، و / أو السلوك بدافع البيئة، ويرتبط مع التغيرات في عدد الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط. كان التركيز بالتالي على توفير بيئات وتحفيز السلوكيات التي من المحتمل أن تشارك الدماغ المتوسط ​​مما يشير DA. وشملت هذه الاقتران مع الجنس الآخر، والإثراء البيئي تضم الوصول إلى تشغيل العجلات، والحبال والسلالم، والأنفاق، والأشياء لاستكشاف، واللعب، وتسلق، إخفاء، والعش. كل من هذه البيئات يجب أن تعزيز المعرفية والسلوكيات لديهم دوافع مكافأة الانفعالية والحركية، والتي ارتبطت مع زيادات حادة في الدماغ المتوسط ​​DA تصريف الخلايا العصبية وإطلاق DA (على سبيل المثال 8). وترتبط لدينا فرضية أنهم أيضا مع تغييرات دائمة في الدماغ المتوسط ​​أطول DA يشير ريجب عن تغيرات في عدد الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط. هنا وفي أماكن أخرى 6، يتم تقديم دليل على أن هذا هو الحال في الواقع.

بدأت تحقيقاتنا باستخدام بروتوكول الاقتران بين الجنسين (1.1) لأنه يتألف من السلوك الأساسية البدائية وضروري لديهم دوافع مكافأة (أي الجماع). أيضا، الإنجاب، زوج-الترابط، والسلوكيات الاجتماعية معروفة للحث على التغييرات مماثلة في النظم الكيميائية العصبية الأخرى (مثل التغيرات في كثافة الأوكسيتوسين، فاسوبريسين والخلايا هرمون إفراز المنمية القشرية في المهاد 9). وبالفعل، بعد 7 أيام من الاقتران المستمر مع الجنس الآخر، وتبين لنا هنا وفي أماكن أخرى 6 أن الذكور لها ما يقرب من 10٪ أكثر TH + الخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​بينما الإناث ما يقرب من 10٪ أقل TH + الخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​[ملاحظة: تشمل هذه الآثار SNC (الدراسة و 6) وVTA 6، ولكن ليس coeruleus موضع 6، حيث يساعد TH تجميع النورادرينالين].وهذا يدعم فكرة أن عدد الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط ​​في الدماغ الكبار ليست ثابتة، ولكن التغيرات اعتمادا على التفاعلات البيئة، والسلوك، أو البيئة / السلوك. ويرى أدلة أخرى وأدت هذه التغيرات إلى تغيرات في التعبير عن الجينات TH والبروتين في الخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​موجودة، في مقابل DA تكوين الخلايا العصبية أو انحطاط. (1) DA تكوين الخلايا العصبية في الدماغ المتوسط ​​الماوس الكبار يحدث إما لا على الإطلاق 10-14، أو بأسعار أقل بكثير مما يمكن حساب لإضافة حوالي 500 خلية عصبية SNC DA جديدة في الأسبوع 15،16. (2) دراسات قياس التغيرات في عدد الخلايا العصبية SNC التالية 2 ضخ أسبوع من مختلف انواع المخدرات التي تستهدف النشاط الكهربائي للخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​ديك كشفت باستمرار التغييرات متساوية (مرة أخرى ما يقرب من 10٪) ولكن عكس TH خلايا + وTH-، مما أدى إلى أي تغيير في صافي مجموع 4،5 عدد الخلايا. وهذا يتفق مع تنظيم مستويات البروتين TH فوق أو تحت ديت immunohistochemicallyمستويات ectable دون إضافة أو الطرح من الخلايا العصبية. (3) وقد أفادت العديد من الدراسات التغيرات التي تعتمد على النشاط في TH الجينات والبروتينات التعبير داخل الخلايا على مدى زمني لعدة ساعات 17-23، والشيء نفسه قد ذكرت في المخ الأوسط 4.

