Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Beoordeling van langdurige depressie inductie in volwassen cerebellaire schijfjes

Published: October 16, 2019 doi: 10.3791/59859
Automatic Translation
1, 2
1Laboratory for Behavioral Genetics, Center for Brain Science, RIKEN, 2Senior Adviser's Office, Center for Brain Science, RIKEN

Summary

In sommige genen gemanipuleerd dieren, met behulp van een enkel protocol kan falen om te induceren LTD in cerebellaire Purkinje cellen, en er kan een discrepantie tussen LTD en motorische leren. Er zijn meerdere protocollen nodig om LTD-inductie in gengemanipuleerde dieren te beoordelen. Standaardprotocollen worden weergegeven.

Abstract

Synaptische plasticiteit biedt een mechanisme voor leren en geheugen. Voor cerebellaire motor learning, lange termijn depressie (LTD) van synaptische overbrengingen van parallelle vezels (PF) naar Purkinje cellen (PC) wordt beschouwd als de basis voor het leren van de motor, en tekortkomingen van zowel LTD en motorische leren worden waargenomen in verschillende gengemanipuleerde dieren. Gemeenschappelijke motorische leer sets, zoals aanpassing van de optokinetische reflex (OKR), de vestibulaire-oculaire reflex (VOR) en de rotarod-test werden gebruikt voor de evaluatie van het motorische leervermogen. Echter, resultaten verkregen uit de GluA2-Carboxy Terminus gemodificeerde knock-in muizen toonde de normale aanpassing van de VOR en de OKR, ondanks het ontbreken van PF-LTD. In dat rapport werd de inductie van LTD slechts geprobeerd met één type stimulatie protocol bij kamertemperatuur. Zo werden de voorwaarden voor het opwekken van cerebellaire Ltd onderzocht in dezelfde knock-in mutanten met behulp van verschillende protocollen bij de meest fysiologische temperatuur. Tot slot vonden we stimulatie protocollen, waarmee LTD kon worden geïnduceerd in deze met genen gemanipuleerde muizen. In deze studie wordt een reeks protocollen voorgesteld om LTD-inductie te evalueren, waardoor het oorzakelijk verband tussen LTD en motor learning nauwkeuriger kan worden onderzocht. Concluderend, experimentele omstandigheden zijn cruciaal bij het evalueren van LTD in gengemanipuleerde muizen.

Introduction

De synaptische organisatie van de bewerkte neuronale netwerken van de cerebellaire cortex, samengesteld uit pc's, moleculaire laag interneuronen (mand en ecoagriturismo late cellen), Golgi cellen, PFs uit submodules cellen, Mossy vezels en klim vezels (CFs), zijn opgehelderd in termen van excitatie/remming en divergentie/convergentie, en het goed georganiseerde circuit diagram heeft gesuggereerd dat het cerebellum is een "neuronale machine"1, hoewel er eerder geen idee over het doel van deze "machine" was. Later stelde Marr voor dat de PFs-invoer naar Pc's een drielaags associatief leer netwerk2vormt. Hij suggereerde ook dat elke CF een cerebrale instructie voor Elemental Movement2overbrengt. Hij veronderstelde dat gelijktijdige activering van PFs en CF zou verbeteren PF-PC Synapse activiteit, en veroorzaken op lange termijn potentiëring (LTP) van de PF-PC Synapse. Aan de andere kant ging Albus ervan uit dat de synchrone activering van PFs en CF resulteerde in Ltd op de PF-PC synapsen3. Zowel de bovenstaande studies interpreteren het cerebellum als een uniek geheugenapparaat, de opname van die in het cerebellaire corticale netwerk leidt tot de vorming van het Marr-Albus model Learning machine model.

Na deze theoretische voorspellingen suggereren twee bewijs lijnen de aanwezigheid van synaptische plasticiteit in het cerebellum. De eerste bewijs lijn werd gesuggereerd door de anatomische organisatie van de flocculus; hier MF trajecten van vestibulaire orgel oorsprong en CF trajecten van retinale oorsprong convergeren op de Pc's4. Dit unieke convergentie patroon suggereert dat een synaptische plasticiteit die zich in de flocculus voordoet, het opmerkelijke aanpassingsvermogen van de vestibulo-oculaire reflex veroorzaakt. Ten tweede ondersteunde de opname van de PCs-respons in de flocculus en de lesioning van de flocculus ook de bovenstaande hypothese5,6,7. Bovendien ondersteunde het PC-ontladings patroon tijdens de aanpassing van de handbeweging van een aap8 de synaptische plasticiteits hypothese, vooral albus's Ltd-hypothese3.

Om de aard van de Synaptische plasticiteit direct te bepalen, herhaalde conjunctie stimulatie (cjs) van een bundel PFs en de CF die specifiek de PC in vivo innert werd aangetoond dat het induceren van Ltd voor de transmissie werkzaamheid van de PF – PC synapsen9, 10,11. In de daaropvolgende in vitro verkenningen met behulp van een cerebellaire slice12 en gekweekte pc's, combinatie van co-gekweekte submodule celstimulatie en olijfcel stimulatie13 of samenwerking van iontophoretisch toegepast glutamaat en somatische depolarisatie14,15 veroorzaakt Ltd. Het signaaltransductie mechanisme aan de basis van de Ltd-inductie werd ook intensief onderzocht met behulp van in vitro preparaten16,17.

Aanpassingen van de VOR en de OKR werden vaak gebruikt voor kwantitatieve evaluatie van genmanipulatie-effecten op cerebellaire motor leren, omdat de vestibule-cerebellaire cortex werd bewezen als de essentiële oorzaak van het adaptieve leren van de VOR18 ,19,20 en de okr19,21 de correlatie tussen falen van Ltd-inductie en bijzondere waardevermindering van gedrags motor leren is opgevat als bewijs dat Ltd een essentiële rol speelt in de motor Leer mechanismen22. Deze standpunten worden gezamenlijk aangeduid als de Ltd-hypothese van motor learning, of Marr-Albus-ito-hypothese23,24,25,26.

