Summary
İnsanlarda galvanik vestibüler stibüler stibüler stibüler stibüler stimülasyonu vestibüler fonksiyonda iyileşmeler sergiler. Ancak, bu etkilerin nasıl oluştuğu bilinmemektedir. Burada, C57BL/6 farede sinüzoidal ve stokstik elektriksel gürültünün nasıl uygulanacağı ve tek tek medial vestibüler nükleus nöronlarda uygun uyarıcı genliklerinin nasıl değerlendirildiği açıklanmıştır.
Abstract
Galvanik vestibüler stimülasyon (GVS) denge veya vestibüler bozuklukları olan bireylerde denge önlemleri geliştirmek için gösterilmiştir. Bunun, zayıf sinyallerin algılanmasını artırmak için doğrusal olmayan bir sisteme düşük seviyeli/alt eşikli bir uyarıcının uygulanması olarak tanımlanan stokastik rezonans (SR) fenomeninden kaynaklandığı öne sürülebilir. Ancak, SR'nin insan dengesi üzerindeki olumlu etkilerini nasıl sergilediği hala bilinmemektedir. Bu bireysel nöronlar üzerinde sinüzoidal ve stochastic gürültü etkilerinin ilk gösterilerinden biridir. Tüm hücreyon kıskaç elektrofizyolojisi kullanılarak, sinüzoidal ve stochastic gürültü doğrudan c57BL/6 farelerin medial vestibüler çekirdeğinde (MVN) bireysel nöronlara uygulanabilir. Burada sinüzoidal ve stokhastik uyaranların alt eşik olmasını sağlamak için MVN nöronların eşiğini nasıl belirleyebileceğimizi ve bunun için de her gürültü türünün MVN nöronal kazanç üzerindeki etkilerini nasıl belirleyebileceğimizi gösteriyoruz. Alt eşik sinüzoidal ve stokhastik gürültünün bazal ateşleme oranlarını etkilemeden MVN'deki tek tek nöronların hassasiyetini modüle edebildiğimizi gösterdik.
Introduction
Vestibüler (veya denge) sistemi işitsel, proprioseptif, somatosensoriyel ve görsel bilgileri entegre ederek denge duygumuzu kontrol eder. Vestibüler sistemin bozulması yaş bir fonksiyonu olarak meydana geldiği gösterilmiştir ve denge açıkları neden olabilir1,2. Ancak vestibüler sistemin işleyişini hedefleyen tedaviler azdır.
Galvanik Vestibüler Stimülasyon (GVS) denge önlemleri geliştirmek için gösterilmiştir, otonom işleyişi ve insanlar içinde diğer duyusal yöntemler3,4,5,6. Bu iyileştirmeler Stochastic Rezonans nedeniyle olduğu söyleniyor (SR) fenomen, hangi subeşik gürültü uygulaması ile doğrusal olmayan sistemlerde zayıf sinyallerin tespit artıştır7,8. Bu çalışmalar statik9,10 ve dinamik11,12 dengesi ve Oküler Sayaç Rulosu (OCR)13 gibi vestibüler çıkış testlerinde iyileşmeler göstermiştir. Ancak, bu çalışmaların çoğu beyaz gürültü9, renkli gürültü13, farklı uyarıcı frekans aralıkları ve eşik teknikleri gibi uyarıcı parametrelerin farklı kombinasyonları kullandık. Bu nedenle, optimal uyarıcı parametreleri bilinmemektedir ve bu protokol en etkili parametrelerin belirlenmesinde yardımcı olabilir. Uyarıcı parametrelerin yanı sıra, uyarıcı türü de terapötik ve deneysel etkinlik önemlidir. İnsanlarda yukarıdaki çalışma elektriksel gürültü uyaranları kullanılarak gerçekleştirilirken, in vivo hayvan çalışmalarının çoğu mekanik14,15 veya optogenetik16 gürültü uyaranları kullanmıştır. Bu protokol vestibüler çekirdekler üzerindeki etkilerini incelemek için elektriksel gürültü kullanacaktır.
