Biz optogenetics ve elektrofizyolojik kayıtlar hipokampal teta salınımları (5-10 Hz) farelerde davranıyor seçici işlemler için nasıl kullanılacağını açıklar. Yerel alan potansiyeli kullanarak ritim sürüklenme etkinliği izlenir. Opto - ve pharmacogenetic inhibisyon hipokampal eşitleme efferent okuma giderir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Hipokampal teta salınımlarını fareler davranışlar içinde Optogenetic sürüklenme
Bu makalede
Özet
Özet
Kapsamlı veri neural ağ salınımlarını davranış için ilişkiler ve beyin bölgeleri arasında nöronal deşarj organizasyonu için yeni araçları seçerek beyin ritimleri işlemek ara. Burada hücre dışı Elektrofizyoloji hipokampal teta salınımları (5-10 Hz) davranışlar farelerde yüksek sadakat kontrolü için projeksiyon özgü optogenetics birleştiren bir yaklaşımı açıklamak. Optogenetic sürüklenme özgüllüğü channelrhodopsin-2 (ChR2) hedef alarak medial septal hücreleri, en önemlisi hipokampal teta titreşimler, üretimi dahil GABAergic nüfusa elde edilir ve bir yerel etkinleştirme senkronize hipokampüs inhibitör septal afferents bir alt kümesi. Optogenetic ritim denetimin etkinliğinin bir eş zamanlı yerel alanında potansiyel (LFP) lamina CA1 çevrenin ve/veya nöronal deşarj arasında izleme tarafından doğrulanır. Bu kolayca implementable hazırlık kullanarak çeşitli optogenetic stimülasyon protokolleri teta salınımlarını indüksiyon için ve onların frekans ve düzenlilik manipülasyon etkinliğini gösterir. Son olarak, projeksiyon özgü inhibisyon teta ritim denetimle bir arada okuma hipokampal eşitleme efferent bölgeler tarafından belirli yönlerini giderir.
Giriş
Memelilerde nöronal aktivite içinde ve beyin bölgeleri1,2,3,4arasında bilgi aktarımı yardımcı ağ salınımları tarafından koordine edilmektedir. Beyin ritimleri salınımları çok yavaş (< 0.8 Hz) kadar ultrafast (> 200 Hz) Frekanslar arasında değişen içerir. Kanıt büyük gövdeli ağ salınımlarını katılımı biliş5,6,7,8,9,10 da dahil olmak üzere çeşitli beyin ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
PV-Cre çakma erkek fareler59, 10-25 haftalık kullanılmıştır. Fareler hayvan tesiste standart koşullar altında yer alan ve bir 12 h açık/koyu döngüsü devam etti. Tüm yordamlar ulusal ve uluslararası kurallara uygun olarak gerçekleştirilen ve (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz, Nordrhein-Westfalen) yerel sağlık otoriteleri tarafından kabul edildi.
1. viral enjeksiyon
- Tüm prosedürü sırasında biyolojik güvenlik yönergeleri60izleyin. Laboratuvar önlüğü, ameliyat maskesi, bir saç filesi ve iki çift eldiven giymek.
- Tüp bir steril neşter veya makas ile yaklaşık 1 m ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
ChR2 MS 1 bölümünde açıklandığı gibi GABAergic hücrelere hedefleme Şekil 2Agösterilmektedir. Dorsal hipokampus CA1 alanının üzerinde implante bir optik fiber üzerinden MS GABAergic hücrelerinin akson uyarılması Optogenetic teta salınımlarını uyarıcı Ipsilateral (Şekil 2B) frekansta kontralateral yanı sıra entrains Yarımküre (Şekil 2C). Teta titreşimler tarafından hangi etkinliği olarak göreli teta LF.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Burada biz trene binmek ve hipokampal teta salınımlarını behaving hayvan temin için yaygın olarak erişilebilir bir metodoloji sundu. Bu yaklaşım bilgi işleme ve davranış teta ritim'ın fonksiyonların çalışmaları için yararlı olabilir. Bu yöntemin önemli yönleri şunlardır: seçimi (1) opsin ve ChR2 MS aksonlar için hedefleme hipokampüs, sürekli stimülasyon ve LFP sağlamak için implante optik fiber-tel dizi derlemeler (2) sağlam optik ve elektriksel özellikleri hücreleri fareler, (3) en uygun miktarda ışık teta frekanslarda .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
El yazması üzerinde uzman yardımı ile veri analizi için Maria Gorbati ve Jennifer Kupferman Yorumlar için teşekkür etmek istiyorum. Bu eser Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; tarafından desteklenen EXC 257 NeuroCure, TK ve AP; Öncelik Program 1665, 1799/1-1(2), Heisenberg programı, 1799/2-1, AP), Alman-İsrail Vakfı bilimsel araştırma ve geliştirme (GIF; Ben-1326-421.13/2015, TK) ve insan sınır bilim programı (HFSP; RGY0076/2012, TK).
