इस प्रोटोकॉल पुनर्नवीनीकरण बफर और जलमग्न तीव्र हिप्पोकैम्पस स्लाइस में गतिविधि पर निर्भर synaptic प्लास्टिक की methodological पहलुओं की एक छोटी मात्रा में ऑक्सीजन स्तर के स्थिरीकरण का वर्णन करता है ।
हालांकि मस्तिष्क स्लाइस पर प्रयोगों १९५१ के बाद से उपयोग में किया गया है, समस्याओं रहते हैं कि क्षेत्र की क्षमता या intracellular रिकॉर्डिंग प्रदर्शन करते समय synaptic संचरण मॉडुलन का एक स्थिर और सफल विश्लेषण को प्राप्त करने की संभावना को कम. इस पांडुलिपि का वर्णन methodological पहलुओं कि तीव्र मस्तिष्क स्लाइस के रखरखाव के लिए प्रयोगात्मक स्थितियों में सुधार लाने में सहायक हो सकता है और एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डुबकी चैंबर में क्षेत्र उत्तेजक postsynaptic क्षमता रिकॉर्डिंग के लिए एक बहिर्वाह-carbogenation इकाई के साथ । बहिर्वाह-carbogenation के प्रयोगों में ऑक्सीजन के स्तर को स्थिर करने में मदद करता है कि एक छोटे से बफर जलाशय के रीसाइक्लिंग पर निर्भर करने के लिए दवा प्रयोगों की लागत क्षमता में वृद्धि । इसके अलावा, पांडुलिपि प्रतिनिधि प्रयोग है कि विभिंन carbogenation मोड और गतिविधि पर उत्तेजना मानदंड के प्रभाव की जांच प्रस्तुत synaptic संचरण की synaptic प्लास्टिक पर निर्भर है ।
१९५१ में, पहली रिपोर्ट तीव्र मस्तिष्क टुकड़ा प्रयोगों के1आयोजित किए गए थे । १९७१ में, piriform प्रांतस्था2,3 और खोज है कि हिप्पोकैम्पस ंयूरॉंस septotemporal4, में से एक के हिप्पोकैंपस अक्ष के साथ जुड़े रहे है से इन विट्रो रिकॉर्डिंग में सफल होने के बाद इन विट्रो में सबसे पहले हिप्पोकैम्पस न्यूरॉन गतिविधि की रिकॉर्डिंग5हासिल किया गया था. neurophysiological की समानता या neurostructural मानकों के तहत न्यूरॉन्स की vivo में और इन विट्रो स्थितियों में अभी भी कुछ बहस6के विषय हैं, लेकिन १९७५ में, Schwartzkroin7 संकेत दिया कि बेसल न्यूरॉन्स के गुण विट्रो में बनाए रखा जाता है और कि उच्च आवृत्ति उत्तेजना (यानी, हिप्पोकैम्पस गठन में afferents के tetanization) synaptic क्षमता8के एक लंबे समय से स्थायी सुविधा लाती है. Electrophysiological इन विट्रो में ंयूरॉन गतिविधि की रिकॉर्डिंग बहुत गतिविधि के सेलुलर तंत्र के अध्ययन-निर्भर synaptic प्लास्टिक9,10है, जो आनंद द्वारा १९७३ में खोज की गई थी का विस्तार एट अल. vivo में खरगोश के साथ प्रयोगों में 11 .
न्यूरॉन गतिविधि या मस्तिष्क स्लाइस में संकेत रास्ते का अध्ययन, और विशेष रूप से तीव्र हिप्पोकैम्पस स्लाइस में, अब एक मानक उपकरण है. हालांकि, हैरत की बात है, इन विट्रो प्रयोगों में अभी तक मानकीकृत किया जा करने के लिए है, के रूप में कई दृष्टिकोण है कि अभी भी तैयारी और तीव्र हिप्पोकैम्पस स्लाइस के रखरखाव के लिए मौजूद द्वारा सबूत । रीड एट अल । (१९८८) 12 स्लाइस कक्षों के विभिन्न प्रकारों और स्नान माध्यम, पीएच, तापमान, और ऑक्सीजन के स्तर के विकल्पों में तीव्र मस्तिष्क स्लाइस के रखरखाव के लिए methodological चुनौतियों की समीक्षा की । इन पैरामीटर्स अभी भी में इन विट्रो स्लाइस रिकॉर्डिंग setups के कस्टम तत्वों के कारण रिकॉर्डिंग चैंबर में नियंत्रण के लिए मुश्किल हैं । प्रकाशनों पाया जा सकता है कि methodological चुनौतियों में से कुछ पर काबू पाने में मदद कर सकते है और इस तरह के एक मध्य 3 डी microperfusion प्रणाली13, बढ़ाया लामिना प्रवाह और ऑक्सीजन के साथ एक चैंबर के रूप में डुबकी टुकड़ा कक्षों के नए प्रकार का वर्णन आपूर्ति14, कंप्यूटरीकृत तापमान नियंत्रण के साथ एक प्रणाली15, और एक बहु-चैंबर रिकॉर्डिंग प्रणाली16। चूंकि इन कक्षों का निर्माण करना आसान नहीं है, इसलिए अधिकांश वैज्ञानिक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध स्लाइस कक्षों पर निर्भर हैं । इन मंडलों एक खुर्दबीन सिस्टम पर रखा जा सकता है, इस प्रकार इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और प्रतिदीप्ति इमेजिंग17,18,19के संयोजन के लिए अनुमति दी । के बाद से इन कक्षों मस्तिष्क कृत्रिम मस्तिष्कमेरु द्रव (aCSF), बफर समाधान की एक उच्च प्रवाह दर में डूबे स्लाइस रखने की जरूरत है, दवा आवेदन का खर्च बढ़ रही है । यह अंत करने के लिए, हम बहिर्वाह-carbogenation के साथ एक रीसाइक्लिंग छिड़काव प्रणाली है कि एक डुबकी टुकड़ा एक अपेक्षाकृत छोटे aCSF मात्रा का उपयोग कर चैंबर में क्षेत्र क्षमता की दीर्घकालिक रिकॉर्डिंग के लिए पर्याप्त स्थिरता प्रदान करता है शामिल है । इसके अलावा, हम संक्षेप कैसे इस प्रायोगिक carbogenation/छिड़काव प्रणाली के उपयोग गतिविधि के परिणाम पर निर्भर synaptic प्लास्टिक की10 और कैसे युकेरियोटिक बढ़ाव कारक-2 कळेनासे (eEF2K) के निषेध को प्रभावित करता है synaptic ट्रांसमिशन20।
