Summary
진동은 기본적인 네트워크 속성이며 질병과 약물에 의해 조절된다. 뇌 슬라이스 진동을 공부하는 것은 통제 된 조건에서 격리 된 네트워크의 특성을 수 있습니다. 프로토콜은 CA1의 γ 진동을 불러 일으키는 급성 뇌 조각의 준비를 위해 제공됩니다.
Abstract
신경 네트워크 진동은 건강과 질환에서 뇌 활동의 중요한 특징이며 임상 적으로 사용되는 약물들에 의해 변조 될 수있다. (- 80 Hz에서 20) 프로토콜은 CA1의 γ 진동을 연구하기위한 모델을 생성하기 위해 제공된다. 이러한 γ 진동은 적어도 30 분 동안 안정하고 조정기 전류의 활성화에 추가하여 흥분성 시냅스 활성을 억제 의존한다. Tetanically 자극 진동은 네트워크 상태에보고 스파이크 카운트, 발진 기간, 대기 시간 및 주파수를 포함 재현성 쉽게 정량화 특성들을 갖는다. 전기적 진동 자극의 장점은 네트워크 기능의 강력한 특성화를 가능 안정성, 재현성 및 일시적인 수집을 포함한다. CA1의 γ의 진동이 모델은 셀룰러 메커니즘을 연구하는 체계적 질환과 약제에 의해 변경되는 방법을 신경 네트워크 활동을 조사하는데 사용될 수있다.질병 상태 약리학 용이 구체적 질병 메커니즘을 대상 약물의 선택을 가능하게하기 위해 유전자 변형 또는 중재 동물 모델에서 뇌 조각의 사용에 의해 통합 될 수있다.
Introduction
뇌 네트워크 진동은 행동 상태에 상관 별개의 주파수 대역 내에서 발생한다. 설치류, 해마 θ 진동 (5-10 Hz에서)를 탐색 행동 1,2 동안 관찰 γ 진동 동안 - 인식과 관심 3,4 등 다양한인지 과정과 (20 ~ 80 Hz에서) 연결합니다. 동기식 네트워크 γ 활성은 또한 정신 분열증, 간질 및 5,6- 같은 장애의 병리학에 관련된다. 예를 들면, γ 진동은 피질 간질 병소 5,7,8의 영역에 해당하는 것으로 생각되고 pharmacosensitivity 또는 저항, 간질 연구 조사 9 개의 중요한 영역의 마커로 사용될 수있다.
뇌 해마 슬라이스 널리 네트워크 활동 10-12을 조사하기 위해 사용 된 모델이다. 다양한 프로토콜은 전형적으로 그 뇌 조각의 γ 진동을 생성하기 위해 개발 된 I저 마그네슘 2 + 4 아미노 피리딘 (4AP), bicuculline 및 kainic 산 12-17로 nvolve 약리 변조. 약리학 트리거 진동의 단점은 약물 신청 후 무작위로 발생하고 안정적으로 생성 또는 시간에 안정되지 않습니다 있습니다. 전기적 진동 γ들이 이러한 문제점들을 극복하고 또한 시간적 에피소드 기록 및 분석을 가능 이벤트 자극에 고정되는 이점이 트리거. 다음은 프로토콜이 해마 슬라이스 지층 oriens에 파상풍의 자극을 제공함으로써 CA1의 γ 진동을 생성하는 기술되어있다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
마우스의 모든 실험은 플로리 연구소의 동물 윤리위원회에 의해 승인되었다.
뇌 조각을 절단 1. 설치
- (MM) (125) 콜린 CL 2.5의 KCl, 0.4 CaCl2를,도 6의 MgCl 2, 1.25의 NaH 2 PO 4, 26의 NaHCO3 이루어진 절삭 액을 준비 20 D-포도당 carbogen 가스 (95 % O 2 -5 포화 (㎜) 125의 NaCl, 2.5 KCl을,이 CaCl2를, 2의 MgCl 2, 1.25의 NaH 2 PO 4, 26의 NaHCO3 이루어지는 %의 CO 2)와 인공 뇌척수액 (ACSF) 기록 액, 10 D 글루코오스로 포화 carbogen. 감기를 유지하기 위해 얼음에 절단 솔루션을 놓습니다.