Daha önce, birincil vestibüler afferents uyarmak için GVS uygulaması sincap maymunlar17, chinchillas18, tavuk embriyoları15 ve kobay14in vivo yapıldı . Ancak, bu çalışmalardan sadece iki gvs birincil vestibüler afferents14,15kazanımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu deneyler vestibüler çekirdekler üzerinde uygulanan stimülasyon kesin desenleri belirlenemez anlamına in vivo yapılmıştır. Bilgimiz için, sadece bir başka çalışmada merkezi sinir sisteminde bireysel enzimatik ayrıştırılmış nöronlar için stochastic gürültü uygulanmıştır19. Ancak, uygun uyarıcı parametreleri ve eşik tekniklerini değerlendirmek için merkezi vestibüler çekirdeklerde hiçbir deney yapılmamış, bu protokol vestibüler içindeki tek tek nöronlar üzerindeki uyarıcı etkilerin belirlenmesinde daha kesin hale getirilmiştir. Çekirdek.
Burada, medial vestibüler çekirdekteki (MVN) tek tek nöronlara doğrudan sinüzoidal ve stokhastik (elektriksel) gürültünün nasıl uygulanacağı, nöronal eşiği nasıl belirleyeceğimiz ve kazanç/duyarlılıktaki değişiklikleri nasıl ölçtükleri açıklıyoruz.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Açıklanan tüm deneysel protokoller Sydney Üniversitesi Hayvan Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır (onayprotokol numarası: 2018/1308).
1. Hayvanlar
NOT: Fareler Avustralya Kemirgen Merkezi'nden (ARC; Perth, Avustralya) ve Sydney Üniversitesi'ndeki Tıbbi Vakıf Binası Hayvan Tesisi'nde düzenlendi.
- Fareleri çevresel zenginleştirme ile normal 12 saat açık/karanlık bir döngüde koruyun.
- Tüm deneyler için erkek ve dişi C57BL/6 farelerini (3-5 haftalık) kullanın.
2. Çözümlerin Hazırlanması
- 29 mM NaHCO3,11 mM glukoz, 120 mM NaCl, 3.3 mM KCl, 1.4 mM NaH2PO4, 2.2 mM MgCl2, 2.77 mM CaCl 2'den oluşan yapay beyin omurilik sıvısı (ACSF) 1 L hazırlayın.
- 29 mM NaHCO 3, 11 mM glikoz, 241,5mM sakkaroz, 3,3 mM KCl, 1,4 mM NaH2PO4, 2,2 mM MgCl2, 2,77 mM CaCl2içeren 200 mL sakaroz-ACSF (sACSF) hazırlayın. CaCl 2'nin ACSF ve sACSF'ye dahil edilmesinden önce, 7,4 pH'lık bir pH oluşturmak ve kalsiyum çöküntüden (bulanıklık) kaçınmak için karbogen (%95 O2 ve %5 CO2)ile çözeltileri gaza çevirin.
- 70 mM potasyum glukonat, 70 mM KCl, 2 mM NaCl, 10 mM HEPES, 4 mM EGTA, 4 mM Mg2-ATP, 0.3 mM Na3-GTP'den oluşan K+bazlı hücre içi solüsyonu hazırlayın; son pH ile 7.3 (KOH kullanılarak ayarlanır).
NOT: Hücre içi çözeltilerin 0,22 μm filtre ile filtrelanması ve çözeltinin 0,5 mL aliquot'unun -20 °C'de saklanması önerilir.
3. Beyin Sapının Hazırlanması
- Beyin sapı ekstraksiyonundan önce, sACSF'yi karbogen ile dengeleyin ve -80 °C'de 25 dk soğutun, böylece bir buz bulamacı oluşur.