Adaptief leren van de oogbeweging werd gemeten met behulp van vergelijkbare protocollen, terwijl verschillende experimentele omstandigheden werden gebruikt voor het induceren van Ltd in segment voorbereiding27,28,29,30,31 . Onlangs meldde Schonewille et al.26 dat sommige met genen gemanipuleerde muizen een normaal motorische leerproces vertoonden, maar de cerebellaire schijfjes toonden Ltd niet, en CONCLUDEERDEN dat Ltd niet essentieel was voor het motor leren. Echter, de inductie van LTD werd alleen geprobeerd met behulp van één type protocol bij kamertemperatuur. Daarom gebruikten we verschillende soorten LTD-inducerende protocollen onder opnamecondities rond 30 °C, en we bevestigden dat de LTD betrouwbaar werd geïnduceerd in de met genen gemanipuleerde muizen door deze protocollen te gebruiken in de buurt van fysiologische temperaturen32.

Er blijven echter enkele vragen over de basiseigenschappen van een conjunctieve stimulatie. De eerste is de relatie tussen de vorm van de complexe Spike en de amplitude van LTD. Ten tweede, in combinatie met PF-stimulatie en somatische depolarisatie, of het aantal gebruikte stimuli noodzakelijk was of niet, was ongrijpbaar. In de huidige studie werden deze vragen onderzocht met behulp van wild type (WT) muizen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle experimentele procedures werden goedgekeurd door de RIKEN-Commissie voor de verzorging en het gebruik van dieren in experimenten. Muizen werden bewaard in de dieren faciliteit van het RIKEN centrum voor hersen wetenschappen onder goed gecontroleerde temperatuur (23 – 25 °C) en vochtigheid (45% – 65%) Voorwaarden. Zowel mannelijke als vrouwelijke WT muizen (C57BL/6, 3 – 6 maanden) werden gebruikt.

1. voorbereiding van de in de experimenten gebruikte oplossingen

Opmerking: Alle oplossingen moeten worden gemaakt in ultrapuur watervrij van metalen (weerstand > 18,2 MΩ) en andere onzuiverheden (totale organische koolstof (TOC) < 5,0 ppb). Werken kunstmatige cerebrospinale vloeistof (ACSF) voor slice-Cutting en opname worden vers gemaakt op de dag van het experiment van een 10 keer (X10) voorraad van ACSF. Bel de oplossingen met 5% CO2/95% O2 gasmengsel voor gebruik. De pH van de ACSF wordt aangepast tot 7,4 ± 0,1 en de osmolariteit wordt aangepast 315 ± 5 mOsm/kg door het toevoegen van ultrapuur water.

  1. Bereid 10x voorraad ACSF met 1250 mM NaCl, 30 mM KCl, 12,5 mM NaH2po4, en 260 mm NaHCO3. Deze oplossing kan worden bewaard bij 4 °C.
  2. Voorbereiding ACSF met 125 mM NaCl, 3 mM KCl, 2 mM CaCl2, 1 mm mg2dus4, 1,25 mm Nah2po4, 26 mm NaHCO3 en 20 mm glucose.
    1. Voeg eerst 1 mL 2 M CaCl2 -oplossing toe, gevolgd door 1 ml van 1 m mg2, dus4 -oplossing in ongeveer 800 ml ultrapuur water, om neerslag te voorkomen. Voeg vervolgens 100 mL 10x ACSF en glucose toe. Tot slot, make-up tot een totaal volume van 1.000 mL door het toevoegen van ultrapuur water.
  3. Bereid 3,3% agar voor Brain handling. Los 1 g agar op in 30 mL 0,9% NaCl-oplossing en verwarm in een magnetron tot het gewoon kookt. Roer om te mengen, giet het vervolgens in een steriele 4 cm x 10 cm plastic doos en laat het stollen. Bewaar de agar-plaat (CA. 8 mm dik) in een koelkast.
  4. Bereid de interne oplossing voor.
    1. Bereid de K+-gebaseerde interne oplossing met 60 mm kcl, 60 mm K-gluconaat, 0,3 mm EGTA, 4 mm MgCl2, 4 mM ATP, 0,4 mm GTP en 30 mm hepes (pH 7,2).
      Opmerking: Lage concentratie (0,3 mM) van EGTA, een langzame CA2 +-chelator, wordt toegevoegd aan chelaat mogelijk verontreinigd CA2 + in zuiver water, maar deze lage concentratie van EGTA in de interne oplossing blokkeert nooit de inductie van Ltd (Figuur 3, Figuur 4, Figuur 5) tijdens het opnemen van de gehele cel. De gemeten osmotische druk is 285 mOsm/kg.
    2. Bereid de op CS+gebaseerde interne oplossing met 60 mm cscl, 46 mm D-gluconaat, 27 mm tetraethylammoniumchloride (Tea-cl), 0,3 mm EGTA, 4 mm MgCl2, 4 mM ATP, 0,4 mm GTP en 30 mm hepes (pH 7,2, aangepast met behulp van CsOH).
      Opmerking: CS+ blokkeert spannings afhankelijke K-kanalen en verbetert de ruimte-klem condities bij externe dendrites door de lengte-constante te verhogen. De gemeten osmotische druk is 285 mOsm/kg.
    3. Bereid 200 μL aliquots van de oplossingen en bewaar bij-30 °C.

