Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Erişkin Serebellar Dilimlerde Uzun Süreli Depresyon İndüksiyonunun Değerlendirilmesi

6.4K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/59859

⸱

16 Ekim 2019

 , 

Bu makalede

Özet

Bazı gen manipüle hayvanlarda, tek bir protokol kullanarak serebellar Purkinje hücrelerinde LTD neden başarısız olabilir, ve LTD ve motor öğrenme arasında bir tutarsızlık olabilir. Gen lemanlı hayvanlarda LTD indüksiyonu değerlendirmek için birden fazla protokol gereklidir. Standart protokoller gösterilir.

Özet

Sinaptik plastisite öğrenme ve bellek için bir mekanizma sağlar. Serebellar motor öğrenme için, paralel liflerden (PF) Purkinje hücrelerine (PC) sinaptik iletimlerin uzun süreli depresyonu (LTD) motor öğrenmenin temeli olarak kabul edilir ve hem LTD hem de motor öğrenme nin eksiklikleri çeşitli genle manipüle edilmiş hayvanlar. Motor öğrenme yeteneğinin değerlendirilmesi için optokinetik refleks (OKR), vestibüler-göz refleksi (VOR) ve rotarod testi gibi yaygın motor öğrenme setleri kullanıldı. Ancak, GluA2 karboksi sonlandırıcı modifiye knock-in fareler elde edilen sonuçlar, PF-LTD olmamasına rağmen, VOR ve OKR normal adaptasyon gösterdi. Bu raporda, LTD indüksiyon uymuş sadece oda sıcaklığında stimülasyon protokolü bir tür kullanılarak denendi. Böylece, serebellar LTD indüklemek için koşullar yakın fizyolojik sıcaklıkta çeşitli protokoller kullanılarak aynı knock-in mutantlar araştırıldı. Son olarak, LTD'nin bu gen letimli farelerde indüklenebileceği stimülasyon protokolleri bulduk. Bu çalışmada, LTD-indüksiyonu değerlendirmek için bir dizi protokol önerilmiştir, bu da LTD ile motor öğrenimi arasındaki nedensel ilişkinin daha doğru bir şekilde incelenmesine olanak sağlayacaktır. Sonuç olarak, gen leilgili farelerde LTD değerlendirilirken deneysel koşullar çok önemlidir.

Giriş

Serebellar korteksin ayrıntılı nöronal ağların sinaptik organizasyonu, bilgisayarları oluşan, moleküler tabaka internöronlar (sepet ve stellat hücreleri), Golgi hücreleri, granül hücrelerinden PFs, yosunlu lifler ve tırmanma lifleri (CFs), aydınlatılmış edilmiştir uyarma / inhibisyon ve divergence / yakınsama açısından, ve iyi organize devre diyagramı beyincik bir "nöronal makine"1olduğunu ileri sürmüştür , bu "makine" amacı hakkında daha önce hiçbir fikrim olmamasına rağmen. Daha sonra Marr, PC'lere yapılan PF'lerin üçlü kat bir çözümleme ağı2oluşturduğunu ileri sürüler. Ayrıca her CF elemental hareket....

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

Protokol

Tüm deneysel prosedürler, deneylerde hayvanların bakımı ve kullanımı konusunda RIKEN komitesi tarafından onaylanmıştır. Fareler, RIKEN Beyin Bilimi Merkezi'nin hayvan tesisinde iyi kontrollü sıcaklık (23-25 °C) ve nem (%45-%65) altında tutuldu. Koşul -ları. Hem erkek hem de dişi WT fareler (C57BL/6, 3-6 ay) kullanıldı.

1. Deneylerde Kullanılan Çözümlerin Hazırlanması

NOT: Tüm çözümler metaliçermeyen ultra saf suda (direnç > 18,2 MΩ) ve diğer kirlerde (toplam organik karbon (TOC) < 5,0 ppb) yapılmalıdır. Dilim kesme ve kayıt için yapay beyin omurilik sıvısı (ACSF) çalışma ACSF 10 kez (x10) stok dene....

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

Sonuçlar

Bu çalışmada serebellar LTD.'yi ikna etmek için dört protokol kullanılmıştır. İlk iki protokolde (protokol 1 ve 2), pf-stimülasyon ve CF-stimülasyon un birleşimi akım kelepçesi koşullarında uygulandı. Diğer iki protokolde (protokol 3 ve 4), somatik depolarizasyon gerilim-kelepçe koşullarında CF-stimülasyon yerine geçildi. Konjonktif stimülasyon sırasında gerilim-iz veya akım izleri karşılaştırıldı (Şekil 2).

1 PF-stimülasyon ve 1 CF-stimülasyon akım-kelepçe koşull.......

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

Tartışma

Dört protokol arasındaki farklar

LTD-inducing protokolleri 1 ve 2, Cjs 300 kez 1 Hz serebellar LTD stimülasyon frekansı ikna etmek için yeterli dir. Cf stimülasyon frekansı fizyolojik bir aralıkta gibi görünüyordu, uyarı yetişkin farelerde karmaşık başak atış hızı olduğu bildirilmiştir çünkü (P60) 1.25 Hz36olduğu bildirilmiştir . Ancak, CF stimülasyon tek başına PF-CF sinaps uzun vadeli plastisite neden olmadı, protokol1 ve 2 kullanılan gibi(Şekil 4

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

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

A. Oba'ya teknik yardımları için teşekkür ederiz. Bu araştırma kısmen Bilimsel Araştırma Hibe-in-Aid (C) 17K01982 k.y tarafından desteklenmiştir.

....

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
AmplifikatörMoleküler Cihazlar-AksonMulticlamp 700B
Borosilikat cam kılcalSutterBF150-110-10
SayısallaştırıcıMoleküler Cihazlar-AxonDigidata1322A
Elektrot çektirmeSutterModeli P-97
İzofluranFUJIFILM Wako Saf Kimyasal26675-46-7
İzolatörA.M.P.I.ISOflex
Doğrusal dilimleyiciDosaka EMPRO7N
MikroskopNIKONEclipse E600FN
Peristaltik pompaGilsonMP1 Tek Kanallı Pompa
PikrotoksinSigma-AldrichP1675
Saf su yapıcıMerck-MilliporeMilliQ 7000
Deney yazılımıİstatistik için moleküler prob-AxonpClamp 10
YazılımıKyensLabKyPlot 5.0
StimülatörWPIDS8000
Sıcaklık kontrolörüWarnerTC-324B
TetrodotoksinTocris1078

Kaynaklar

  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.

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

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Patch ClampParalel LiflerPurkinje HücreleriTırmanıcı LiflerVibratom ile Kesit AlmaACSF PerfüzyonuTetrodotoksin UygulamasıPikrotoksin Uygulaması