- Fareyi isoflurane ile uyuşturun (%3-5) oksijen (3 mL/dk) doymuş. Arka pençe refleksleri yoksa, keskin paslanmaz çelik makas ile farenin kafasını koparın.
- Bir jilet (#22 yuvarlak) kullanarak deride bir sagittal kesi yaparak kafatası ortaya çıkar.
- Standart desen makas bir çift sivri ucunu kullanarak lambda küçük bir kesi yapmak ve uzunlamasına çatlak boyunca kesti.
- Dikkatle sığ-bend Pearson rongeurs bir çift kullanarak eşleştirilmiş parietal kemikleri ve oksipital kemikleri yansıtmak.
NOT: Tüm bu işlem sırasında beyin sürekli olarak önceden hazırlanmış buz gibi sACSF bulamaç kullanılarak yerinde yıkandı. - Parieto-oksipital sulkus ve kaudal medulla kesmek için bir jilet (#11 düz) kullanarak ön beyin ve kemik encasing beyin sapı izole.
- İzole beyin sapı ventral ucunu daha önce kesilmiş bir yamuk polistiren bloğuna monte edin. Kesme aşamasına iyi doku yapışmasını sağlamak için kağıt mendil bir fitil ile kesilen doku etrafında aşırı sıvı çıkarın.
NOT: Polistiren blok yamuk bir şekilde kesilir, orta beyin rostral sonunda sağlamak için sığar ve omurilik içine tapers. - Polistiren bloğunu kesme aşamasına kadar bağlı beyin sapı rostral ucuyla düzeltmek için siyanoakrilat tutkal kullanın.
- 0,16 mm/s'lik bir ileri hız ve 3,00 mm titreşim genliği kullanarak, MVN'nin 200 m enine dilimlerini hazırlayın.
NOT: MVN'nin yeri Paxinos ve Franklin fare beyin atlası (Şekil 79-89)20kullanılarak belirlenir. MVN (atlas MVe olarak listelenen) hemen ventrikül 4 ventrikül için ventrolateral yatıyor ve beyincik eki önce en büyük sağ (inferior colliculi ve obex arasında). - Dilimleri, kayıttan önce en az 30 dakika boyunca 25 °C'de karbogenated ACSF'de oturan bir filtre kağıdı diskine aktarmak için plastik kesilmiş pipet kullanın.
4. Enstrümanlar
- Tüm hücreyon yama kelepçe teknikleri gerçekleştirmek için standart bir elektrofizyolojik kurulum kullanın21.
- Bir mikropipet çekmecesinde iki aşamalı bir protokol (ısı adımı 1: 70; ısı adımı 2: 45) kullanarak mikropipetleri hazırlayın (Malzeme Tablosunabakın). Mikropipetler banyoya yerleştirildiğinde iç çözelti ile 3-5 MΩ arasında son bir direnç olmalıdır.
NOT: Kullanılan ayarlar odanın sıcaklığına bağlı olarak değişebilir ve oldukça sık değişebilir.
5. Tüm hücreli Yama Kelepçe elektrofizyolojisi
- MVN'deki tek tek nöronlardan tam hücre yama kelepçesi kayıtları elde etmek için kayıt pipetinde K+bazlı bir iç çözelti kullanılır.
- Kuluçka odasından kayıt odasına tek bir doku dilimi aktarın ve U şeklinde bir ağırlık üzerinde bir naylon iplik kullanarak dilim güvenli. Kayıt odasını 25 °C'de 3 mL/dk akış hızında karbogenated-ACSF ile sürekli olarak perfitleyin.
- Bir mikropipeti dahili solüsyonla doldurduktan sonra, düşük güç (10x) objektif lens kullanarak MVN'yi bulun. Yüksek güç (40x) hedefi kullanılarak, MVN içindeki tek tek nöronlar bulunabilir.