2. hersen dissectie en trimmen

  1. Chill en zuurstofhoudende verbinding 2 50 ml bekerglazen van acsf op ijs tot de temperatuur lager is dan 4 °c. Voeg 50 μL tetrodotoxine (TTX, 1 mM) toe aan een van de ijskoude bekers van ACSF en Reserveer deze voor plakjes snijden. Voor het verkrijgen van muis cerebellaire slice reserveren LTD-inducerende vermogen, de toevoeging van TTX aan de normale ACSF is noodzakelijk.
  2. Koel de metalen specimen tray af door een ijsbad van de snij kamer met ijs te vullen.
  3. Giet 1 ml Isofluraan in een anesthetiserende pot (~1000 ml) en plaats er vervolgens een muis in voor 30 – 45 s. Zorg ervoor dat de muis diep verdoerd is door het onvermogen te bevestigen om te reageren op mechanische stimulatie.
  4. Onthapitate de muis met behulp van een chirurgische schaar. Houd het hoofd vast en snijd de oppervlakkige huid langs de middenlijn met behulp van een oogheelkundige schaar. Trek de huid door met de vingers te houden om het oppervlak van de schedel op grote schaal bloot te leggen.
  5. Snijd de schedel horizontaal langs een lijn van het grote SpinoCerebellaire gat net boven het oor en oog met behulp van een oogheelkundige schaar. Snijd de schedel langs een lijn boven beide ogen en verwijder om de schedel te isoleren.
  6. Snijd de hersenen in het midden van hersenen met behulp van een scalpel, Isoleer vervolgens het caudale deel van de hersenen met inbegrip van het cerebellum uit de schedel. Dompel het onder in een ijskoude Beker van ACSF. Gewoonlijk moet de totale tijd van onthoofding tot onderdompeling van het hersen blok in het voorgekoelde bekerglas van ACSF minder dan 60 s zijn.
  7. De positie van de borrelende slang moet zodanig worden afgesteld dat het hersen blok niet in het bekerglas wordt roeren. Mechanische beschadiging kan zwelling van het segment veroorzaken tijdens het opnemen. Laat het minstens 7 minuten staan en laat de hersenen afkoelen.
  8. Snijd een rechthoekig agar-stuk (2 cm x 2 cm) van een grote agarplaat (4 cm x 10 cm, bewaard bij 4 °C) en leg het op een filtreerpapier om de overtollige vloeistof op te vangen om het hersen blok in te korten.
  9. Draai het agar-stuk ondersteboven op het filtreerpapier en plaats het agar-stuk op een filtreerpapier op een voorgekoelde metalen preparaat lade (16 cm x 20 cm). Pak het hersen blok met behulp van een spatel en absorbeer overmatige vloeistof eromheen met een stukje filtreerpapier.
  10. Monteer het hersen blok op het agar-blok met lijm (Medical cyanoacrylaat snellijm). Zorg ervoor dat de onderkant (ventrale zijde) van het hersen blok aan de agar wordt bevestigd.
  11. Knip de rechter hemisfeer af met een lemmet. Zorg ervoor dat de zijkant van het snijvlak zo parallel mogelijk is aan het dendritische vlak van de PC, omdat deze zijde aan het oppervlak van de preparaat lade is bevestigd. Knip en verwijder de andere kant van de hemisfeer. Snijd vervolgens de hersenen tussen de superieure en inferieure colliculi, en afgesneden van het ruggenmerg.
  12. Lijm de rechterkant van het bijgesneden cerebellum met het agar-blok op de voorgekoelde preparaat lade. Verdeel overtollige lijm rond het cerebellum met het platte deel van een spatel, om te voorkomen dat overtollige lijm zich aan het cerebellaire-oppervlak hecht. Kantel het metalen bakje en giet ACSF om de lijm te fixeren en de overtollige lijm weg te spoelen.

3. Brain slicing

  1. Oriënteer het monster zodanig dat de rugzijde van het cerebellum zich aan de voorzijde bevindt. Giet ijskoud snijden ACSF, met 1 μM TTX, voldoende om het cerebellum volledig onder te dompelen. Plaats een gasbuis in de ACSF en begin te borrelen met O2/co2 gasmengsel.
  2. Verwijder het Arachnoid Mater met een fijne pincet onder een verrekijker. Snijd de cerebellaire bloem met een lemmet en verwijder de hersenstam en het agar-blok. Draai de lade 180 °, zodat het rugoppervlak van het cerebellum wordt geconfronteerd met een RazorBlade.
  3. Stel de Blade in en pas de eerste snij locatie aan. Stel de parameters vibratome snijden in op het volgende: amplitude tot 5,5, frequentie tot 85 Hz, snelheid naar 3 – 4 en segment dikte tot 300 μm.
  4. Breng de cerebellaire slice op een nylon-net over in een acrylaat incubator en dompel het segment volledig onder in de zuurstoomhoudende ACSF. De incubator moet in een waterbad worden geplaatst dat een temperatuur van 26 °C handhaaft.
  5. Bewaar de segmenten ten minste 1 uur om de beschadiging tijdens het snijden te herstellen.

4. whole-Cell patch-klem opname

Opmerking: Een patch-klem opname vereist volgende apparatuur: een rechtopstaande Microscoop met infrarood differentieel interferentie contrast (IR-DIC) optiek, een patch-klem versterker, data digitizer, digitale stimulator, isolator, computer, software voor data-acquisitie en analyse, gemotoriseerde manipulator, Microscoop platform, vibratie isolatie tafel, Faraday kooi, oplossing verwarmingssysteem, peristaltische pompen en elektrode puller.

  1. Voeg picrotoxin (0,1 mM) toe aan ACSF en los het op met ultra-sonicatie gedurende 3 minuten.
  2. Parfumeer een opname kamer met picrotoxine-bevattende, O2-co2-verzadigde acsf met een snelheid van 2 ml/min. Houd de temperatuur van de opname kamer bij ongeveer 30 °c.
  3. Maak een opname-elektrode door het trekken van een borosilicaatglas capillair met gloeidraad (buitendiameter = 1,5 mm) met behulp van een trekker met 4 stappen. De tip-diameter moet ongeveer 1 μm zijn.
  4. Maak een stimulerende elektrode door dezelfde capillaire met behulp van de trekker met 2 stappen te trekken en breek vervolgens om een fijne tip te produceren door de punt tegen een ijzeren blok onder een Verrek bare Microscoop te slaan. De uiteindelijke diameter moet 3 – 5 μm zijn.
  5. Breng het cerebellaire segment over naar de opname kamer en bevestig het met een PT-gewicht met nylon draden. Vul een stimulerende elektrode met ACSF.
  6. Voor stimulatie van de PFs, plaats de stimulerende elektrode op het oppervlak van de moleculaire laag, rond 50 μm weg van de Purkinje cellaag.
  7. Voor stimulatie van de CF, plaats de stimulerende elektrode aan de onderkant van de Purkinje Cell Layer (stappen 5,3, 5,4).
  8. Filter K+-gebaseerde of op CS+gebaseerde interne oplossing met een 0,45 μm filter. Gebruik een micro lader om een opname-elektrode te vullen met een interne oplossing van 8 μL.
  9. Breng een zwakke positieve druk aan op de opname-elektrode voordat u deze in de ACSF gaat onderdompelen. De weerstand moet 2 – 4 MΩ zijn en het vloeibare junctieve potentieel moet worden gecorrigeerd.
  10. Benaderen van de gezonde, heldere cel lichaam van de PC met de opname-elektrode. Duw het oppervlak van de Purkinje-cel lichtjes, stop met het toepassen van positieve druk, breng vervolgens negatieve druk aan totdat een Giga-Ohm-zegel wordt gevormd. Stel vervolgens de configuratie van de hele cel in met behulp van negatieve druk.
  11. Houd het membraanpotentiaal bij-70 mV en breng-2 mV Pulse (duur, 100 MS) bij 0,1 Hz aan om de Ingangsweerstand, serieweerstand en ingangscapaciteit continu te bewaken. Gebruik de serieweerstand compensatie niet. Gooi gegevens weg wanneer de serieweerstand met meer dan 15% varieert.