- 절단 용액을 약 400 ㎖의 동결 및 얼음 슬러리를 만들기 위해 고정 된 절삭 용액 100 ㎖과 함께 블렌드. carbogen와 버블 (95 % O 2 -5 % CO 2의) 작은 C 내지 약 0.5 L / min의 유량에서aliber 튜브 또는 소결 유리 거품의 꾸준한하지만 부드러운 흐름을 생성한다.
- 뇌 조각이 배치 될에 제기 나일론 메쉬 인서트 (250) 비이커를 준비합니다. 거품이 직접 조각 수용 지역을 방해하지 않는 것이 보장 carbogen와 약 2cm로 메쉬와 거품 다루 ACSF로 채 웁니다. 그것은 거기 나일론 메쉬 안에 기포가없는, 그래서 어떤 위험이있는 경우이를 제거하는 것이 중요하다. 이것은 유지 실되며 RT로 유지된다 (20-25 ° C).
- 가위의 큰 쌍, 가위, 크고 작은 마이크로 주걱과 집게의 크고 작은 쌍의 작은 쌍을 포함 해부 악기를 레이아웃과 얼음에 그들을 진정. 알루미늄 호일의 광장에 얼음에 vibratome 조직 절단 블록을 놓습니다. 6cm 필터 종이, 하나의 에지 면도날,뿐만 아니라 절단 솔루션 슬러리로 채워진 25 비이커 2 개를 얻습니다.
- 얼음과 제 2 용기를 입력하고 조직 아빠의 조각을 배치어 및 얼음에 상단에 12cm의 배양 접시를 놓습니다. carbogen와 솔루션 아이스 슬러리 거품을 절단 배양 접시를 채우십시오. 이것은 뇌 해부를 수행 할로하는 컨테이너입니다.
- vibratome를 준비합니다. 신선한 양날 면도날 제거의 포장 (신선한 날 때마다 사용) 및 80 % 에탄올 후 탈 이온수로 스프레이. 이 테이퍼 시작 지점에서 3 ㎖ 플라스틱 전송 피펫을 잘라. 이것은 뇌 조각을 전송하는 데 사용된다. 벤드 약 45 °, 1 ML의 주사기에 부착하여 기지에서 27 G 바늘. 이것은 절단시 슬라이스를 조작하는 데 사용된다.
2. 뇌 조각을 절단
- 2 % 이소 플루 란 또는 로컬 승인 방법 - 마우스 (P18 P16)를 마취. 유도 후, 가위의 큰 쌍의 동물 목을 벨과 버블 절단 솔루션 슬러리를 포함 12cm 문화 접시에 머리를 놓습니다. 슬러리를 완전히위한 헤드 젖어 있어야급속 냉각.
- 한 손으로 피부 앞으로 코쪽으로 결합 조직을 박리와 머리의 앞쪽을 잡고. 결합 조직을 잘라 작은 가위를 사용하면 기본 두개골을 공개합니다. 그런 다음 두개골과 목 등의 측면을 덮는 근육을 제거합니다.
- 먼저 큰 집게와 두개골의 전면을 확보하여 두개골에서 뇌를 제거하고 작은 가위 (그림 1, A1과 A2 표지 컷)를 사용하여 난원 매그넘의 뼈 양쪽을 통해 두 가지 측면 컷을합니다.
- 눈 사이 다른 컷 (브레 그마의 바로 앞쪽) (그림 1, 절단 표시 B)를 조심스럽게 전방 시상 봉합을 따라 절단을 확인하고 뇌 (그림 1, 컷 라벨 C)를 공개 할 컷 두개골 부분을 반영합니다.
- 배양 접시에 뇌와 장소를 특종에있는 작은 주걱을 사용합니다. 크랑의주의필요 뇌의 하부 측면에 IAL 신경이 작은 크기의 마이크로 주걱을 사용하여 수행 될 수 있고, 절단한다. 사용하여 더 큰 주걱은 절단 솔루션 슬러리 가득 25 비이커에 뇌를 전송합니다.