NOT: Hücre kalitesi, tüm hücre yapılandırmasını sağlamaya çalışırken hücrenin kaliteli kayıtlarının ve dayanıklılığının sağlanması nda esastır. İyi bir hücre küresel şekil, yansıtıcı bir hücre zarı ve görünmez bir çekirdek gösterecektir. Kötü bir hücre büyük görünür çekirdek (yumurta gibi) ve şişmiş / küçülmüş bir görünüme sahip olacaktır. - Pipetle dokuyu aşmadan önce, enkazı pipet ucundan uzaklaştırmak için az miktarda pozitif basınç uygulayın.
- Seçilen nörona doğru mikromanipülatör kullanarak pipet hareket ettirin ve nöronal membran üzerinde küçük bir gamze oluşturmalıdır. Pozitif basınç bırakın ve az miktarda negatif basınç uygulayın.
- 1 GΩ contası elde edilip, membranı yırtmak ve tüm hücre yapılandırması oluşturmak için emme portu aracılığıyla pipet tutucuya hafif kısa ve keskin pozitif basınç uygulayın.
- Standart teknikleri kullanarak tam hücre akım kelepçe kayıtları yapmak21,22.
6. Bireysel Medial Vestibüler Nükleus Nöronlara Sinüzoidal ve Stokstik Gürültü Uygulanması
- Nöronal eşik ve ateşleme hızını belirlemek için 3 ila 24 pA genlikleri bir dizi stokhastik ve sinüzoidal gürültü uygulayın.
- Daha düşük ve daha yüksek uyarıcı yoğunluklarını gruplayarak duyusal eşiği belirleyin ve herhangi bir farklılık gözlemlemek için bir ANOVA gerçekleştirin (Ek Şekil1'de gösterildiği gibi).
- Depolarizasyon akımı adımının her bir akım seviyesi için enjekte edildiği/enjekte edileceği 10 günlük dönemdeki ortalama atış hızını hesaplayın (örn. 7 toplam bölüm; Şekil 1).
- Geçerli çizime karşı bir atış hızı oluşturmak ve en uygun çizginin degradesini belirlemek için doğrusal bir regresyon çözümlemesi gerçekleştirmek için ortalama atış hızı değerlerini kullanın. En uygun çizginin degrade nöronal kazanç göstergesidir22.
Şekil 1: Kontrol diyagramıtik profilleri, sinüzoidal ve stochastic gürültü protokolleri. (A) MVN nöronlarına uygulanan kontrol (gürültüsüz) protokolleri. (B) Güç spektrumunun çoğunluğunun ≤2 Hz olduğu sinüzoidal gürültü protokolü 2 Hz. (C) Stokastik gürültü protokolleri. Burada sunulan her protokol ± 6 pA genliğine sahiptir ve 10 s depolarize akım 10 pA'dan 50 pA'ya kadar artmaktadır. Gerçek uyarıcı bir depolarize akım adım yok ve bu nedenle nöronal kazanç değişiklikleri belirlemek için bu protokollerin ilk bölümdür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
İlk kayıtlar sinüzoidal ve stochastic gürültü bireysel MVN nöronların bazal ateşleme oranları ve nasıl uyaranların nöronların kazanç etkisi üzerindeki etkileri hakkında bilgi sağlayabilir. Şekil 2, kontrol (gürültüsüz) kayıtlara kıyasla MVN nöronların ne sinüzoidal ne de stokhastic gürültü değişimi bazal ateşleme oranları olduğunu göstermektedir. Bu bilgi bireysel nöronların eşiğini belirlemek için çok önemlidir. Galvanik vestibüler stimülasyonun insanlara uygulanması sırasında, uyarıcının 13.eşiğinaltında olmasını sağlamak için duyusal eşik görevi gerçekleştirilir. Eşik altı uyarıcı stochastic rezonans önemli bir bileşenidir (SR) fenomen7,8. In vitro, Bu eşik görevi farklı yapılması gerekir ve aktivite veya nöronların bazal atış hızı bunun için seçilmiştir. Bu, uyaranların mümkün olduğunca alt eşiğe yakın olmasını ve bu nedenle insan çalışmalarıyla karşılaştırılabilir olmasını sağlar. Şekil 2B, ortalama ateşleme hızının 12 pA'dan (deneysel eşik) artmaya başladığı gözlemlenebildiği için, seçilen gürültü seviyesinin (6 pA) eşik altı olduğunu vurgular. Bu eşik, 12 pA eşiğinin üzerinde (18 ve 24 pA) ve altındaki (3 ve 6 pA) uyarıcı düzeylerinin gruplandırılarak objektif olarak belirlendi ve Ek Şekil1'de gösterilmiştir.