5. inductie van LTD

  1. Stimuleer de moleculaire laag met een puls (duur, 0,1 MS). Identificeer de PF-excitatory postsynaptische stromingen (EPSC) door het toepassen van een dubbele impuls stimulus (interspike interval (ISI) van 50 MS). De PF-EPSC moet gepaarde pulsfacilitering en geleidelijke toename van de amplitude vertonen ten opzichte van de toename van de stimulatie intensiteit.
  2. Noteer de testrespons van de PF-EPSC door een enkele puls toe te passen op 0,1 Hz. Pas de intensiteit van de stimulus aan, zodat de opgeroepen EPSC amplitude rond de 200 pA ligt. Vermijd vervuiling van stroom door het spannings afhankelijke Ionische kanaal.
  3. Stimuleer de CF aan de onderkant van de Purkinje-cellaag en Identificeer de EPSC die wordt opgewekt door de CF-activatie (door een stimulus met een dubbele impuls toe te passen). De CF-EPSC moet gepaard gaan met een gepaarde puls depressie en een alles-of-geen manier volgens de toename van de intensiteit van de stimulatie. Voor LTD inductie, een enkele stimulans moet worden gebruikt.
  4. LTD-inducerende Protocol 1
    1. Met behulp van een elektrode met K+-gebaseerde interne oplossing onder stroom-klem omstandigheden, breng een enkele PF-stimulus en een enkele CF-stimulus tegelijkertijd op 1 Hz gedurende 5 min (300 pulsen) (afbeelding 1a).
  5. LTD-inducerende Protocol 2
    1. Met behulp van een elektrode-bevattende K+-gebaseerde interne oplossing onder stroom-klem omstandigheden, toepassen dubbele PF-stimuli (ISI van 50 MS) en enkelvoudige CF-stimulus als de tweede PF-stimulus is samenvallen met CF-stimuli bij 1 Hz gedurende 5 min (Figuur 1b).
  6. LTD-inducerende Protocol 3
    1. Gebruik een elektrode met een interne oplossing op basis van CS+onder spannings klem omstandigheden en breng een dubbele PF-STIMULUS (ISI van 50 MS) en een enkele depolariserende spannings stap (-70 tot 0 mV, 50 MS) aan op 1 Hz gedurende 3 minuten, zodat de tweede PF-stimulus gelijk aan het begin van de depolariserende spannings stap (figuur 1c).
  7. LTD-inducerende Protocol-4
    1. Gebruik een elektrode met CS+-gebaseerde interne oplossing onder spannings klem condities, breng de PF-stimuli (5x bij 100 Hz) en een enkele depolariserende spannings-stap (-70 tot 0 mV, 50 MS) aan op de soma bij 0,5 Hz gedurende 3 min, gelijktijdig (afbeelding 1d ).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

In deze studie werden vier protocollen gebruikt om cerebellaire Ltd te induceren. In de eerste twee protocollen (Protocol 1 en 2) werd de combinatie van de PF-stimulatie en de CF-stimulatie toegepast onder stroom-klem condities. In de andere twee protocollen (Protocol 3 en 4) werd somatische depolarisatie vervangen door de CF-stimulatie onder spannings klem condities. Spannings sporen of stroom sporen tijdens de conjunctieve stimulatie werden vergeleken (Figuur 2).

Combinatie van 1 PF-stimulatie en 1 CF-stimulatie onder stroom-klem condities (Protocol-1) werden conventioneel gebruikt voor segment voorbereiding26,27. De vorm van de complexe piek die door de CJ werd opgewekt, was vergelijkbaar met die van de CF-stimulatie alleen, met de eerste steile spikelet gevolgd door 2 tot 3 spikeletten (Figuur 2a). Een soortgelijk gevormde complexe piek werd waargenomen tijdens stimulatie met protocol 2, namelijk 1 PF-stimulatie werd gevolgd 50 MS later door een conjunctieve tweede PF-en CF-stimulatie (Figuur 2b). Onder spanning-Clamp condities met behulp van een CS+-gebaseerde interne oplossing, werd een combinatie van een 2 PF stimulatie en somatische depolarisatie toegepast (Protocol 3) (figuur 2c). De eerste PF-stimulatie werd gevolgd 50 MS later door een gelijktijdige toepassing van een tweede PF-stimulatie en somatische depolarisatie. Een innerlijke stroom werd opgewekt bij somatische depolarisatie van-70 tot 0 mV. Na repolarisatie werd ook een staart stroom opgeroepen. Soms werd herhaalde generatie van een innerlijke stroom waargenomen, die de CA-Spike-activiteit zou weerspiegelen in het afgelegen dendritische gebied waar het membraan potentieel niet voldoende vastgeklemd was, ondanks het gebruik van een op CS+gebaseerde interne oplossing ( Figuur 2c). Ten slotte werden 5 PF-stimuli bij 100 Hz gelijktijdig met de somatische depolarisatie onder spannings-klem condities (Protocol 4) gegeven. Nogmaals, herhaalde opwekking van innerlijke stromingen werd opgewekt tijdens depolarisatie en een staart stroom werd opgewekt na de repolarisatie. Timing van de repetitieve generatie van de innerlijke stroming werd niet gesynchroniseerd met de PF-stimuli (figuur 2D). Soms, herhaalde generatie van de innerlijke stroom voortgezet na repolarisatie.