وبالتالي فإن السؤال الذي يطرح نفسه ما هي الآليات الكامنة وراء التغيرات في التعبير عن الجينات TH والبروتين في الخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​موجودة. وتشمل الاحتمالات المنشطات الجنسية، والتي قد تكمن وراء كل من الاختلافات الأساسية في عدد من TH + الخلايا العصبية الدماغ المتوسط ​​في الذكور والإناث، والتغيرات جيدا الجنسانية (زيادات في الذكور والإناث تنخفض في) بعد الاقتران ذكرت هنا وسابقا 6. والاحتمال الآخر هو تعتمد على النشاط تنظيم TH التعبير. SNC وVTA الخلايا العصبية (سواء DA وغير DA-) تستقبل مدخلات متشابك في الغالب من المخطط، المهاد، نواة تحت المهاد، وأمامي القشور 24. في سياق الاقتران بين الجنسين، هذه المدخلاتيمكن أن ينظم السلوك الحسية، الشم، الفيرومونات، والإجهاد، والتمثيل الغذائي، أو الاستنساخ. يمكن بوساطة التنظيم تعتمد على النشاط التعبير TH عبر مسارات الكالسيوم أو نيوروببتيد الإشارات التي تؤثر على الجينات والبروتينات التعبير (على سبيل المثال 1).

للمساعدة في التمييز بين الستيرويد الجنس مقابل الآليات التي تعتمد على النشاط الذي يقوم عليه آثار الاقتران بين الجنسين على عدد من الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط ​​قمنا بتوظيف بروتوكول تخصيب بيئة (1.2)، والضوابط التي أفضل ضد التأثير المحتمل من المنشطات الجنسية وربما أيضا الهرمونات الأخرى ( على سبيل المثال الفيرومونات، والإجهاد، والاستنساخ)، والتأثير المحتمل من يحركها وارد نشاط الخلايا العصبية. العامل المعني هنا هو ان مجموعات مختلفة أكثر مماثلة كثيرا من حيث الجنس (ذكور فقط)، والهرمونات، والحالة الاجتماعية والإجهاد. على الرغم من أن الوضع الاجتماعي والإجهاد قد لا تزال تختلف بين المجموعات (على سبيل المثال الذكور أكثر هيمنة وعدوانيةفي مجموعة واحدة)، فمن غير المرجح أن هذا سيكون دائما نفس المجموعة (على سبيل المثال EE)، وآثار EE وقد تم الآن تكرارها عدة مرات 6. في EE، وكان حجم الزيادة في الدماغ المتوسط ​​TH + الخلايا العصبية نفسها كما في بروتوكول الاقتران بين الجنسين (الذكور مقارنة في أرقام 1 و 2 الدراسة الحالية، وأرقام 1 و 2 في 6). وعلاوة على ذلك، فإن الزيادة التي يسببها EE في SNC TH + الخلايا العصبية الناجمة عن تخصيب البيئي ألغيت تماما من الحصار المتزامن من المخ الأوسط مستقبلات GABA A (الشكل 2 الدراسة الحالية والشكل 3 في 6)، والتي توفر حوالي 70٪ من جميع المدخلات وارد في الدماغ المتوسط ​​DA الخلايا العصبية 25. معا، وهذه البيانات تشير إلى النشاط العصبي يحركها وارد على الأقل قويا كما لها تأثير على عدد من الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط ​​كما الهرمونات.

مزيد من التبصر في الواقع البيئيRS تنظيم عدد من المخ الأوسط TH + الخلايا العصبية يأتي من مقارنة آثار RW وEE. تضم RW والنشاط الحركي تعلمت جيدا أو عاديا (يعمل على العجلات)، في حين تضم EE كمية مماثلة من هذا النشاط، وإن كان ذلك من أكبر متنوعة (أي اللعب المختلفة ولكن دون تغيير طوال ال 14 يوما)، بالإضافة إلى التعرض المستمر للعب في رواية المكون SE (1.2.4). بياناتنا المنشورة سابقا 6 كشفت إما لا أو زيادات صغيرة في SNC وVTA TH + RW الخلايا العصبية في الفئران مقارنة SH، لكن زيادات أكبر بكثير في EE (+ SE) الفئران. هذا يسلط الضوء على الحواس، والإدراك، والجدة و / أو التعلم والذاكرة والمنظمين أكثر فعالية من عدد من الخلايا العصبية DA الدماغ المتوسط ​​من النشاط البدني عاديا وحدها.