Daha sonra nöronal kazanç, nöronları depolarize akım basamaklarına (0-50 pA, 10 pA artırarak) maruz kalarak değerlendirildi ve (kontrol) gürültüsü olmadan (Şekil1). Bu sonuçlar, stokatik gürültünün merkezi vestibüler sistemdeki nöronlar üzerindeki etkisini ve böylece GVS'nin insan dengesi üzerindeki etkilerini nasıl ortaya çıkardığını belirlemek için çok önemlidir. Şekil 3, 6 pA'nın eşik altı genliklerinde uygulanan sinüzoidal (Şekil 3B)ve stokhastik (Şekil 3A)gürültünün MVN nöronların kazancını değiştirebileceğini göstermektedir. Bu sonuçlar, her 10 s geçerli adımda ateşleme hızı ölçülerek ve en uygun çizgiden elde edilen kazancı (degradeyi) hesaplamak için doğrusal bir regresyon analizi gerçekleştirerek değerlendirildi.
Şekil 2: Sinüzoidal ve stokhastik gürültünün MVN nöronal ateşleme hızı üzerine etkisi. (A) 6 pA genlikte stokastik (SN; orta iz) ve sinüzoidal gürültü (alt iz) kontrol (gürültü yok; üst iz) ile karşılaştırıldığında tek bir MVN nöronun bazal atış hızı üzerinde anlamlı bir etki göstermez. (B) Kontrole yanıt olarak MVN nöronların atış hızı (n = 53), stokastik ve sinüzoidal gürültü protokolleri (mevcut adımsız) 3 (SN, n = 30; sine, n = 6), 6 (SN, n = 46; sine, n = 17), 12 (SN, n = 13; sine, n = 4), 18 (SN) , n = 5; sinüs, n = 0) ve 24 (SN, n = 8; sinüs, n = 0) pA. Satırlar/bıyıklar maksimum ve minimum değerleri gösterir,kutu 25 -75yüzdelik yüzdelik değerleri gösterir ve kutu içindeki çizgi ortalama atış oranını (ani/s) gösterir. Kesikli çizgi, ortalama ateşleme oranlarını 3 ve 6 pA (12 pA'nın altında) ve 18 ve 24 pA (12 pA'nın üzerinde) oluşturarak seçilerek seçilen deneysel eşiği gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Sinüzoidal ve stokhastik gürültü MVN nöronal kazancı değiştirir. (A) Her depolarize akım adımda MVN nöronal ateşleme oranı ve stokaştik gürültüye yanıt olarak karşılık gelen kazanç hesaplaması. (B) Sunulan veriler Şekil 3A'daki gibi ancak sinüzoidal gürültü uygulaması sırasında oluşturuldu. (C,D) Grafikler, A ve B'nin en uygun çizgilerinden hesaplanan kazançları temsil eder. Hata çubukları, S.D. İstatistiksel anlamlılığı, kontrol ve deneysel durum arasında en uygun çizgilerin degradelerini karşılaştıran doğrusal regresyon analizi ile belirlendiğini göstermektedir. **p < 0.02; p < 0.01. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 1: 12 pA eşiğinin nesnel belirlenmesi. 12 pA'dan (3 ve 6 pA) daha az ve 12 pA'dan (18 ve 24 pA) daha az ateşleme oranları birleştirilmiş ve ortalamaolarak Bu ortalamalar daha sonra bir ANOVA ve istatistiksel anlamlılık ile sham ve >12 pA arasında ve <12 pA ve >12 pA arasında analiz edildi. *p < 0.05. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Galvanik vestibüler stimülasyonun (GVS) vestibüler sistem üzerindeki etkileri insanlarda in vivo vurgulanmıştır3,13,23, kobay14, kemirgenler18 ve insan olmayan primatlar24. Ancak, Bu çalışmaların hiçbiri vestibüler sistemde bireysel nöronların duyarlılığı üzerinde elektriksel gürültü doğrudan etkisini değerlendirilmiştir. Burada stokstik gürültünün ilk in vitro uygulamasını doğrudan bireysel medial vestibüler nükleus (MVN) nöronlara gösteriyoruz.