Wat betreft de LTD geïnduceerd door protocollen-1 en-2, vermindering van de EPSC-amplitude gemeten tijdens de 25-min na het begin van CJ was verspreid over een relatief breed bereik32. Vergeleken met de stabiele vorm van de PF-EPSP, was de vorm van complexe Spike nogal variabel van cel naar cel. Omdat spikeletten in een complexe piek de CA2 +-channel activatie33weerspiegelen, werd de vorm van een complexe piek, zoals amplitude of hellingtheid van spikeletten, die de amplitude van de Ltd beïnvloeden, onderzocht met de complexe piek die werd opgewekt door protocol 1. Omdat de vorm van de complexe pieken die zijn opgewekt door Protocol 2 waren verontreinigd met de PF-EPSP, we hebben deze gegevens niet geanalyseerd. Ten eerste werd de som van alle spikeletten (1 – 4)-amplitude gecorreleerd met de amplitude van de LTD (-ΔEPSC%) (Figuur 3A, B). De correlatiecoëfficiënt (r) was 0,28, maar was niet statistisch significant (p > 0,5). Omdat aartjes 2 – 4 meer van de CA2 +-component34bevatte, was de som van de spikelet (2 – 4)-amplitude gecorreleerd met de Ltd-amplitude. De correlatie leek sterker (r = 0,67), maar nog steeds niet statistisch significant (p > 0,1) (figuur 3c). Vervolgens werd de maximale waarde van dVm/DT (maximale stijgsnelheid [MRR]) van elke spikelet berekend (figuur 3D), omdat het product van membraan capaciteit (cm) en DVM/DT ruwweg de membraan stromen35reflecteert. Correlatie tussen het product van de cm en de som van de MRRs van spikeletten (1 – 4) en de LTD-amplitude werd onderzocht (figuur 3e), en r was 0,18 (p > 0,9). De correlatie tussen het product van de cm en de som van de MRR van spikeletten (2 – 4) toonde een iets sterkere r (0,36) maar het was niet significant (p > 0 6) (figuur 3F).

Onder voltage clamp voorwaarden, Protocol 3 met 180 Cjs efficiënt geïnduceerde LTD (figuur 4b)32. Echter, of een kleiner aantal stimuli effectief kan induceren LTD blijft onbekend. Zo werden 60 Cjs gedurende 1 minuut op 1 Hz toegepast. ongeveer 10 minuten na CJ werd de amplitude van de EPSC onderdrukt, maar deze werd na 15 minuten na het begin van CJ hersteld. Dit suggereert dat 60 keer Cjs bij 1 Hz onvoldoende was voor het induceren van LTD (figuur 4a). Bovendien, herhaling van somatische depolarisatie alleen (180 keer) induceerde niet LTD (figuur 4b)32.

Het Protocol 4 werd oorspronkelijk gebruikt door Steinberg et al.30 voor jonge muizen (P14-21). LTD werd naar verluidt geïnduceerd door 30 Cjs bij 0,5 Hz bij RT in het wilde type cerebellum. Echter, wanneer 30 Cjs werden toegepast op de volwassen muizen cerebellaire segment (3 – 6 maand) rond 30 ° c, geen LTD werd geïnduceerd (figuur 5a). Toen 90 Cjs werden toegepast, werd de gebruikelijke amplitude van LTD waargenomen (Figuur 5b)32. Opnieuw, somatische depolarisatie alleen (90 keer bij 0,5 Hz) induceerde niet LTD (Figuur 5b).

Figure 1
Figuur 1: Schematische illustratie van protocollen voor het induceren van Ltd in PF-PC Synapse. (A) protocol 1 CJ. 1 PF en 1 CF stimuli worden gelijktijdig toegepast 300 keer bij 1 Hz (5 min) onder stroom-klem condities. Elektrode voor volledige-cel-opname bevat K+-gebaseerde interne oplossing. (B) protocol 2 CJ. 2 PF en 1 CF stimuli worden gelijktijdig toegepast 300 keer bij 1 Hz (5 min) onder stroom-klem conditie. Elektrode bevat K+-gebaseerde interne oplossing. C) Protocol 3 CJ. 2 PF en somatische depolarisatie (-70 tot 0 mV, 50 MS) worden 180 keer toegepast bij 1 Hz (3 min) onder spanning-Clamp conditie, zodat de tweede PF stimulus gelijktijdig wordt toegepast met het begin van de somatische depolarisatie. Elektrode bevat op CS+gebaseerde interne oplossing. (D). Protocol 4 CJ. 5 PF bij 100 Hz en somatische depolarisatie worden 90 keer toegepast op 0,5 Hz (3 min) onder spannings klem toestand, gelijktijdig. Elektrode bevat op CS+gebaseerde interne oplossing. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: spannings-of stroom sporen van de PC tijdens combinatie stimulatie. A) membraanpotentiaal spoor opgewekt door protocol 1 CJ. (B) membraanpotentiaal spoor opgewekt door Protocol 2 CJ. (C) membraan stroom spoor opgewekt door Protocol 3 CJ. (D) membraan stroom spoor opgewekt door Protocol 4 CJ. Verticale staven = 10 mV (A en B), 1 nA (C en D). Rekstok = 20 MS. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: relatie tussen spikelet van een complexe Spike en Ltd-amplitude. A) representatief spoor van een complexe piek die wordt opgewekt door protocol 1. Pijlen geven pieken van spikeletten aan (1 – 4). Schaalbalk = 20 mV. B) relatie tussen de som van de amplitude van spikeletten (1 – 4) en de Ltd-amplitude (-ΔEPSC%) (r = 0,28, p > 0,5). C) relatie tussen de som van de amplitude van spikeletten (2 – 4) en Ltd-amplitude (r = 0,67, p > 0,1). D) representatief spoor van gedifferentieerde complexe pieken aangegeven in A. pijlen geven pieken van DVm/DT van spikeletten aan. Schaal staven = 5 MS, 50 V/s.E) verhouding tussen de producten van de cm en de som van de MRR van spikeletten (1 – 4) en AMPLITUDE van Ltd (-ΔEPSC%) (r = 0,18, p > 0,7). F) relatie tussen het product van de cm en de som van de MRR van spikeletten (2 – 4) en AMPLITUDE van Ltd (r = 0,36, p > 0,4). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 4
Figuur 4: effect van het aantal herhalingen op Ltd-inductie met behulp van Protocol-3 CJ. (A) falen van Ltd inductie door Protocol-3 CJ, herhaling was 60 bij 1 Hz. gemiddelde PF-EPSC amplitude opgenomen voor en na Protocol-3 CJ (zwarte kolom onderaan). De amplitude van de PF-EPSC werd genormaliseerd door die opgenomen voordat CJ. filled symbool de gemiddelde EPSC amplitude aangeeft. Foutbalken duiden SEM. inzet: superopgelegde PF-EPSC sporen (top) werden opgenomen vóór (gemarkeerd 1) en 25 – 29 min na het begin van CJ-Stim (gemarkeerd 2). Elke tracering vertegenwoordigt het gemiddelde van 6 records. Schaal staven = 100 pA, 10 MS. (B) rood symbool: Ltd geïnduceerd door Protocol 3 CJ, herhaling was 180 keer bij 1 Hz. blauw symbool: geen combinatie stimulatie maar somatische depolarisatie werd 180 keer toegepast op 1 Hz. Ltd werd niet geïnduceerd. Inzet: superopgelegde PF-EPSC sporen (boven) werden opgenomen vóór (gemarkeerd 3) en 25 – 29 min na het begin van CJ-Stim (gemarkeerd 4). Elke tracering vertegenwoordigt het gemiddelde van 6 records. Schaal staven = 100 pA, 10 MS. de in B getoonde gegevens worden gebruikt in figuur 3B van Yamaguchi et al.32. (C). samenvattende plot van gemiddelde PF-EPSC-amplitude opgenomen tijdens 25 – 29 min na aanvang van CJ. depol: depolarisatie. Het numerieke teken tussen haakjes geeft het aantal cellen aan. x60 = 60 keer, x180 = 180 keer. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 5
Figuur 5: effect van het aantal herhalingen op Ltd-inductie met behulp van Protocol 4 CJ. (A) falen van Ltd inductie door Protocol 4 CJ, herhaling was 30 keer bij 0,5 Hz. gemiddelde PF-EPSC amplitude opgenomen voor en na Protocol-4 CJ (zwarte kolom aan de onderkant). Gevuld symbool geeft de gemiddelde EPSC amplitude aan. Foutbalken duiden SEM. inzet: superopgelegde PF-EPSC sporen (top) werden opgenomen vóór (gemarkeerd 1) en 25 – 29 min na het begin van CJ-Stim (gemarkeerd 2). Elke tracering vertegenwoordigt het gemiddelde van 6 records. Schaal staven = 100 pA, 10 MS. (B) rood symbool: Ltd geïnduceerd door Protocol 4 CJ., blauw symbool: geen combinatie stimulatie maar somatische depolarisatie werd 180 keer toegepast op 0,5 Hz. Ltd werd niet geïnduceerd. Inzet: superopgelegde PF-EPSC sporen (boven) werden opgenomen vóór (gemarkeerd 3) en 25 – 29 min na het begin van CJ-Stim (gemarkeerd 4). Schaal staven = 100 pA, 10 MS. de in B getoonde gegevens zijn dezelfde als in figuur 4B van Yamaguchi et al. 32.C). Samenvattende plot van gemiddelde PF-EPSC amplitude opgenomen tijdens 25 – 29 min na aanvang van CJ. Depol: depolarisatie. Het numerieke teken tussen haakjes geeft het aantal cellen aan. x30 = 30 keer, x 90 = 90 keer. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Verschillen tussen de vier protocollen