وقد استخدم على نطاق واسع EE على إحداث تأثيرات علاجية وتعزيز إصلاح الدماغ في نماذج حيوانية مختلفة من اضطرابات الدماغ، مثل مرض الزهايمر، ومرض هنتنغتون و26 باركنسون. غالبنية من مثل هذه التلاعبات البيئية هو أنها تختلف على نطاق واسع بين المختبرات (كما تفعل "، يضم معيار" الظروف)، ولكن هناك جوانب رئيسية من بروتوكولات EE التي هي جديرة بالملاحظة، وكانت سابقا ناقش 27. EE يوفر زيادة الجدة البيئية والتعقيد النسبي في السكن القياسية، وذلك لتعزيز مستويات التحفيز الحسي والنشاط المعرفي وممارسة الرياضة البدنية. في تصميم التجارب EE، ويحتاج المرء إلى النظر في عوامل علم السلوك، بما في ذلك القدرات الحسية والمعرفية من الحيوانات ومحركات الأقراص الخاصة الغريزية. كما الفئران (والجرذان) هي ليلى، مع قدرات بصرية أدنى من البشر ولكن الحسية الجسدية ممتازة والبراعة حاسة الشم، ينبغي أن تعكس الكائنات تخصيب الغرائز والقدرات الفطرية للحيوانات التجارب. لذلك، فإنه هو والجدة، والشكل والملمس والرائحة من الكائنات التي قد تكون بارزة بشكل خاص على الفئران. تقييم القوة النسبية للموتي القوارضوقد أدت الأرصاد لمجموعة متنوعة من الكائنات التخصيب إلى توصيات لإدراج الأجسام مضغ للسماح الفرصة لممارسة والأنواع-نموذجية السلوكيات الأساسية 28،29. ويعتبر توفير مواد التعشيش لتكون عنصرا أساسيا في بروتوكول تخصيب والفئران سوف المسيل للدموع غريزي أي أجسام مصنوعة من الورق أو الورق المقوى، وبالتالي توفير الفرصة للأنشطة الحسية والمعرفية والحركية 30،31. ومن المهم أيضا أن في تجربة مع أقفاص EE متعددة، يتم توفير الجدة تعادل وتعقيد الأشياء، لتقليل التباين داخل الجماعة EE، وينبغي أن يمارس رقابة مماثلة من المعلمات البيئية للمجموعة SH. من الناحية المثالية، ينبغي أن أعداد الفئران في قفص تكون هي نفسها بين EE والجماعات SH (ما لم يتم التحقيق في آثار حجم المجموعة الاجتماعية على وجه التحديد)، وينبغي أن تستخدم لا "يعامل الغذاء" في EE، عن أي اختلافات بين المجموعات الغذائية يمكن نخلط رانه تفسير الآثار المترتبة على النشاط المعرفي وممارسة الرياضة البدنية التي EE يعزز 12. الاعتبارات الرئيسية الأخرى هي مدة التعرض لبيئة غنية والسن التي تبدأ تخصيب. في حين فقد تبين التعبير التفاضلية من الجينات بعد 3 فقط ساعة في بيئة غنية 32، قد تكون هناك حاجة فترات أطول من التعرض للتغيرات الهيكلية والوظيفية للتحدث 33،34. وعلاوة على ذلك، يمكن تعزيز اللدونة الناجم عن التخصيب خلال فترات النمو الحرجة ما بعد الولادة 35.