Stokstik gürültüyü doğrudan bireysel MVN nöronlarına uygulamanın temel amacı, gürültünün nöronal duyarlılık üzerinde doğrudan bir etki sergileyip sergilemediğini belirlemektir. Böylece, Nasıl Stochastic Rezonans (SR) insanlarda denge etkiler kurulması. SR'nin belirgin olabilmesi için, tek tek nöronların açıkça aktif hale getirilmediğinden emin olmak için uyarıcının eşik altı olması gerekir7 (Şekil2). Bu nedenle, in vitro nöronal ateşleme oranı kontrol karşılaştırılabilir kalmalıdır (hiçbir uyarıcı) koşullar. Bu adım, SR fenomenini vurgulamak için protokol için çok önemlidir ve diğer nöronal popülasyonlar için farklı olabilir ve bu nedenle biraz farklı performans gösterebilir.
Bu hazırlık hayvanlarda önceki in vivo çalışma üzerinde net avantajlar sağlar rağmen14,15,17,18, hala bazı uyarılar vardır. İlk olarak, uyaranlar bireysel nöronlar uygulanır ve bu nedenle stokastik ve sinüzoidal gürültü eşik bir nüfus düzeyinde meydana gelen ne temsil olmayabilir. Ancak, bu protokolü kullanarak değişiklikleri tek bir nöron düzeyinde analiz edebiliyoruz ve bu bilgileri daha sonra davranışsal çalışmalarda neler olabileceğini modellemek için kullanabiliriz. İkinci olarak, bu elektrofizyolojik kayıtlar doğal aktiviteyi simüle etmek için spontan aktivite veya doğrudan akım enjeksiyonuna yanıt veren nöronlarla sınırlıdır. Bu spontan nöronal aktivite sergiler gibi, bu elektriksel uyaranların etkilerini test etmek için bir hedef olarak MVN seçimi için nedenlerinden biridir21.
Bireysel MVN nöronların tüm hücreyon yama kelepçe kayıtları kullanmanın bir avantajı yanıt daha güvenilir vestibüler sistemin belirli bir çıkış bağlı olabilir. Davranışsal çalışmalar oküler vestibüler-uyarılmış miyojenik potansiyellerin ölçümü yoluyla otolit-oküler yol ile ilgili bu tür bilgileri sağlayabilmekte ve oküler karşı-rulolar (OKS) daha makro düzeyde13. Elektrofizyolojik kayıtlar sayesinde, belirli çekirdek tutulumu ile ilgili bilgiler ve böylece, ilgili belirli yollar açıklanabilir. Ayrıca, vivo birincil vestibüler afferents uyarıcı önceki çalışma GVS nasıl çalıştığını içine önemli bilgiler sağlamıştır ama doğrudan merkezi vestibüler çekirdekleri 14,15,17yanıt nasıl değerlendiremezsiniz ,18. Bu nedenle, tüm hücre yama kıskaç kayıtlarının hassasiyetini ve hassasiyetini vurgulamak, GVS'nin vestibüler işleyişi nasıl iyileştirebileceğini niçin açıklığa kavuşturmaya yardımcı olur.
