Yöntem makalesi

Fare hipokampal dilimlerindeki nöronların fotostimülasyon ve tam hücre yama kelepçesi kayıtları

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Richevaux, L., et al. Fare Beyin Dilimlerinde Uzun Menzilli Girdilerin Optogenetik Stimülasyonu için İn vivo İntraserebral Stereotaksik Enjeksiyonlar. J. Vis. Uzm. (2019)

Video, transfekte edilmiş bir fare hipokampal beyin dilimindeki sinaptik etkileşimleri ve nöronal tepkileri incelemek için bir protokol göstermektedir. Aksiyon potansiyellerini tetiklemek için uzun menzilli duyusal nöronların aydınlatılmasını ve elde edilen uyarıcı post-sinaptik potansiyellerin tüm hücre yama-kelepçe tekniği kullanılarak kaydedilen nöronda kaydedilmesini içerir.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvan örneklerini içeren tüm prosedürler, uygun hayvan etik inceleme komitesi tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır.

1. Akut kesit kayıtları için çözümler

  1. Elektrofizyoloji deneylerinden önce saf deiyonize suda 10x yapay beyin omurilik sıvısı (aCSF) çözeltisinin (124 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 26 mM NaHCO3, 1 mM NaH2PO4 ve 11 mM D-glikoz) stok çözeltilerini hazırlayın. Çözeltiyi CaCl2 ve MgCl2 içermeyen 1 L'lik şişede 4 ° C'de saklayın.
  2. Potasyum-glukonat bazlı pipet çözeltisini 135 mM K-glukonat, 1.2 mM KCl, 10 mM HEPES, 0.2 mM EGTA, 2 mM MgCl2, 4 mM MgATP, 0.4 mM Tris-GTP, 10 mM Na 2-fosfokreatin ve post-hoc hücre morfolojisi ifşası için 2.7-7.1 mM biyositin içerecek şekilde hazırlayın. Çözeltinin pH'ını 7.3'e ve ozmolaritesini 290 mOsm'ye ayarlayın. 1 mL alikotları -20 °C'de saklayın.