مضخة حقن الدماغ والتناضحي يزرع قنية للدفعات المخدرات

المضخة وقنية يزرع التناضحي فعالة جدا لإيصال الأدوية مباشرة إلى الدماغ. مع الخبرة، وجراحة زرع تأخذ حوالي 1 ساعة في الماوس. الاكريليك الأسنان وحدها كافية لإصلاح قنية في مكان لفترات طويلة (ملاحظة: لقد انتقلنا تصل إلى 28 يوما في ستجارب ذر)؛ ليست هناك حاجة لجهاز مرفق إضافي مثل مسامير العظام. من المهم للتأكد من وجود الكثير من الركود في الأنبوب الذي يربط بين المضخة وقنية للسماح للرئيس القصوى وانثناء العنق دون أن يضع الكثير من الضغط على الاتصالات. هذا هو الحال بشكل خاص للدفعات على المدى الطويل، حيث نمو النسيج الضام حول المضخة يمكن أن ترسو في مكانه مما يقلل من مرونة عملية الزرع. حيثما كان ذلك ممكنا، والفئران هي أيضا واحدة يضم التالية لعملية جراحية لمنع كلبة إتلاف الزرع من خلال الخدش، وسحب أو العض. يتم تحديد جرعة من المخدرات إلى حد كبير من المبلغ المضاف إلى المضخة. ومع ذلك، في هذا الصدد اهتمام وينبغي أيضا أن تدفع لمعدل تدفق مضخة، والاستقرار الكيميائية للدواء عند 37 درجة مئوية، ومعدل انتشار الدواء من قنية من خلال الدماغ. حاليا المضخات المتاحة من مورد لدينا يمكن الحفاظ على ضخ لمدة تصل إلى 6 أسابيع بمعدل تدفق 0.15 ميكرولتر / ساعة. الصياممعدل التدفق مؤسسة المتاح هو 10 ميكرولتر / ساعة ولكن دائم لمدة أسبوع فقط 1. لا يمكن أن يتحقق مرات ضخ أطول عن طريق إجراء العمليات الجراحية البسيطة إضافية لاستبدال مضخات المنضب بمضخات الكاملة على الجزء الخلفي من أنبوب يربط (أي من دون إزعاج قنية زرع). مدى المكاني للالميثيلين الأزرق (1٪ الميثيلين الأزرق، MW 320، في 0.9٪ كلوريد الصوديوم) نشر من طرف قنية مزروع تم قياس 0.3 مم فوق منتصف الطريق SNC غادر على طول جانبها الناصف الوحشي لتمتد من الحافة الجانبية من الدماغ المتوسط ​​للتو عبر خط الوسط mediolaterally، وعلى مدار كامل مدى ظهري بطني من الدماغ المتوسط ​​(بعد 2 أسابيع من التسريب). هذا هو أكثر انتشارا بكثير من نواة صغيرة مثل SNC، وانتشار المخدرات قد يكون أكبر (أو أصغر) اعتمادا على MW لها والاستقرار الكيميائي، التخزين المؤقت، الخ في الواقع، يمكن للمرء أن يستنتج من البيانات الحالية (الشكل 2) أن وصل كل من بيكروتوكسين وbicuculline المجلس الوطني السوري في المقابل concentrati نشطة بيولوجياإضافات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isofluorane Baxter Healthcare Pty Ltd, Baxter Drive, NSW 2146, Australia AHN3640
ALZET Osmotic pump 1002 DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-0530 0004317
ALZET Brain infusion kit 1 DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-0530 0004760
ALZET cannula holder 1 DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-0530 0008860
Vertex Monomer Self-curing (dental acrylic solvent) Vertex Dental, Postbus 10, 3700 AA ZEIST, The Netherlands n/a
Vertex Self Curing (dental acrylic powder) Vertex Dental, Postbus 10, 3700 AA ZEIST, The Netherlands n/a
METACAM (Meloxicam) Troy Laboratories, 98 long Street, smithfield NSW 2164 Australia L10100
Sodium Pentobarbitone Lethabarb, Virbac, Milperra, NSW, Australia 571177
Normal goat serum chemicon-temecula, CA S26-Litre
Triton X-100 Merck Millipore Headquarters , 290 Concord road, Billerica, MA 01821 1.08603.1000
Polyclonal rabbit anti-tyrosine hydroxylase Merck Millipore Headquarters , 290 Concord road, Billerica, MA 01821 AB152
Polyclonal biotinylated goat anti-rabbit Dako Australia Pty. Ltd., Suite 4, Level 4, 56 Berry street, North Sydney, NSW, Australia 2060 EO432
Avidin peroxidase Sigma-aldrich, Castle Hill, NSW 1765 AU A3151-1mg
Diamino-benzidine Sigma-aldrich, Castle Hill, NSW 1765 AU D-5637
Stereo Investigator MicroBrightField Bioscience, 185 Allen Brook Lane, Suite 101, Williston, VT 05495 n/a