Gelecekteki çalışmalar spontan aktivite gösteren diğer nöronal popülasyonlar için bu protokolü uygulayabilir. Bir çalışmada sıçanların somatosensoriyel ve işitsel korteksler içinde spontan olmayan aktif nöronal nüfusa stokhastik gürültü uygulanmıştır19. Ancak, bu enzimatik olarak ayrıştırılmış piramidal nöronların bir hücre süspansiyon yapıldı ve özellikle Na+ akımları kayıt edildi, hangi voltaj kıskacı deneyleri kullanılarak postsinaptik hücrelerden alınır. Bu protokolde MVN nöronların spontan aktivitesi mevcut kıskaç deneyleri kullanılarak beyin sapının enine dilimleri içinde tek tek nöronlardan kaydedildi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar çıkar çatışması beyan etmezler.
Acknowledgments
SPS Sydney Üniversitesi lisansüstü araştırma bursu tarafından desteklendi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| CaCl | Scharlau | CA01951000 | Used for ACSF and sACSF |
| D-(+)-Glucose | Sigma | G8270 | Used for ACSF and sACSF |
| EGTA | Sigma | E0396-25G | Used for K-based intracellular solution |
| HEPES | Sigma | H3375-25G | Used for K-based intracellular solution |
| KCl | Chem-supply | PA054-500G | Used for ACSF, sACSF and intracellular solution |
| K-gluconate | Sigma | P1847-100G | Used for K-based intracellular solution |
| Mg-ATP | Sigma | A9187-500MG | Used for K-based intracellular solution |
| MgCl | Chem-supply | MA00360500 | Used for ACSF and sACSF |
| Na3-GTP | Sigma | G8877-100MG | Used for K-based intracellular solution |
| NaCl | Chem-supply | SO02270500 | Use for ACSF and intracellular solution |
| NaH2PO4•2H2O | Ajax | AJA471-500G | Used for ACSF and sACSF |
| NaHCO3 | Sigma | S5761-1KG | Used for ACSF and sACSF |
| Sucrose | Chem-supply | SA030-500G | Used for sACSF |
| Isoflurane | Henry Schein | 1169567762 | Used for anaesthetising mice |
| EQUIPMENT | |||
| Borosilicate glass capillaries | Warner instruments | GC150T-7.5 | 1.5 mm OD, 1.16 mm ID, 7.5 cm length |
| Data acquisition software | Axograph | Used for electrophysiology and analysis | |
| Friedmen-Pearson Rongeurs | World precision instruments | 14089 | Used for dissection |
| Micropipette puller | Narishige | PP-830 | Used for micropipette |
| Multiclamp amplifier | Axon instruments | 700B | Used for electrophysiology |
| pH meter | Sper scientific | 860033 | Used for internal solution |
| Standard pattern scissors | FST | 14028-10 | Used for dissection |
| Sutter micromanipulator | Sutter | MP-225/M | Used for electrophysiology |
| Upright microscope | Olympus | BX51WI | Used for electrophysiology |
| Vibratome | Leica | VT1200 | Used for slicing brain tissue |
References
- Amiridis, I. G., Hatzitaki, V., Arabatzi, F. Age-induced modifications of static postural control in humans. Neuroscience Letters. 350 (3), 137-140 (2003).
- Iwasaki, S., Yamasoba, T. Dizziness and imbalance in the elderly: age-related decline in the vestibular system. Aging and disease. 6 (1), (2015).
- Fujimoto, C., et al. Noisy galvanic vestibular stimulation induces a sustained improvement in body balance in elderly adults. Scientific Reports. 6, 37575 (2016).
- Breen, P. P., et al. Peripheral tactile sensory perception of older adults improved using subsensory electrical noise stimulation. Medical Engineering & Physics. 38 (8), 822-825 (2016).
- Yamamoto, Y., Struzik, Z. R., Soma, R., Ohashi, K., Kwak, S. Noisy vestibular stimulation improves autonomic and motor responsiveness in central neurodegenerative disorders. Annals of Neurology. 58 (2), 175-181 (2005).
