Juxtasomal Biocytin Etiketleme Bireysel Kortikal nöronlar yapı-fonksiyon ilişkisi Çalışması için

Summary

Nöronal ağların yapısını anlamak için, bireysel nöronların fonksiyonel ve morfolojik karakterizasyon bir zorunluluktur. Burada, juxtasomal biocytin dışı yapılandırmada elektrofizyolojik kayıtları etiketleme izin verir, ama hücre içi dendritik ve aksonal mimari post hoc yeniden için nöron etiket yeteneğini muhafaza göstermektedir.

Abstract

Beyin korteksi, birlikte bir ağ olarak karar verme, duyusal kılavuzlu davranış veya bellek dahil olmak üzere birçok yüksek bilişsel işlevler sorumludur çok katmanlı ve çok farklı hücre tipleri ile karakterize edilir. Böyle karmaşık nöronal ağlar gibi görevleri gerçekleştirmek nasıl anlamak için, çok önemli bir adımdır hayvan ilgili bir bilişsel görevi gerçekleştirirken zaman tercihen, ağ içinde tek tek hücre tiplerinin işlevini (veya elektriksel aktiviteyi) belirlemektir. Ayrıca, ters kortikal ağını sağlamak için bireysel nöronların ağ ve morfolojik mimarisinin anatomik yapısını belirlemek için eşit derecede önemlidir. Bugün mevcut teknik atılımlar kaydedildi nöronları belirlenmesi post hoc değerli seçeneği ile hayvanlar davranmak, uyanık hücresel aktiviteyi kayıt izin. Burada, biz kayıt eylem potenti içerir juxtasomal biocytin etiketleme tekniği, göstermekal geleneksel yama pipetler kullanılarak dışı (ya da gevşek-yama) konfigürasyonunda spike. Juxtasomal Kayıt konfigürasyon, anestezi sedasyon, uyanık kafa sabit, ve hatta serbestçe hareket hayvanda dahil, davranışsal koşulları karşısında nispeten istikrarlı ve uygulanabilir. Bu yüzden, bu yöntem, bireysel nöronlar ve sonuçta, tüm kortikal mikrodevre yeniden hayvan davranış sırasında hücre tipi özel aksiyon potansiyeli çapalama bağlama sağlar. Bu Video yazıda, juxtasomal yapılandırmada bireysel nöronların post hoc tanımlanması ve morfolojik yeniden inşası için üretan-anestezi sıçan biocytin ile etiketlenmiş nasıl göstermektedir.

Introduction

Nöronal ağ oldukça spesifik morfolojik ve fizyolojik özellikleri ^1-7, özelliği çok sayıda hücre türleri, oluşur. Bunun bir sonucu olarak, tek tek hücre tipleri (bakınız örneğin Gentet et al. ⁸ ve Burgalossi et al. ⁹⁾ ağ içinde özel görevleri yerine getirir. Biz sadece nöronal ağlarda hücre tipine özel işlevleri anlamaya başlıyor ve çok keşfedilmeyi hala. Bu amaçla, çok sayıda laboratuarlar fizyolojik parametre ^1,10-15 elde edilmiş olan aynı nöronal nüfusun morfolojik özelliklerinin analizine izin deneysel yaklaşımlar uygulamaktadır. Burada, biocytin ile kaydedilen nöronun elektroporasyon ile kombinasyon ha....

Protocol

1.. Animal hazırlanması

Tüm deneysel prosedürleri VU Üniversitesi Amsterdam, Hollanda'da yerel etik komite tarafından Hollanda yasaları uyarınca ve değerlendirilmesinden sonra yapılır.

1. Intraperitoneal enjeksiyon ile (% 0.9 NaCI, 1.6-1.7 g / kg 'de% 20) üretan ile izofluran (oksijen içinde% 2-3) ile ve daha sonra bir Wistar sıçan (P25-P45, ♂ / ♀) anestezisi. Tutam çekilmesi, göz kapağı refleksleri ve burun kılı hareketlerini izleyerek anestezi derinliğini değerlendirin.
2. Halinde üretan ek bir doz (başlangıç ​​dozunun% 10) yönetmek hayvanın yeterli anestezi derinliği ulaşamazsa ya da burun kılı twitches deney sür....

Results

Bireysel nöronların 3D yapısı hakkında detaylı bilgi nöronal ağların örgütsel ilkelerini aydınlatılması için çok önemlidir. Bizim yöntem ve böylece post hoc nöronal sınıflandırma ve dendritik ve yüksek çözünürlükte tek nöronların aksonal mimarisinin ayrıntılı yeniden izin, in vivo hazırlanmasında yüksek kaliteli biocytin etiketleme elde etmek için bir boru hattı içerir. Juxtasomal etiketleme kalitesine bağlı olarak, nöronlar soluk çok doğru bir şekilde kayıt konumu ^19,26 uygun pozisyonlarda .......

Discussion

Juxtasomal yöntem davranışsal koşulları karşısında tek birimlerden vivo aksiyon potansiyeli çivilenmesi kayıt sağlar (anestezi, uyanık baş-sabit veya serbestçe hareket) biocytin-etiketleme post hoc hücre tipi sınıflandırma ve / veya 3D rekonstrüksiyon için kaydedilen nöron seçeneği ile. Büyük avantajı dışı (böylece noninvaziv) yapılandırmada fizyolojik parametrelerini elde etmek için, henüz biocytin ^16,17,32 ile hücre nöron etiketlemek edememek. Etiketleme biocytin ek olarak, bu tek.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
SM-6 kontrol sistemi	Luigs Neumann
LN- Mini 23 XYZ
LN- Mini 55 Manipülatör bloğu X2
Lynx-8 amplifikatör	Neuralynx
Axoclamp-2B amplifikatör	Axon Instruments
Osada modeli EXL-M40	Osada, Inc.
Piezoelektrik cihaz	Physik Instrumente	PL140.10
LabView	National Instruments, Austin, TX, ABD		LabView edinme yazılımı
Ntrode Virtual Instrument	R. Bruno, Columbia Univ., NY
Sugi emici swablar	Kettenbach	30601
At kalbinden sitokrom C	Sigma	C2506
Sığır karaciğerinden katalaz	Sigma	C9322
DAB	Sigma	D5637
H2O2	Boom	7047
Vectastain standart ABC kiti	Vektör	PK6100
Triton X100	Sigma	T9284
Üretan	Sigma	U2500
İzofluran	Farmakkimya	45.112.110
Lidokain	Sigma	L5647
Simpleks hızlı diş çimentosu	Kemdent	ACR308 / ACR924
Biyosit	Molekula	36219518
PFA	Merck Millipore	8187151000
Trizma tabanı	Sigma	T4661
Mowiol 4-88	Aldrich	81381
Analitik sınıf gliserol	Fluka	49767
HEPES	Sigma	H3375
NaCl	Sigma Aldrich	31434
KCl	Sigma Aldrich	60130
CaCl	Sigma Aldrich	22,350-6
MgCl2	Fluka	63072