- 슬라이스에 대한 뇌 반구를 준비합니다.
- 다음 신선한 절단 솔루션 슬러리 거품 채우기 새로운 배양 접시의 바닥에 6cm 필터 종이 한 조각을 놓습니다. 필터 종이에, 아래로 뇌, 복부 측면의 위치를 더 큰 주걱을 사용합니다. 새로운 청소 하나의 에지 면도날을 가지고 다음, 소뇌를 제거 중간 선을 따라 잘라 두 개의 반구로 뇌를 분리 할 수 있도록 뇌를 잘라.
- vibratome 조직 블록을 준비.
- 상기 냉장 vibratome 조직 블록을 받아 표면을 건조하고, 중간에 시아 노 아크릴 레이트 접착제의 드롭을 배치하고 뇌의 대략적인 크기로 고르게 확산. 중 하나를 조작하는 작은 주걱을 사용하여큰 마이크로 주걱 위에 뇌 반구 뇌의 안쪽면이 아래로 그래서.
- 가능한 해결책 중 많이 제거하는 필터 종이 조각에 제 뇌의 계면에서의 주걱 부분을 만지지. 접착제에 그것을 안내하는 작은 주걱을 사용하여 더 큰 주걱 떨어져 머리를 밀어 넣습니다.
- 뇌가 완전히 잠기 보장 vibratome 챔버로 절단 블록을 고정 및 절단 솔루션 슬러리 거품 챔버를 입력합니다. 뇌의 복부 측면이 블레이드를 향하도록 절단 블록을 돌립니다.
- 뇌 조각화.
참고 : 각 vibratome 그렇게 제조업체의 지시에 따라 고유합니다.- 450 μm의 슬라이스 두께를 설정하고, 약 0.3 mm / s의 속도로 뇌를 통해 이동함에 따라 블레이드가 진동을 보장한다. 대뇌 피질의 표면에 복부 측면에서 뇌를 완전히 잘라,이 수 b 전체 뇌 시상 슬라이스를 생성합니다전기 생리 녹음에 사용되는 전자. 조각 내측 측방 생성되며 일반적 3-4 슬라이스 각 반구로부터 절단 될 수있다.
- 슬라이스 리프트의 기본 슬라이스 다시 아래 부드러운 언론에 구부러진 27 G 바늘을 사용하는 경우. 각 절편이 절단됨에 따라, 그들은 최대 8 시간 동안 생존하다 유지 실에서 플랫폼 상을 이동하는 전송 피펫을 사용한다.
3. 세포 외 전기 생리학 녹음
- 기록 챔버 내의 슬라이스 실장.
- 2 ml / 분, 32 ℃로 가열 - 전송 피펫을 사용하여 ACSF 1에서 흐르는 관류 잠수 기록 챔버로 뇌 조각을 배치합니다. 녹음에 사용 ACSF는 Mg를 2 + 4 mM의 농도가 2 mM 내지 증가함에 따라 유지 실에서 그와 다르다.
- (- 3 mm의 간격 (2)에 걸쳐 뻗어 나일론 가닥 세미 원형 스테인레스 스틸) "하프"로 슬라이스를 고정합니다. 장소하프 가닥 CA1에 평행하게 실행되도록. 32 ° C에서 10 ml / 분 - 8 관류의 속도를 높입니다.
- 해부 현미경 장소 자극 전극과 CA1 (도 2a)의 radiatum 지층의 표면 상에 기록 전극 (ACSF 기록 용액으로 채워진 유리 전극) 아래. 기록 전극을 배치 먼저 자극 전극을 배치합니다.
- 샤퍼는 120 담보 자극 - 150 μA의 진폭과 0.1 밀리 초 지속 시간 테스트 펄스와 슬라이스 건강 (그림 2B)를 결정하는 결과 필드 흥분성 시냅스 후 전위 (fEPSP) 파형을 관찰한다. 슬라이스 표면에서 100 ㎛ fEPSP 작은 섬유 발리와 큰 진폭으로 기록 얻을 - 자극과 기록 전극은 약 50 슬라이스로 이동해야 할 수 있습니다. 샤퍼 담보는 fEPSPs이 박힌하고 슬라이스 건강의 좋은 지표를 제공 유발. Healthy 조각은 일반적으로 0.3 미만의 진폭 비율을 fEPSP하는 섬유 발리슛을 보여줍니다.