2. Tüm hücre yama kelepçesi kaydı

  1. Hipokampal kompleksi içeren bir beyin dilimini, özel yapım bir cam transfer pipeti ile dik bir mikroskop üzerine monte edilmiş kayıt odasına nazikçe aktarın. Bir transfer pipeti, bir kauçuk pipet ampulüne bağlı kısaltılmış bir Pasteur pipetinden (iç çap 6,5 mm) yapılır. Kayıt odasını (3 mL) %34/%95 O5/CO2 ile köpürtülmüş aCSF ile sürekli olarak perfüze edin. Peristaltik pompanın hızını 2-3 mL/dk'ya ayarlayın.
  2. Mavi LED aydınlatmalı (470 nm) ilgili bölgedeki akson terminallerinde Chronos-GFP ekspresyonunu kısaca inceleyin ve 4x objektif ile gözlemleyin. GFP floresansı, uygun bir emisyon filtresi aracılığıyla görselleştirilir ve bir bilgisayar ekranında görüntülenen bir CCD kamera görüntüsü vardır.
  3. Dilimi korumak için dilimin üzerine sıkıca aralıklı naylon ipler ("arp") ile U şeklinde bir platin telden yapılmış bir dilim ankraj yerleştirin.
  4. 63x daldırma hedefine geçin ve odağı ayarlayın. Chronos-GFP'yi ifade eden aksonları kontrol edin ve yama kaydı için piramidal bir nöron seçin.
  5. Hedefi yukarı doğru hareket ettirin.
  6. Borosilikat camdan Kahverengi Alevli elektrot çektirme kullanarak pipetleri çekin. Çektirme, uç çapı yaklaşık 1 μm olan pipetler üretecek şekilde ayarlanmıştır. Pipetleri K-glukonat bazlı dahili solüsyonla doldurun.
  7. Pipeti baş bölümündeki pipet tutucusuna monte edin. Pipeti hazneye indirin ve objektifin altındaki ucu bulun. Pipet direnci 3–8 MΩ arasında olmalıdır. Pipetten bir çözelti konisinin dışarı çıktığını görmek için bir şırınga ile hafif bir pozitif basınç uygulayın ve pipeti ve hedefi kademeli olarak dilimin yüzeyine indirin.
  8. Hücreyi voltaj kelepçesi konfigürasyonunda yamalayın: tanımlanan nörona yaklaşın ve pipet ucunu nazikçe soma üzerine bastırın. Pozitif basınç, zar yüzeyinde bir çukur oluşturmalıdır. Giga-ohm'luk bir conta (>1 GΩ direnç) oluşturmak için basıncı serbest bırakın. Mühürlendikten sonra, tutma voltajını -65 mV'ye ayarlayın. Membranı keskin bir negatif basınç darbesiyle kırın: bu, pipet tutucusuna bağlı bir tüpe güçlü bir emme uygulanarak elde edilir.
  9. Tüm hücre akım kelepçesi modunda, nöronun hiperpolarize edici ve depolarize edici akım adımlarına verdiği tepkileri kaydedin (Şekil 1A).
    not: Bu protokol, hücrenin aktif ve pasif içsel özelliklerini belirlemek için kullanılacaktır. Çevrimdışı analiz için özel olarak yazılmış MATLAB rutinleri kullanılır.
  10. Chronos'u ifade eden afferent fiberlerin tüm alan 475 nm LED stimülasyonuna akım veya voltaj kelepçesi postsinaptik yanıtlarında kayıt yapın. 20 Hz'de 2 ms süreli 10 stimülasyonlu trenlerle uyarın (Şekil 1 B, C). Işık yoğunluğu 0,1–2 mW.
    arasında değişebilir not: Işık yoğunluğu, objektifin altına yerleştirilmiş bir fotodiyot sensörü ile donatılmış bir dijital el tipi optik güç konsolu ile ölçüldü. 2-4 ms'lik yanıt gecikmeleri, monosinaptik bir bağlantı için karakteristiktir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1: Presubiküler tabaka III nöron: içsel özellikler, talamik afferentlerin ışık stimülasyonuna yanıt ve hücre morfolojisinin post-hoc açığa çıkarılması. (A) Hiperpolarize ve depolarize edici akım adımları için katman III nöronun ateşleme modeli ve zar potansiyel varyasyonları. (B, C) Katman III nöronun, (B) akım-kelepçe ve (C) vo...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
KartalSigmaP4504 Serisifinal 1.2 mM
Magnezyum klorürSigma63069son 2 mM
Çoklu Kelepçe 700BAkson Aletleri
pClamp edinim yazılımıAkson Aletleri
Peristaltik pompaGilsonMinipuls 3Ekranda 14-16 ml / dak için 3-3
Potasyum glukonat (K-glukonat)SigmaG4500Final 135 mM
Borosilikat Kılcal DamarlarHavard AparatıGC150-101,5 mm dış, 0,86 iç çap
Kahverengi Alevli elektrot çektirmesiSutter AletleriP-87
EGTA (EGTA)SigmaE4368Final 0.2 mM
470 nm LEDCairn AraştırmaP1105 / 470 / LED DC / 59022mEşleşen uyarma filtresi 470/40x ve GFP için emisyon filtresi ile kullanın
AAV5. Syn.Chronos-GFP.WPRE.bGHPenn Vektör ÇekirdeğiAV-5-PV3446Lot V6026R, qTiter GC/ml 4.912e12, ddTiter GC/ml 2.456e13
CCD KameraAndorDL-604M
Konfokal MikroskopZeissLSM71020 katı
Dijital veri 1440AAkson Aletleri
Dijital el tipi optik metreThor LaboratuvarlarıPM100D475 nm'de parametreli
HEPES ÜNİVERSİTESİSigmaH3375Final 10 mM
LED Güç KaynağıCairn AraştırmaOptoLED Işık Kaynağı
Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fotostim lasyon N ronlarEksitat r Post Sinaptik Ak mlarChronos GFP EkspresyonuVoltaj Klempi Konfig rasyonuGiga Ohm S zd rmazl k Olu umuLED Alan Stim lasyonuSinaptik Ba lant AnaliziElektrofizyoloji Kay t Odas

İlgili makaleler