In LTD-inducerende protocollen 1 en 2, Cjs 300 keer bij 1 Hz is voldoende voor het opwekken van cerebellaire Ltd. stimulatie frequentie van de CF leek te zijn in een fysiologische bereik, omdat de complexe Spike vuursnelheid in alert volwassen muizen (P60) werd gemeld te zijn 1,25 Hz36. Echter, de CF stimulatie alleen veroorzaakte op lange termijn plasticiteit in het PF-CF Synapse, zoals gebruikt in de protocollen 1 en 2 (Figuur 4, Figuur 5), hoewel CF-stimulatie alleen bij hogere frequentie geïnduceerde Ltd24. De vorm van de complexe piek, opgewekt in Protocol 1, had ook geen significante relatie met de LTD-amplitude (Figuur 3). Misschien weerspiegelt de vorm van de complexe Spike de gemiddelde CA2 +-concentratie, maar niet de lokale CA2 +-concentratie in een branchlet waar Ltd werd geïnduceerd.

Met betrekking tot de PF stimulatie, hoewel 1 PF stimulatie conventioneel werd gebruikt voor het opwekken van cerebellaire Ltd26,27, de submodule cel neiging om te vuren in burst-modus in vivo37. Daarom zouden meerdere activeringen van de PF beter zijn dan een enkele PF-stimulatie om het fysiologische ontstekings patroon na te bootsen, en de mGluR1-activering hing af van het aantal en de frequentie van de PF-afvuren38. Dus, Protocol-2 zou PKC intensiever activeren dan Protocol-1 deed. In sommige gemuleerde GluA2 knock-in muizen (K882A) was alleen protocol-2 voldoende om LTD te induceren in vergelijking met protocol 132, wat suggereert dat een hogere concentratie van geactiveerde PKC nodig was om Ltd te induceren voor deze specifieke GluA2 mutatie.

Meerdere stimulaties van de PF zou de incidentie van LTD-inductie verhogen, maar activering van een spanning afhankelijke CA2 +-kanaal via CF-stimulatie of somatische depolarisatie was nog steeds vereist. Om de activering van een voltage-afhankelijke CA2 +-kanaal op de PC dendriet, waar de PF werd gestimuleerd, de cel lichaam van de PC werd gedepolariseerd onder spanning-Clamp voorwaarden30. Bij gebruik van een op CS+gebaseerde interne oplossing steeg de Ingangsweerstand aanzienlijk32, wat een toename van de kabel constante suggereert. Bijgevolg zou het aantal geactiveerde CA2 +-kanalen in het distale gebied van de PC dendriet worden verhoogd. In sommige GluA2 Mutant muizen (Δ7), 2PF stimulatie + somatische depolarisatie (Protocol 3) of 5 PF stimulatie + somatische depolarisatie (Protocol 4) zou kunnen induceren LTD. omgekeerd, geen LTD fenomeen werd waargenomen door protocol 1 of 2 stimulatie. Het kan zijn dat somatische depolarisatie onder spannings-klem condities met CS+-interne oplossing geactiveerde spanning-afhankelijke CA2 +-kanalen effectiever dan activering door de CF-stimulatie onder stroom-klem condities met K+-gebaseerde interne oplossing, en dit kan leiden tot een niet-additieve toename van [CA2 +]in39 en een daaropvolgende robuuste PKC-activering vereist voor Ltd.