हालांकि इंटरफेस स्लाइस मंडलों और अधिक मजबूत synaptic प्रतिक्रियाओं25,26,27,28, डुबकी कक्षों पैच-दबाना रिकॉर्डिंग और प्रतिदीप्ति के लिए अतिरिक्त सुविधा प्रदान प?…
The authors have nothing to disclose.
W.W. आयोजित, विश्लेषण, और प्रयोगों डिजाइन और पांडुलिपि लिखा था । D.X. और C.P. चित्रा तैयारी में सहायता प्रदान की है और प्रयोगों का आयोजन किया । यह काम NSFC (३१३२०१०३९०६) और १११ परियोजना (B16013) द्वारा समर्थित किया गया था T.B.
Reagents required | |||
NaCl | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10019318 | |
KCl | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10016318 | |
KH2PO4 | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10017618 | |
MgCl2·6H2O | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10012818 | |
CaCl2 | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10005861 | |
NaHCO3 | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10018960 | |
Glucose | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10010518 | |
NaH2PO4 | Sinopharm Chemical Reagent, China | 20040718 | |
HEPES | Sigma | H3375 | |
Sodium pyruvate | Sigma | A4043 | |
MgSO4 | Sinopharm Chemical Reagent, China | 20025118 | |
NaOH | Sinopharm Chemical Reagent, China | 10019718 | |
Tools and materials for dissection | |||
Decapitators | Harvard apparatus | 55-0012 | for rat decapitation |
Bandage Scissors | SCHREIBER | 12-4227 | for mouse decapitation |
double-edge blade | Flying Eagle, China | 74-C | |
IRIS Scissors | RWD, China | S12003-09 | |
Bone Rongeurs | RWD, China | S22002-14 | |
Spoon | Hammacher | HSN 152-13 | |
dental cement spatula | Hammacher | HSN 016-15 | |
dental double end excavator | Blacksmith Surgical, USA | BS-415-017 | |
Vibrating Microtome | Leica, Germany | VT1200S | |
surgical blade | RWD, China | S31023-02 | |
surgical holder | RWD, China | S32007-14 | |
Electrophysiology equipment and materials | |||
Vertical Pipette Puller | Narishige, Japan | PC-10 | |
Vibration isolation table | Meirits, Japan | ADZ-A0806 | |
submerged type recording chamber | Warner Instruments | RC-26GLP | |
thermostatic water bath | Zhongcheng Yiqi,China | HH-1 | |
4 Axis Micromanipulator | Sutter, USA | MP-285, MP-225 | |
Platinum Wire | World Precision Instruments | PTP406 | |
Amplifier | Molecular Devices, USA | Multiclamp 700B | |
Data Acquisition System | Molecular Devices, USA | Digidata 1440A | |
Anaysis software | Molecular Devices, USA | Clampex 10.2 | |
Fluorescence Microscope | Nikon, Japan | FN1 | |
LED light source | Lumen Dynamics Group, Canada | X-cite 120LED | |
micropipettes | Harvard apparatus | GC150TF | extracelluar recording |
borosilicate micropipettes | Sutter, USA | BF150-86 | patch clamp |
tungsten electrode | A-M Systems, USA | 575500 | |
peristaltic pump | Longer, China | BT00-300T | |
tubes for peristaltic pump | ISMATEC, Wertheim, Germany | SC0309 | 1x inflow, ID: 1.02mm |
tubes for peristaltic pump | ISMATEC, Wertheim, Germany | SC0319 | 2x tubes for outflow, ID: 2.79 mm |
CCD camera | PCO, Germany | pco.edge sCMOS | |
lens cleaning paper | Kodak | ||
50 ml conical centrifuge tube | Thermo scientific | 339652 | |
Prechamber | Warner Instruments | BSC-PC | |
Inline heater | Warner Instruments | SF-28 | |
Temperature Controller | Warner Instruments | TC-324B |