- 전극을 위치 변경.
- 해부 현미경을 사용하여, 지층 oriens의 중간 자극 전극을 이동하고도 3a에 도시 된 바와 같이 가능한 기록 전극에 가깝게 피라미드 세포 층에 기록 전극을 이동. 150 μA 테스트 펄스 1 약 MV입니다 - 120 fEPSP 응답 진폭이되도록 100 ㎛ - 자극과 기록 전극은 약 슬라이스로 (50)를 밀어해야 할 수 있습니다.
- γ 진동을 발생시킨다.
- γ 진동 200 Hz에서 전달 20 × 0.1 밀리 초 펄스의 기차와 조직을 자극 생성합니다. 매 5 분을 배달 할 때 파상풍의 자극이 재현 응답을 얻을 수 있습니다.
- 다음과 같은 기록 매개 변수를 사용합니다.
- 의 입력 전압 범위와 일치하는 출력 신호의 이득을 스케일아날로그 - 디지털 변환기. 최대 예상 신호 편위는 입력 전압 범위의 30 %의 최소값을 사용하는지 확인. 신호가 클립 수있는 높은으로 이득을 설정할 때주의해야합니다. 필드 레코딩에 필요한 일반적인 대역폭은베이스 라인 드리프트를 제거하는 0.1 Hz에서 AC 커플 링 500 Hz입니다.
- 신호의 에일리어싱을 피하기 위해 저역 통과 필터의 코너 주파수보다 5 배 빠른 - 적어도 4 디지털화.
- 데이터 분석.
- 5 Hz에서 하이 패스 필터 데이터는베이스 라인의 변화를 제거합니다. 10 밀리 최소 이벤트 분리 피크 7 MS의 회귀 간격 ~ 100 MV / 밀리의 임계치 전형적인 이벤트 시간, 100 %의 분리 계곡, 유도체 임계치를 이용한 스파이크를 확인한다. 제 스파이크 식별 소요 시간이 자극 인공물의 종료 후 발생하는 지연 시간과 같이 계산한다. 이 분석은 스파이크, 대기 시간, 이벤트 간 간격의 수의 특성을 허용하고, 시간은 다음과 같이 계산다음과 같습니다 :
- 각 스윕 발진 당 스파이크의 갯수가 결정된다으로 스파이크의 수를 계산한다.
- 발진 대기 시간을 계산합니다. 각각의 진동을 위해, 자극 인공물의 단부로부터 제 식별 스파이크의 시간을 뺀다.
- 평균 간 이벤트 간격 (ISI)를 계산합니다. 스파이크와 다중 검출 간의 평균 시간을 결정한다.
- 발진 기간을 계산합니다. 각 진동 내의 첫번째와 마지막 검출 스파이크 사이의 시간을 측정한다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
지층 oriens의 파상풍의 자극이 강력하고 재현 γ 진동 (35.4 ± 2.2 Hz에서) 생성, 그림 (b)를 참조하십시오. 진동은 CA3로부터 입력이 구부러진 32 G 바늘을 사용 CA2 영역 슬라이스를 절단하여 절단 된 CA1 로컬 네트워크 내에서 생성되었다는 것을 증명한다. 진동 로컬로 생성되는 것을 나타내는, (포경 조각 5.89 ± 0.8 스파이크를, N = 6;, 절단 조각 6.16 ± 1.1 스파이크 N = 6 P = 0.85) 절단 조각의 진동 특성은 포경 조각에서 차이가 없었다.
이 방법의 중요한 장점은, 녹음의 안정성이다. 파상풍은 5 분 간격으로 제공되었을 때의 진동은 (15 분, 30 분에 대 스파이크 번호에 대한 p = 0.26) 주어진 슬라이스에 대해 적어도 30 분 동안 안정적이었다. 진동 및 기타 매개 변수 내의 스파이크 총 슬라이스 간의 변동이있다. D를위한베이스 라인 특성의 차이가 작은 요인되도록 깔 페어링 실험 연구를 수행 할 수있다. 인트라 슬라이스 비교 변동 들어 관심사 일 수 있고, 충분히 역행 비교함으로써 극복 될 수있다.