Mogelijk compensatiemechanisme voor LTD in gengemanipuleerde dieren

Theoretische studie gaat uit van een all-of-None type activering van PKC op LTD inductie40, maar in experimentele resultaten met behulp van sommige gengemanipuleerde dieren zoals GluA2 knock-in muizen aangetoond dat activering van PKC varieerde afhankelijk van Ltd inductie protocollen32. Onder 4 verschillende protocollen, het meest effectieve inductie protocol om PKC te activeren, waren protocollen 3 en 4, gevolgd door Protocol 2 en de zwakste was Protocol 1. In gengemanipuleerde dieren kunnen compenserende mechanismen de oorzaak zijn van LTD32. Dergelijke compenserende mechanismen kunnen een lagere gevoeligheid hebben voor geactiveerde PKC. Als dat zo is, is meerdere sets van LTD-inducerende protocollen, waaronder een die PKC sterker kunnen activeren dan conventionele protocollen, nodig om de LTD-inductie capaciteit in gengemanipuleerde dieren te evalueren. Hoewel de normale inductie van LTD met CS+-gebaseerde interne oplossing wordt gerapporteerd in gekweekte pc's15 of PCs in slices30, is een op CS+gebaseerde interne oplossing niet fysiologisch. De activering van een spannings afhankelijke CA2 +-kanaal op een externe dendriet is echter moeilijk met behulp van somatische depolarisatie in het segment, vanwege de mogelijke mechanische beschadiging tijdens de bereiding en opname die een afname van de lengte-constante. Dus, om de activering van CA2 +-kanalen in de PF-stimulerende dendritische regio te garanderen, is het noodzakelijk om een protocol te gebruiken dat de lengte-constante verhoogt met behulp van een CS+-interne oplossing.

Andere experimentele omstandigheden

Andere factoren moeten ook in overweging worden genomen wanneer synaptische plasticiteit en dierlijk gedrag parallel worden onderzocht, zoals de matching van de dier leeftijd en de registratie temperatuur in vitro, omdat signaaltransductie rate constanten en receptor handel zijn zeer temperatuurgevoelig. Eigenlijk, motor leren in vivo verminderd het aantal oppervlakte uitgedrukt AMPA-type glutamaat receptoren41 en de grootte van asynchrone mini-EPSC op de PF-PC synapse42. Idealiter moet het opnemen van een hele cel patch klem worden gedaan bij 37 °C, maar een stabiele lange-termijn opname is moeilijk bij 37 °C. Daarom werden alle elektrofysiologische opnames in deze studie uitgevoerd bij ongeveer 30 °C. Hoewel deze temperatuur lager is dan fysiologische temperatuur, het zou nog steeds gunstiger voorwaarden om te vergelijken synaptische eigenschappen geanalyseerd in vitro met gedrags leervermogen. Dit verschil in opname temperaturen kan een andere factor zijn om ervoor te zorgen dat deze resultaten afwijken van het vorige rapport26. Bovendien, beoordeling van de constantheid van passieve membraan eigenschappen32 en intrinsieke prikkelbaarheid43,44 is ook belangrijk in de studie van de Synaptische plasticiteit.

Concluderend, om het causaal verband tussen synaptische plasticiteit en dierlijk gedrag in gengemanipuleerde dieren te onderzoeken, zou de beoordeling van synaptische plasticiteit in vitro een zorgvuldige controle van de experimentele omstandigheden vereisen, zoals het gebruik van temperatuur regelgeving en verschillende soorten protocollen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Wij danken A. Oba voor haar technische assistentie. Dit onderzoek werd gedeeltelijk gesteund door subsidie-in-steun voor wetenschappelijk onderzoek (C) 17K01982 tot K.Y.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Amplifier Molecular Devices-Axon Multiclamp 700B
Borosilicate glass capillary Sutter BF150-110-10
Digitizer Molecular Devices-Axon Digidata1322A
Electrode puller Sutter Model P-97
Isoflurane FUJIFILM Wako Pure Chemical 26675-46-7
Isolator A.M.P.I. ISOflex
Linear slicer Dosaka EM PRO7N
Microscope NIKON Eclipse E600FN
Peristaltic pump Gilson MP1 Single Channel Pump
Picrotoxin Sigma-Aldrich P1675
Pure water maker Merck-Millipore MilliQ 7000
Software for experiment Molecular probe-Axon pClamp 10
Software for statistics KyensLab KyPlot 5.0
Stimulator WPI DS8000
Temperature controller Warner TC-324B
Tetrodotoxin Tocris 1078