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Aumann, T., Horne, M. Activity-dependent regulation of the dopamine phenotype in substantia nigra neurons. Journal of neurochemistry. 121, 497-515 (2012).
  2. Sauer, H., Oertel, W. H. Progressive degeneration of nigrostriatal dopamine neurons following intrastriatal terminal lesions with 6-hydroxydopamine: a combined retrograde tracing and immunocytochemical study in the rat. Neuroscience. 59, 401-415 (1994).
  3. Stanic, D., Finkelstein, D. I., Bourke, D. W., Drago, J., Horne, M. K. Timecourse of striatal re-innervation following lesions of dopaminergic SNpc neurons of the rat. The European journal of neuroscience. 18, 1175-1188 (2003).
  4. Aumann, T. D., et al. Neuronal activity regulates expression of tyrosine hydroxylase in adult mouse substantia nigra pars compacta neurons. Journal of neurochemistry. 116, 646-658 (2011).
  5. Aumann, T. D., et al. SK channel function regulates the dopamine phenotype of neurons in the substantia nigra pars compacta. Experimental neurology. 213, 419-430 (2008).
  6. Aumann, T. D., Tomas, D., Horne, M. K. Environmental and behavioral modulation of the number of substantia nigra dopamine neurons in adult mice. Brain and behavior. 3, 617-625 (2013).
  7. Paxinos, G., Franklin, K. B. J. The mouse brain in stereotaxic coordinates. , 2nd, Academic Press. (2001).
  8. Schultz, W. Behavioral dopamine signals. Trends in neurosciences. 30, 203-210 (2007).
  9. Sun, P., Smith, A. S., Lei, K., Liu, Y., Wang, Z. Breaking bonds in male prairie vole: long-term effects on emotional and social behavior, physiology, and neurochemistry. Behavioural brain research. 265, 22-31 (2014).
  10. Aponso, P. M., Faull, R. L., Connor, B. Increased progenitor cell proliferation and astrogenesis in the partial progressive 6-hydroxydopamine model of Parkinson's disease. Neuroscience. 151, 1142-1153 (2008).
  11. Frielingsdorf, H., Schwarz, K., Brundin, P., Mohapel, P. No evidence for new dopaminergic neurons in the adult mammalian substantia nigra. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 10177-10182 (2004).
  12. Lie, D. C., et al. The adult substantia nigra contains progenitor cells with neurogenic potential. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 22, 6639-6649 (2002).
  13. Chen, Y., Ai, Y., Slevin, J. R., Maley, B. E., Gash, D. M. Progenitor proliferation in the adult hippocampus and substantia nigra induced by glial cell line-derived neurotrophic factor. Experimental neurology. 196, 87-95 (2005).
  14. Yoshimi, K., et al. Possibility for neurogenesis in substantia nigra of parkinsonian brain. Ann Neurol. 58, 31-40 (2005).
  15. Shan, X., et al. Enhanced de novo neurogenesis and dopaminergic neurogenesis in the substantia nigra of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced Parkinson's disease-like mice. Stem Cells. 24, 1280-1287 (2006).
  16. Zhao, M., et al. Evidence for neurogenesis in the adult mammalian substantia nigra. Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 7925-7930 (2003).
  17. Baker, H., Kawano, T., Margolis, F. L., Joh, T. H. Transneuronal regulation of tyrosine hydroxylase expression in olfactory bulb of mouse and rat. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 3, 69-78 (1983).
  18. Black, I. B., Chikaraishi, D. M., Lewis, E. J. Trans-synaptic increase in RNA coding for tyrosine hydroxylase in a rat sympathetic ganglion. Brain research. 339, 151-153 (1985).
  19. Zigmond, R. E., Chalazonitis, A., Joh, T. Preganglionic nerve stimulation increases the amount of tyrosine hydroxylase in the rat superior cervical ganglion. Neuroscience letters. 20, 61-65 (1980).