- Soma, R., Nozaki, D., Kwak, S., Yamamoto, Y. 1/f noise outperforms white noise in sensitizing baroreflex function in the human brain. Physical Review Letters. 91 (7), 078101 (2003).
- Wiesenfeld, K., Moss, F. Stochastic resonance and the benefits of noise: from ice ages to crayfish and SQUIDs. Nature. 373 (6509), 33-36 (1995).
- Moss, F., Ward, L. M., Sannita, W. G. Stochastic resonance and sensory information processing: a tutorial and review of application. Clinical Neurophysiology. 115 (2), 267-281 (2004).
- Goel, R., et al. Using low levels of stochastic vestibular stimulation to improve balance function. PloS one. 10 (8), e0136335 (2015).
- Inukai, Y., et al. Effect of noisy galvanic vestibular stimulation on center of pressure sway of static standing posture. Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 11 (1), 85-93 (2018).
- Mulavara, A. P., et al. Using low levels of stochastic vestibular stimulation to improve locomotor stability. Frontiers in Systems Neuroscience. 9, 117 (2015).
- Iwasaki, S., et al. Noisy vestibular stimulation increases gait speed in normals and in bilateral vestibulopathy. Brain stimulation. 11 (4), 709-715 (2018).
- Serrador, J. M., Deegan, B. M., Geraghty, M. C., Wood, S. J. Enhancing vestibular function in the elderly with imperceptible electrical stimulation. Scientific Reports. 8 (1), 336 (2018).
- Kim, J., Curthoys, I. S. Responses of primary vestibular neurons to galvanic vestibular stimulation (GVS) in the anaesthetised guinea pig. Brain Research Bulletin. 64 (3), 265-271 (2004).
- Flores, A., et al. Stochastic resonance in the synaptic transmission between hair cells and vestibular primary afferents in development. Neuroscience. 322, 416-429 (2016).
- Huidobro, N., et al. Brownian Optogenetic-Noise-Photostimulation on the Brain Amplifies Somatosensory-Evoked Field Potentials. Frontiers in Neuroscience. 11, 464-464 (2017).
- Goldberg, J., Ferna, C., Smith, C. Responses of vestibular-nerve afferents in the squirrel monkey to externally applied galvanic currents. Brain Research. 252 (1), 156-160 (1982).
- Baird, R., Desmadryl, G., Fernandez, C., Goldberg, J. The vestibular nerve of the chinchilla. II. Relation between afferent response properties and peripheral innervation patterns in the semicircular canals. Journal of Neurophysiology. 60 (1), 182-203 (1988).
- Remedios, L., et al. Effects of Short-Term Random Noise Electrical Stimulation on Dissociated Pyramidal Neurons from the Cerebral Cortex. Neuroscience. 404, 371-386 (2019).
- Paxinos, G., Franklin, K. B. The mouse brain in stereotaxic coordinates. , Gulf professional publishing. (2004).
- Camp, A. J., Callister, R. J., Brichta, A. M. Inhibitory synaptic transmission differs in mouse type A and B medial vestibular nucleus neurons in vitro. Journal of Neurophysiology. 95 (5), 3208-3218 (2006).
- Camp, A., et al. Attenuated glycine receptor function reduces excitability of mouse medial vestibular nucleus neurons. Neuroscience. 170 (1), 348-360 (2010).
- Iwasaki, S., et al. Effect of Noisy Galvanic Vestibular Stimulation on Ocular Vestibular-Evoked Myogenic Potentials to Bone-Conducted Vibration. Front in Neurology. 8, 26 (2017).
- Goldberg, J., Smith, C. E., Fernandez, C. Relation between discharge regularity and responses to externally applied galvanic currents in vestibular nerve afferents of the squirrel monkey. Journal of Neurophysiology. 51 (6), 1236-1256 (1984).