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Eccles, J. C., Ito, M., Szentagothai, J. The Cerebellum as a Neuronal Machine. , Springer. New York. (1967).
  2. Marr, D. A theory of cerebellar cortex. Journal of Physiology. 202 (2), 437-470 (1969).
  3. Albus, J. S. Theory of cerebellar function. Mathematical Biosciences. 10 (1), 25-61 (1971).
  4. Maekawa, K., Simpson, J. I. Climbing fiber responses evoked in vestibulocerebellum of rabbit from visual system. Journal of Neurophysiology. 36 (4), 649-666 (1973).
  5. Ito, M., Shiida, T., Yagi, N., Yamamoto, M. Visual influence on rabbit horizontal vestibulo-ocular reflex presumably effected via the cerebellar flocculus. Brain Research. 65 (1), 170-174 (1974).
  6. Ghelarducci, B., Ito, M., Yagi, N. Impulse discharge from flocculus Purkinje cells of alert rabbits during visual stimulation combined with horizontal head rotation. Brain Research. 87 (1), 66-72 (1975).
  7. Robinson, D. A. Adaptive gain control of vestibulo-ocular reflex by the cerebellum. Journal of Neurophysiology. 39 (5), 954-969 (1976).
  8. Gilbert, P. F. C., Thach, W. T. Purkinje cell activity during motor learning. Brain Research. 128 (2), 309-328 (1977).
  9. Ito, M., Sakurai, M., Tongroach, P. Climbing fibre induced depression of both mossy fibre responsiveness and glutamate sensitivity of cerebellar Purkinje cells. Journal of Physiology. 324, 113-134 (1982).
  10. Ito, M., Kano, M. Long-lasting depression of parallel fiber-Purkinje cell transmission induced by conjunctive stimulation of parallel fibers and climbing fibers in the cerebellar cortex. Neuroscience Letters. 33 (3), 253-258 (1982).
  11. Ekerot, C. F., Kano, M. Long-term depression of parallel fibre synapses following stimulation of climbing fibres. Brain Research. 342 (2), 357-360 (1985).
  12. Sakurai, M. Synaptic modification of parallel fibre-Purkinje cell transmission in in vitro guinea-pig cerebellar slices. Journal of Physiology. 394, 462-480 (1987).
  13. Hirano, T. Depression and potentiation of the synaptic transmission between a granule cell and a Purkinje cell in rat cerebellar culture. Neuroscience Letters. 119 (2), 141-144 (1990).
  14. Linden, D. J. A long-term depression of AMPA currents in cultured cerebellar purkinje neurons. Neuron. 7 (1), 81-89 (1991).
  15. Linden, D. J., Connor, J. A. Participation of postsynaptic PKC in cerebellar long-term depression in culture. Science. 254 (5038), 1656-1659 (1991).
  16. Ito, M. Cerebellar long-term depression: characterization, signal transduction and functional roles. Physiological Reviews. 81 (3), 1143-1195 (2001).
  17. Ito, M. The molecular organization of cerebellar long-term depression. Nature Reviews Neuroscience. 3, 896-902 (2002).
  18. Ito, M., Jastreboff, P. J., Miyashita, Y. Specific effects of unilateral lesions in the flocculus upon eye movements in albino rabbits. Experimental Brain Research. 45 (1-2), 233-242 (1982).
  19. Nagao, S. Effects of vestibulocerebellar lesion upon dynamic characteristics and adaptation of vestibulo-ocular and optokinetic responses in pigmented rabbits. Experimental Brain Research. 53 (1), 36-46 (1983).
  20. Watanabe, E. Neuronal events correlated with long-term adaptation of the horizontal vestibulo-ocular reflex in the primate flocculus. Brain Research. 297 (1), 169-174 (1984).
  21. van Neerven, J., Pompeiano, O., Collewijn, H. Effects of GABAergic and noradrenergic injections into the cerebellar flocculus on vestibulo-ocular reflexes in the rabbit. Progress in Brain Research. 88, 485-497 (1991).
  22. Ito, M. Mechanism of motor learning in the cerebellum. Brain Research. 886, 237-245 (2000).
  23. De Schutter, E. Cerebellar long-term depression might normalize excitation of Purkinje cells: a hypothesis. Trends in Neurosciences. 18 (7), 291-295 (1995).
  24. Hansel, C., Linden, D. J. Long-term depression of the cerebellar climbing fiber-Purkinje neuron synapse. Neuron. 26 (2), 473-482 (2000).
  25. Safo, P., Regehr, W. G. Timing dependence of the induction of cerebellar LTD. Neuropharmacology. 54 (1), 213-218 (2007).
  26. Schonewille, M., et al. Reevaluating the role of LTD in cerebellar motor learning. Neuron. 70 (1), 43-500 (2011).
  27. Karachot, L., Kado, T. R., Ito, M. Stimulus parameters for induction of long-term depression in in vitro rat Purkinje cells. Neuroscience Research. 21 (2), 161-168 (1994).
  28. Hartell, N. A. Induction of cerebellar long-term depression requires activation of glutamate metabotropic receptors. Neuroreport. 5, 913-916 (1994).
  29. Aiba, A., et al. Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice. Cell. 79, 377-388 (1994).
  30. Steinberg, J. P., et al. Targeted in vivo mutations of the AMPA receptor subunit GluR2 and its interacting protein PICK1 eliminate cerebellar long-term depression. Neuron. 46 (6), 845-860 (2006).
  31. Koekkoek, S. K., et al. Deletion of FMR1 in Purkinje cells enhances parallel fiber LTD, enlarges spines, and attenuates cerebellar eyelid conditioning in Fragile X syndrome. Neuron. 47 (3), 339-352 (2005).
  32. Yamaguchi, K., Itohara, S., Ito, M. Reassessment of long-term depression in cerebellar Purkinje cells in mice carrying mutated GluA2 C terminus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (36), 10192-10197 (2016).
  33. De Schutter, E., Bower, J. M. An active membrane model of the cerebellar Purkinje cell II. Simulation of synaptic responses. Journal of Neurophysiology. 71 (1), 401-419 (1994).
  34. Swensen, A. M., Bean, B. Ionic mechanisms of burst firing in dissociated Purkinje neurons. Journal of Neuroscience. 23 (29), 9650-9663 (2003).
  35. Fukuda, J., Kameyama, M., Yamaguchi, K. Breakdown of cytoskeletal filaments selectively reduces Na and Ca spikes in cultured mammal neurones. Nature. 294 (5836), 82-85 (1981).
  36. Arancillo, M., White, J. J., Lin, T., Stay, T. L., Silltoe, R. V. In vivo analysis of Purkinje cell firing properties during postnatal mouse development. Journal of Neurophysiology. 113, 578-591 (2015).
  37. Ishikawa, T., Shimuta, M., Häusser, M. Multimodal sensory integration in single cerebellar granule cell in vivo. eLife. 4, e12916 (2015).
  38. Tempia, F., Minlaci, M. C., Anchisi, D., Strata, P. Postsynaptic current mediated by metabotropic glutamate receptors in cerebellar Purkinje cells. Journal of Neurophysiology. 80, 520-528 (1998).
  39. Wang, S. S., Denk, W., Häusser, M. Coincidence detection in single dendritic spines mediated by calcium release. Nature Neuroscience. 3, 1266-1273 (2000).
  40. Kuroda, S., Schweighofer, N., Kawato, M. Exploration of signal transduction pathways in cerebellar long-term depression by kinetic simulation. Journal of Neuroscience. 21 (15), 5693-5702 (2001).
  41. Wang, W., et al. Distinct cerebellar engrams in short-term and long-term motor learning. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (1), E188-E193 (2014).
  42. Inoshita, T., Hirano, T. Occurrence of long-term depression in the cerebellar flocculus during adaptation of optokinetic response. eLife. 27, 36209 (2018).
  43. Belmeguenai, A., et al. Intrinsic plasticity complements long-term potentiation in parallel fiber input gain control in cerebellar Purkinje cells. Journal of Neuroscience. 30 (41), 13630-13643 (2010).
  44. Ohtsuki, G., Piochon, C., Adelman, J. P., Hansel, C. SK2 channel modulation contributes to compartment specific dendritic plasticity in cerebellar Purkinje cells. Neuron. 75, 108-120 (2012).

Tags

Neurowetenschappen uitgave 152 synaptische plasticiteit LTD brain slice gehele cel opname muis Purkinje Cell cerebellum parallelle Fiber klimmen Fiber
Beoordeling van langdurige depressie inductie in volwassen cerebellaire schijfjes
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yamaguchi, K., Ito, M. Assessment of … More

Yamaguchi, K., Ito, M. Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices. J. Vis. Exp. (152), e59859, doi:10.3791/59859 (2019).

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