  20. Biguet, N. F., Rittenhouse, A. R., Mallet, J., Zigmond, R. E. Preganglionic nerve stimulation increases mRNA levels for tyrosine hydroxylase in the rat superior cervical ganglion. Neuroscience letters. 104, 189-194 (1989).
  21. Richard, F., et al. Modulation of tyrosine hydroxylase gene expression in rat brain and adrenals by exposure to cold. Journal of neuroscience research. 20, 32-37 (1988).
  22. Schalling, M., Stieg, P. E., Lindquist, C., Goldstein, M., Hokfelt, T. Rapid increase in enzyme and peptide mRNA in sympathetic ganglia after electrical stimulation in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 86, 4302-4305 (1989).
  23. Liaw, J. J., He, J. R., Barraclough, C. A. Temporal changes in tyrosine hydroxylase mRNA levels in A1, A2 and locus ceruleus neurons following electrical stimulation of A1 noradrenergic neurons. Brain research. Molecular brain research. 13, 171-174 (1992).
  24. Watabe-Uchida, M., Zhu, L., Ogawa, S. K., Vamanrao, A., Uchida, N. Whole-brain mapping of direct inputs to midbrain dopamine neurons. Neuron. 74, 858-873 (2012).
  25. Tepper, J. M., Lee, C. R. GABAergic control of substantia nigra dopaminergic neurons. Progress in brain research. 160, 189-208 (2007).
  26. Hannan, A. J. Environmental enrichment and brain repair: harnessing the therapeutic effects of cognitive stimulation and physical activity to enhance experience-dependent plasticity. Neuropathology and applied neurobiology. 40, 13-25 (2014).
  27. Nithianantharajah, J., Hannan, A. J. Enriched environments, experience-dependent plasticity and disorders of the nervous system. Nature reviews. Neuroscience. 7, 697-709 (2006).
  28. Chmiel, D. J., Noonan, M. Preference of laboratory rats for potentially enriching stimulus objects. Laboratory animals. 30, 97-101 (1996).
  29. Hanmer, L. A., Riddell, P. M., Williams, C. M. Using a runway paradigm to assess the relative strength of rats' motivations for enrichment objects. Behavior research methods. 42, 517-524 (2010).
  30. Burrows, E. L., McOmish, C. E., Hannan, A. J. Gene-environment interactions and construct validity in preclinical models of psychiatric disorders. Progress in neuro-psychopharmacology & biological psychiatry. 35, 1376-1382 (2011).
  31. Van de Weerd, H. A., Van Loo, P. L. P., Van Zutphen, L. F. M., Koolhaas, J. M., Baumans, V. Strength of preference for nesting material as environmental enrichment for laboratory mice. Applied Animal Behaviour Science. 55, 369-382 (1998).
  32. Rampon, C., et al. Effects of environmental enrichment on gene expression in the brain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97, 12880-12884 (2000).
  33. Eckert, M. J., Abraham, W. C. Effects of environmental enrichment exposure on synaptic transmission and plasticity in the hippocampus. Current topics in behavioral neurosciences. 15, 165-187 (2013).
  34. Sztainberg, Y., Chen, A. An environmental enrichment model for mice. Nature protocols. 5, 1535-1539 (2010).
  35. Sale, A., Berardi, N., Maffei, L. Environment and brain plasticity: towards an endogenous pharmacotherapy. Physiological reviews. 94, 189-234 (2014).

Tags

علم الأعصاب، العدد 95، السلوك، الدماغ المتوسط، التيروزين هيدروكسيلاز، الدوبامين، اللدونة، المادة السوداء بارس المكتنزة
التحويرات البيئية لعدد من الدماغ المتوسط ​​الدوبامين العصبية في الفئران الكبار
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tomas, D., Prijanto, A. H., Burrows, … More

Tomas, D., Prijanto, A. H., Burrows, E. L., Hannan, A. J., Horne, M. K., Aumann, T. D. Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice. J. Vis. Exp. (95), e52329, doi:10.3791/52329 (2015).

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