다음으로,이 자극 tetanically CA1의 진동 γ의 생성에 필요한 이온 채널과 수용체를 조사 하였다. α 아미노 -3- 히드 록시 -5- 메틸 -4- isoxazolepropionic 산 (AMPA)의 약리 봉쇄 20 μM -6- 시아 노 -7 - 퀴녹 살린 -2,3- 디온 (CNQX) (도 4A, B), GABA 수용체와 20 μM의 bicuculline (도 4C)과 함께 수용체 I H 전류 20 μM 4- (N- 에틸 -N- 페닐 아미노) -1,2- 디메틸 -6- (메틸 아미노) 피리 미디 클로라이드 (ZD7288) (도 4d)와, 및 T 형 칼슘은 100 μM의 Ni 2+ (도 4E)와 2+ 채널은 독립적으로 생성 된 스파이크의 수를 줄일 수 각이었다(P <0.05; CNQX N = 6; bicuculline N = 7; ZD7288 N = 6; 니켈 2 + N = 6). 있음을 시사한다 (대조군 8.3 ± 2.2 스파이크; N = 5; AP5, 5.9 ± 3.1 스파이크 p = 0.22) (2R) - 아미노 -5- phosphonopentanoate (AP5, 20 μM)의 적용은 스파이크의 수에 영향을 미치지 않았다 NMDA 수용체이 준비 γ 진동 발생에 관여하지 않습니다.
이 제제는 약물의 네트워크 규모의 동작을 결정하기에 적합하다. Retigabine 칼륨 채널을 열고 막 흥분 18-20을 감소 임상 적으로 사용되는 항 간질 약물이다. retigabine 목욕 어플리케이션 (도 5)를 진동의 용량 의존적 스파이크의 개수의 감소 및 제작 소요 시간.
그림 1. 두개골의 회로도와 다시 상처의 위치를 표시 피부를 덮는 뇌 송아지. A1, A2, B와 C는 뇌의 제거를위한 두개골을 열어 만들 필요가 상처의 위치를 표시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
CA1 샤퍼의 자극과 기록 전극의 그림 2. 배치 시험 슬라이스 건강을 담보. (가) 자극 전극 (STIM) 및 기록 전극 (REC). (B) 120 μA 자극 (*로 표시 섬유 발리)에 의해 유발 fEPSP의 대표적인 예의 위치를 표시합니다. 더 크게 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 버전입니다.
진동을 연상하는 데 사용 기록 및 자극 전극의 그림 3. 구성. (A) (CA1)의 지층 pyramidale의 지층 oriens 기록 전극 (REC)에 자극 전극 (STIM)의 위치. (B)의 대표적인 예 파상풍의 자극에 의해 유도 된 γ 진동은 (이슈 "STIM"로 표시). 정량 출력을 보여주는 대표 추적. ISI 간 스파이크 간격. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
tetanically GENER 그림 4. 약리 특성ated γ 진동. (A) CNQX의 효과를 보여주는 대표적인 추적. (B)의 효과 CNQX 보여주는 그래프 (20 μM을, N = 6), (C) bicuculline (20 μM; N = 7), (D) ZD7288 (20 μM; N = 6) 및 (E)의 Ni 2+ (100 μM; N = 6) 스파이크의 수. 데이터는 쌍 비교으로 표시하고 있습니다. * P <0.05, ** P <0.01, *** P <0.001. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
네트워크 등록에도 5 Retigabine 효과. 제어 조건 (B) 및 유도 진동 (A)의 감소 된 네트워크 활동을 나타내는 대표적인 예 <retigabine 강한> (C). 발진의 발병 및 (G) 간 간격 스파이크 (ISI) 내지 (D) 스파이크 카운트, (E), 발진 기간 (F)에 도시 된 대기 효과 요약. 데이터는 쌍 비교으로 표시하고 있습니다. * P <0.05. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
급성 뇌 조각의 CA1의 γ 진동을 생성하는 강력한 방법을 설명한다. 생성 된 진동은 제어 및 네트워크 (12)의 진동 신경 생리 학적 근거를 더 잘 이해하기위한 기회를 가능 지역 회로로부터 발생한다. AMPA 수용체, GABA 수용체, 나는 H와 T 형 칼슘 채널은 모든 모델에서 γ 진동 필요합니다. 여기에 설명 된 로컬 CA1 진동 견고하게 생성 될 수 있지만 이는 뇌 조각은 건강 보장에 의존한다. 중요한 단계는 차가운 얼음 솔루션에서 제거하고 신속한 침수 동안 뇌에 침투하지 않도록 돌보는 두개골에서 뇌를 신속하게 제거된다. 슬라이스 건강 (21)를 보존하기 위해 60 초 - 이상적으로 잘린 및 두개골에서 뇌의 제거 사이의 시간은 더 이상 30 이상이어야한다.
