Aquí, presentamos protocolos para la preparación de rebanadas cerebrales agudas que contienen el núcleo de geniculado lateral y la investigación electrofisiológica de la función de sinapsis retinogénica y corticogénica. Este protocolo proporciona una manera eficiente de estudiar las sinapsis con la probabilidad de alta y baja liberación en las mismas rebanadas cerebrales agudas.
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Artículo de método
Investigaciones electrofisiológicas de la función de sinapsis de retinogeniculato y corticogeniculato
En este artículo
Resumen
Resumen
El núcleo de geniculado lateral es la primera estación de relé para la información visual. Las neuronas de retransmisión de este núcleo talámico integran la entrada de las células ganglionares de la retina y la proyectan a la corteza visual. Además, las neuronas de relé reciben excitación de arriba hacia abajo de la corteza. Las dos entradas principales excitatorias a las neuronas de relé difieren en varios aspectos. Cada neurona de relé recibe la entrada de sólo unas pocas sinapsis retinogénicas, que son terminales grandes con muchos sitios de liberación. Esto se refleja en la excitación comparativamente fuerte, las neuronas de relé reciben, de las células ganglionarias de la retina. Las sinapsis corticogénicas, en cambio, son más simples con pocos sitios de liberación y una fuerza sináptica más débil. Las dos sinapsis también difieren en su plasticidad sináptica a corto plazo. Las sinapsis retinogénicas tienen una alta probabilidad de liberación y, en consecuencia, muestran una depresión a corto plazo. Por el contrario, las sinapsis corticogénicas tienen una baja probabilidad de liberación. Las fibras corticogénicas atraviesan los núcleos talámicos reticulares antes de entrar en el núcleo de geniculado lateral. Las diferentes ubicaciones del núcleo talámico reticular (rostrally del núcleo de geniculado lateral) y del tracto óptico (ventro-lateralmente desde el núcleo de geniculado lateral) permiten estimular las sinapsis corticogénica o retinogénicadas por separado con electrodos de estimulación extracelular. Esto hace que el núcleo de geniculado lateral sea un área cerebral ideal donde dos sinapsis excitatorias con propiedades muy diferentes que afectan al mismo tipo de célula, se pueden estudiar simultáneamente. Aquí, describimos un método para investigar la grabación de las neuronas de relé y para realizar un análisis detallado de la función de la sinapsis de retinogeniculato y corticogeniculato en rodajas cerebrales agudas. El artículo contiene un protocolo paso a paso para la generación de rebanadas cerebrales agudas del núcleo de geniculado lateral y pasos para registrar la actividad de las neuronas de relé estimulando el tracto óptico y las fibras corticogénicas por separado.
Introducción
Las neuronas de retransmisión del núcleo de geniculado lateral integran y transmiten información visual a la corteza visual. Estas neuronas reciben la entrada excitatoria de las células ganglioneras a través de sinapsis retinogénicas, que proporcionan el principal impulso excitatorio para las neuronas de relé. Además, las neuronas de retransmisión reciben entradas excitatorias de las neuronas corticales a través de sinapsis corticogénicas. Además, las neuronas de retransmisión reciben insumos inhibitorios de interneuronas locales y neuronas GABAérgicas del núcleo reticularis thalami1. El núcleo reticularis thalami está presente como un escudo e....
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Protocolo
Todos los experimentos fueron aprobados por el Panel de Supervisión Gubernamental sobre Experimentos Animales de Renania-Palatinado.
1. Soluciones
- Solución de disección
- Para reducir la excitotoxicidad, preparar una solución a base de colina para ser utilizado durante la disección como se presenta aquí (en mM): 87 NaCl, 2.5 KCl, 37.5 cloruro de colina, 25 NaHCO3, 1.25 NaH2PO4, 0.5 CaCl2, 7 MgCl2, y 25 glucosa. Prepare la solución de disección menos de 1 semana antes del experimento.
- Solución de grabación
- Preparar una solución de....
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Resultados
La preparación de la rebanada de dLGN que contiene las vías de retinogeniculato y corticogeniculato se muestra bajo un objetivo 4x (Figura2). Los axónes de las células ganglioneras de la retina se agrupan en el tracto óptico (Figura 2). La pipeta estimulante se colocó en el tracto óptico para inducir la corriente mediada por la sinapsis retinogénica (Figura2A)y en el núcleo reticularis thalami para i.......
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Discusión
Describimos un protocolo mejorado basado en un método publicado previamente3, que permite la investigación de la alta probabilidad de liberación de sinapsis retinogénicados y baja probabilidad de liberación de sinapsis corticogénicas de la misma rebanada. Esto es de gran importancia ya que estas dos entradas interactúan entre sí para modular la transmisión de la señal visual: las entradas retinogénicas son el principal impulsor excitatorio de las neuronas de relé, mientras que las entradas cortico.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG) dentro del Centro de Investigación Colaborativa (SFB) 1134 "Conjuntos Funcionales" (J.v.E. y X.C.) y la Beca de Investigación EN948/1-2 (J.v.E.).
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Materiales
2
Biocytin Sigma-Aldrich B4261-250MG CaClEMSURE 1.02382.1000 cloruro de colina Sigma-Aldrich C1879-1KG Microscopio de barrido láser confocal Leica Microsystems TCS SP5 CsCl Hoja de afeitar
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Amplificador | HEKA Elektronik | EPC 10 USB Amplificador de abrazadera de doble parche | |
| EMSURE | 1.02038.0100 | ||
| Cs-gluconato | Autopreparado | Dado que no había Cs-gluconato comercial, lo preparamos nosotros mismos | |
| D-600 | Sigma-Aldrich | M5644-50MG | clorhidrato de metoxiverapamilo |
| D-APV | Biotrend | BN0085-100 | Antagonista del receptor NMDA |
| Cámara digital para microscopio | Olympus | XM10 | |
| EGTA | SERVA | 11290.02 | |
| Forene | Abbvie | 2594.00.00 | isoflurano |
| Glucosa | Sigma-Aldrich | 49159-1KG | |
| HEPES | ROTH | 9105.2 | |
| Aislador de estímulos de alta corriente | World Precision Instruments | A385 | |
| KCl | EMSURE | 1.04936.1000 | |
| MgCl2 | EMSURE | 1.05833.0250 | |
| Micromanipuladores | Luigs & Neumann | SM7 | |
| Miroscopio | Olympus | BX51 | |
| medio de montaje | ThermoFisher Scientific | P36930 | Prolong Gold Invitrogen |
| NaCl | ROTH | 3957.1 | |
| NaH2PO4 | EMSURE | 1.06346.1000 | |
| NaHCO3 | EMSURE | 1.06329.1000 | |
| Pipeta | Hilgenberg | 1807502 | |
| Extractor Sutter | P-1000 | ||
| Personna | 60-0138 | ||
| Vibratomo semiautomático | Leica Biosystems | VT1200S | |
| bromuro SR 95531 | Biotrend | AOB5680-10 | antagonista del receptor GABAA |
Referencias
- Guido, W. Development, form, and function of the mouse visual thalamus. Journal of Neurophysiology. 120, 211-225 (2018).
- Guillery, R. W., Feig, S. L., Lozsadi, D. A. Paying attention to the thalamic reticular nucleus. Trends in Neurosciences. 21, 2....
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Reimpresiones y permisos