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| PV-Cre fareleri | Jackson Laboratuvarı | B6; 129P2-Pvalbtm1 (cre) Arbr / J | |
| < güçlü > Adı< / güçlü > | < güçlü > Şirket< / güçlü > | < güçlü > Katalog Numarası< / strong> | Yorumlar< / strong> |
| Surgery< / u> | |||
| Stereotaksisis | David Kopf Aletleri, Tujunga, CA, ABD | Model 963 | Ultra Hassas Küçük Hayvan Stereotaksik Alet |
| Matkap uçları, 0,8 mm | Bijoutil, Allschwil, İsviçre | 49080HM | |
| 0,01-1 ml şırınga | Braun, Melsungen, Almanya | 9161406V | |
| Sterican kanüller | Braun | 26 G, 0,45x25 mm BL/LB | |
| İnce ve keskin makas | Fine Science Tools Inc., Vancouver, Kanada | 14060-09 | |
| Forceps | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 11210-10 | Dumont AA - Epoksi Kaplı Forseps |
| Künt paslanmaz çelik makas | Fine Science Tools Inc. | 14018-14 | |
| Lehimleme istasyonu | Weller Tools GmbH, Besigheim, Almanya | WSD 81 | |
| Eritromisin | Rotexmedica GmbH, Trittau, Almanya | PZN: | İnfüzyon çözeltisi için 10823932 1g toz |
| Name< / strong> < | strong>Company< / strong > | Katalog Numarası< / strong > | < strong > Yorumlar< / strong> |
| Optogenetics | |||
| Hamilton pompası | PHD Ultra, Harvard Aparatı, Holliston, MA, ABD | modeli 703008 | İtme/çekme mekanizmalı PHD Ultra Şırınga Pompası |
| Hamilton 5 ve mikro; L Şırınga, 26 gauge | PHD Ultra, Harvard Aparat Modeli | 75 RN SYR | |
| Hamilton 5 & L Piston | PHD Ultra, Harvard Aparat Modeli | 75 RN SYR | |
| Boru | Fisher Scientific, Pittsburgh, ABD | PE 20 | İç çap 0,38 mm (.015"), Dış çap 1,09 mm (.043") |
| Sterican kanülleri | Braun, Melsungen, Almanya | 27 G, 25x0,40 mm, künt | |
| Hassas matkap/taşlama | Proxxon, Wecker, Luxemburg | fbs 240/e | |
| Kesme diskler | Proxxon | NO 28812 | |
| Cre bağımlı channelrhodopsin | Penn Vector Core, Philadelphia, PA, ABD | AV-1-18917P | Yapı adı: AAV2/1.CAGGS.flex.ChR2.tdTomato, titre: 1.42x1013 vg/ml |
| Cam kinaz bağımlı halorhodopsin | Penn Vektör Çekirdeği | AV-1-26971P | Yapı adı: eNpHR3.0, AAV2/1.CamKIIa.eNpHR3.0-EYFP.WPRE.hGH, titre: 2.08_1012 vg/ml |
| Çok modlu fiber optik | ThorLabs, Dachau, Almanya | FG105LCA | 0.22 NA, Düşük-OH, & Oslash; 105 ve mikro; m Çekirdek, 400 - 2400 nm |
| Seramik çubuk yüksük | Hassas Elyaf Ürünleri, Milpitas, CA, ABD | CFLC126 | Seramik LC MM Yüksük, ID 126um |
| Parlatma kağıdı | Thorlabs | LF3D | 6 "x 6" Elmas Lepleme (Parlatma) Levha |
| Güç ölçer | Thorlabs | PM100D | Kompakt Güç ve Enerji Ölçer Konsolu, Dijital 4 "LCD |