파상풍의 자극을 이용하여 지역의 CA1 γ 진동이 될 수 있습니다약리 에이전트에 의존하지 않고 표준 생리 학적 기록 솔루션을 생성합니다. 이것은 약리 제의 첨가가 해석 혼란있다 질병 모델에서 병변을 특성화하는데 유리하다. 예를 들어, 항 간질 약물이 모델 로컬 CA1 활성 및 감도를 사용하는 것은 인간의 유전 적 간질 (22)의 마우스 모델에서 향상되었다. 네트워크 활동을 조사하는이 모델의 사용은 간질에 한정되지 않고, 쉽게 알츠하이머 병, 자폐증, 정신 분열증과 같은 다른 질환에 적용될 수있다. 약학 제제 인해 뇌 조각 (23)의 대사 요구에 충분한 조직의 산소는, 로컬 CA1 진동을 생성하지 않아도되지만. 높은 관류 비율은 뇌 조각 (24, 25)에 대한 더 많은 생리 학적 환경을 조성 슬라이스 내에서 산소와의 pH 밸런스를 향상시킬 수 있습니다.
generat라는하는 파상풍 자극을 이용하는 또 다른 장점E 네트워크 진동은 일시적인 실험 설계는 반복 가능한 방식으로 그러한 개시, 지속 기간 및 지연 스파이크 숫자와 같은 네트워크 활동 파라미터의 더 준비 정량을 가능하게 이용 될 수 있다는 것이다. 대조적으로, 화학적으로 유도 된 네트워크 활동은 자발적인 13,15,16,26-28 및 정량화하기 어렵다. 파상풍 자극, 그러나, 시간이 지남에 따라 네트워크 활동의 변화를 일으킬 수있는 NMDA 수용체 의존적 시냅스의 변화를 일으킬 수있다. 이를 위해 제어하고 여러 파상풍의 자극 소성 변경 안정적인 진동 생성을 활성화하려면 마그네슘 2+ 수준의 상승에 의해 제한 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 재현성을 향상되지만 이는 NMDA 수용체 기능의 임의의 영향으로 불투명하다.
인터페이스 기록 챔버, 슬라이스 건강을 향상 작은 자극 유물의 추가 혜택과 함께 잡음 비율보다 초점 낮은 강도의 자극에 더 나은 신호를 얻을 수 있습니다. 구멍 chambeR의 기록 방법은 장기 실험 슬라이스 건강을 개선한다. 마이크로 전극 배열 기록 챔버 또는 패치 클램프 녹음을 사용하면 더 나은 γ 진동과 폭 넓은 네트워크 기능에 미치는 영향을 기본 메커니즘을 조사하기 위해 녹음하는 동안 측정 할 수있는 넓은 필드와 단일 신경 세포의 기능을 할 수 있습니다. 전압 및 칼슘 센서의 설립뿐만 아니라 optogenetic 방법은 모두 기록하고 자극 패러다임에 추가 실험 유연성을 소개합니다. 비슷한 프로토콜은 연구 대상 질병의 병리에 더 관련이있을 수있는 다른 뇌 영역에 대한 개발했다. 프로토콜에 대한 최종 사용은 건물과 하나의 신경 세포 패치 클램프 및 이미징 연구와 필드 레코딩을 결합하여 진동의 계산 모델을 테스트 할 수있다 여기에 대해 설명합니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
저자가 공개하는 게 없다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-(N-Ethyl-N-phenylamino)-1,2- dimethyl-6-(methylamino) pyrimidinium chloride (ZD7288) | Sigma-Aldrich | Z3777 | |
| Biuculline | Sigma-Aldrich | 14340 | |
| 6-cyano-7-nitroquinoxa- line-2,3-dione (CNQX) | Sigma-Aldrich | C127 | |
| Nickel | Sigma-Aldrich | 266965 | |
| Carbamazepine | Sigma-Aldrich | C4024 | |
| (2R)-amino-5-phosphonopentano-ate (APV) | Tocris Bioscience | 0105 | |
| Retigabine | ChemPacific | 150812-12-7 | |
| Choline-Cl | Sigma-Aldrich | C1879-5KG | |
| KCl | Sigma-Aldrich | P9333-500G | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | S9638-250G | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | S6297-250G | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S7653-5KG | |
| Glucose | Sigma-Aldrich | G8270-1KG | |
| CaCl2 • 2H2O | Sigma-Aldrich | 223506-500G | |
| MgCl2 • 6H2O | Sigma-Aldrich | M2670-500G | |
| Electrode glass | Harvard Apparatus | GC150F-10 | |
| Concentric bipolar stimulating metal electrode | FHC | CBBPF75 | |
| Digital Isolator | Getting Instruments | Model BJN8-9V1 | |
| Model 1800 amplifier | A-M systems | Model 1800 amplifier | |
| Digitizer | National Intruments | NI USB-6211 | |
| Vibrotome | Leica | VT1200s |
References
- Buzsaki, G. Theta rhythm of navigation: link between path integration and landmark navigation, episodic and semantic memory. Hippocampus. 15 (7), 827-840 (2005).
- Vanderwolf, C. H. Hippocampal electrical activity and voluntary movement in the rat. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 26 (4), 407-418 (1969).
- Bartos, M., Vida, I., Jonas, P. Synaptic mechanisms of synchronized gamma oscillations in inhibitory interneuron networks. Nat. Rev. Neurosci. 8 (1), 45-56 (2007).
- Buzsáki, G., Wang, X. -J. Mechanisms of gamma oscillations. Annu. Rev. Neurosci. 35, 203-225 (2012).
- Kobayashi, K., et al. Cortical contribution to scalp EEG gamma rhythms associated with epileptic spasms. Brain Dev. 35 (8), 762-770 (2013).
- Andreou, C., et al. Increased Resting-State Gamma-Band Connectivity in First-Episode Schizophrenia. Schizophr Bull. , (2014).
- Alarcon, G., Binnie, C. D., Elwes, R. D., Polkey, C. E. Power spectrum and intracranial EEG patterns at seizure onset in partial epilepsy. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 94 (5), 326-337 (1995).
- Fisher, R. S., Webber, W. R., Lesser, R. P., Arroyo, S., Uematsu, S. High-frequency EEG activity at the start of seizures. J. Clin. Neurophysiol. 9 (3), 441-448 (1992).
- Kwan, P., Brodie, M. J. Early identification of refractory epilepsy. N. Engl. J. Med. 342 (5), 314-319 (2000).
- Traub, R. D., Kopell, N., Bibbig, A., Buhl, E. H., LeBeau, F. E., Whittington, M. A. Gap junctions between interneuron dendrites can enhance synchrony of gamma oscillations in distributed networks. J. Neurosci. 21 (23), 9478-9486 (2001).
- Traub, R. D., Whittington, M. A., Buhl, E. H., Jefferys, J. G., Faulkner, H. J. On the mechanism of the gamma --> beta frequency shift in neuronal oscillations induced in rat hippocampal slices by tetanic stimulation. J. Neurosci. 19 (3), 1088-1105 (1999).