| Çok Modlu fiber optik bağlayıcı | Thorlabs | FCMM50-50A-FC | 1x2 MM Bağlayıcı, 50:50 Bölme Oranı, 50 ve mikro; m GI Fiberler, FC/PC |
| Fiberoptik yama kablosu | Thorlabs | FG105LCA CUSTOM-MUC | özel yapım, 3 m uzunluğunda, koruyucu borulu, Boru: FT030, Konektör 1: FC/PC, Konektör 2: 1.25mm (LC) Seramik Yüksük |
| Kılıfı | Hassas Elyaf Ürünleri, Milpitas, CA, ABD | ADAL1 | Seramik Bölünmüş Çiftleşme Kılıfı & Oslash için; 1,25 mm (LC/PC) Yüksükler |
| 473 nm DPSS lazer | Laserglow Teknolojileri, Toronto, ON, Kanada | R471005FX | LRS-0473 Serisi |
| 593 nm DPSS lazer | Lazer Kızdırma Teknolojileri | R591005FX | LRS-0594 Serisi |
| MC_Stimulus II | Çok Kanallı Sistemler, Reutlingen, Almanya | STG 4004 | |
| Dünya çapında Empedans koşullandırma modülü | Nöral mikro Hedefleme, Bowdoin, ABD | ICM | |
| Name | Company | Katalog Numarası | Comments |
| Electrophysiology | |||
| Tungsten teller | California Fine Wire Company, Grover Beach, CA, ABD | CFW0010954 | 40 & m,% 99,95 |
| Kılcal boru | Optronics | 1068150020 | ID: 100.4 ve mikro; m |
| Omnetics nano konektör | Omnetics Bağlayıcı Şirketi, Minneapolis, ABD | A79038-001 | |
| Vidalar | Bilaney, D & uuml; sseldorf, Almanya | 00-96x1/16 | paslanmaz çelik |
| Silikon prob | NeuroNexus Technologies, Ann Arbor, MI, ABD | B32 | |
| Headstage | Neuralynx, Bozeman, Montana USA | HS-8 | minyatür headstage unity kazanç preamplifikatörleri |
| Gümüş iletken boya | Conrad elektronik, Almanya | 530042 | |
| Sıvı akısı | Felder GMBH Lö ttechnik, Oberhausen, Almanya | Lö tö l ST | DIN EN 29454.1, 3.2.2.A (F-SW 11) |
| LED | Neuralynx | HS-LED-Kırmızı-omni-10V | |
| < güçlü > İsim< / güçlü > | < güçlü > Şirket< / güçlü > | < güçlü > Katalog Numarası< / güçlü > | < güçlü > Yorumlar< / güçlü |
| > Yazılım < / u > | |||
| MATLAB | Matematik İşleri, Natick, MA, ABD | ||
| MC_Stimulus yazılımı | Çok Kanallı, Sistem | ||
| Nörofizyolojik Veri Yöneticisi | NDManager, http://neurosuite.sourceforge.net | ||
| Klusters | http://neurosuite.sourceforge.net, Hazan et al., 2006 | ||
| Neuralynx | Cheetah | https://neuralynx.com/software/cheetah | kayıt sisteminin yazılımı |
| Çok kanallı veri analizi yazılımı | Cambridge Electronic Design Limited, Cambridge, GB | Spike2 |
Kaynaklar
- Salinas, E., Sejnowski, T. J. Correlated neuronal activity and the flow of neural information. Nat Rev Neurosci. 2 (8), 539-550 (2001).
- Buzsaki, G., Wang, X. J. Mechanisms of gamma oscillations. Annu Rev Neurosci. 35, 203-225 (2012).
- Cannon, J., et al.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