- Whittington, M. A., Stanford, I. M., Colling, S. B., Jefferys, J. G., Traub, R. D. Spatiotemporal patterns of gamma frequency oscillations tetanically induced in the rat hippocampal slice. J. Physiol. 502 (3), 591-607 (1997).
- Avoli, M., Panuccio, G., Herrington, R., D’Antuono, M., de Guzman, P., Lévesque, M. Two different interictal spike patterns anticipate ictal activity in vitro. Neurobiol. Dis. 52, 168-176 (2013).
- Boido, D., Jesuthasan, N., de Curtis, M., Uva, L. Network Dynamics During the Progression of Seizure-Like Events in the Hippocampal-Parahippocampal Regions. Cereb Cortex. 24 (1), 162-173 (2014).
- Gloveli, T., Albrecht, D., Heinemann, U. Properties of low Mg2+ induced epileptiform activity in rat hippocampal and entorhinal cortex slices during adolescence. Brain Res. Dev. Brain Res. 87 (2), 145-152 (1995).
- McLeod, F., Ganley, R., Williams, L., Selfridge, J., Bird, A., Cobb, S. R. Reduced seizure threshold and altered network oscillatory properties in a mouse model of Rett syndrome. Neuroscience. 231, 195-205 (2013).
- Bracci, E., Vreugdenhil, M., Hack, S. P., Jefferys, J. G. On the synchronizing mechanisms of tetanically induced hippocampal oscillations. J. Neurosci. 19 (18), 8104-8113 (1999).
- Main, M. J., Cryan, J. E., Dupere, J. R., Cox, B., Clare, J. J., Burbidge, S. A. Modulation of KCNQ2/3 potassium channels by the novel anticonvulsant retigabine. Mol. Pharmacol. 58 (2), 253-262 (2000).
- Wickenden, A. D., Yu, W., Zou, A., Jegla, T., Wagoner, P. K. Retigabine, a novel anti-convulsant, enhances activation of KCNQ2/Q3 potassium channels. Mol. Pharmacol. 58 (3), 591-600 (2000).
- Otto, J. F., Kimball, M. M., Wilcox, K. S. Effects of the anticonvulsant retigabine on cultured cortical neurons: changes in electroresponsive properties and synaptic transmission. Mol. Pharmacol. 61 (4), 921-927 (2002).
- Pomper, J. K., Graulich, J., Kovacs, R., Hoffmann, U., Gabriel, S., Heinemann, U. High oxygen tension leads to acute cell death in organotypic hippocampal slice cultures. Brain Res. Dev. Brain Res. 126 (1), 109-116 (2001).
- Hatch, R. J., Reid, C. A., Petrou, S. Enhanced in vitro CA1 network activity in a sodium channel β1(C121W) subunit model of genetic epilepsy. Epilepsia. 55 (4), 601-608 (2014).
- Lord, L. -D., Expert, P., Huckins, J. F., Turkheimer, F. E. Cerebral energy metabolism and the brain/'s functional network architecture: an integrative review. J. Cereb. Blood Flow Metab. 33 (9), 1347-1354 (2013).
- Hájos, N., et al. Maintaining network activity in submerged hippocampal slices: importance of oxygen supply. Eur. J. Neurosci. 29 (2), 319-327 (2009).
- Hájos, N., Mody, I. Establishing a physiological environment for visualized in vitro brain slice recordings by increasing oxygen supply and modifying aCSF content. J. Neurosci. Methods. 183 (2), 107-113 (2009).
- Boido, D., Jesuthasan, N., de Curtis, M., Uva, L. Network Dynamics During the Progression of Seizure-Like Events in the Hippocampal-Parahippocampal Regions. Cereb Cortex. 24 (1), 163-173 (2012).
- Antuono, M., Köhling, R., Ricalzone, S., Gotman, J., Biagini, G., Avoli, M. Antiepileptic drugs abolish ictal but not interictal epileptiform discharges in vitro. Epilepsia. 51 (3), 423-431 (2010).
- Stenkamp, K., et al. Enhanced temporal stability of cholinergic hippocampal gamma oscillations following respiratory alkalosis in vitro. J. Neurophysiol. 85 (5), 2063-2069 (2001).
