$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Rekombinant bir viral vektör ile enfekte olmuş CA3 nöronları içeren fare hipokampal beyin dilimlerini alın.
Viral genom, bir floresan raportör ve voltaj kapılı kalsiyum kanallarının ekspresyonunu aşağı regüle eden bir mikroRNA ile etiketlenmiş ışıkla aktive edilen bir kanalı ifade eder.
Karanlık koşullar altında bir kayıt odasına bir dilim yerleştirin. Bir mikroskop kullanarak, floresan CA3 nöronlarını tanımlayın.
Enfekte CA3 nöronlarından girdi alan bir CA1 nöronuna bir kayıt elektrodu yamalayın. Hücre içi iyonik akımları kaydetmek için zarı yırtın.
İnhibitör nörotransmitter reseptörlerini bloke etmek için bir inhibitör uygulayın, sadece uyarıcı sinyallere izin verin.
Işık darbeleri kullanarak, enfekte CA3 nöronlarındaki ışıkla aktive olan kanalları uyararak aksiyon potansiyelleri oluşturur.
Enfekte olmamış farelerde, aksiyon potansiyeli voltaj kapılı kalsiyum kanallarını aktive ederek nörotransmitter salınımını tetikleyen bir kalsiyum iyonu akışına neden olur. Nörotransmiterler, CA1 nöronlarında uyarıcı postsinaptik akımları veya EPSC'leri tetikler.
Enfekte farelerde, voltaj kapılı kalsiyum kanallarının mikroRNA aracılı indirgenmesi EPSC inhibisyonu ile sonuçlanır.
Bu protokol için, Çetin ve şirketi tarafından daha önce yayınlanan bir protokole göre, 15 gün veya daha uzun süre önce beyne rAAV1 / 2 enjekte edilmiş bir hayvan kullanın. Beyni izole edin ve vibratom ve gazlı buz gibi aCSF ile akut beyin dilimleri yapın.
İlgilenilen bölgenin dilimlerini toplayın ve optogenetik probun aktivasyonunu önlemek için ışığa maruz kalmalarını en aza indirin. Dilimlerin aynı aCSF'de 37 santigrat derecede 30 dakika iyileşmesine izin verin. Beyin dilimlerini tutmak için özel olarak tasarlanmış bir oda kullanın. Ardından, dilimleri altı ila sekiz saat sağlıklı kalacakları oda sıcaklığına getirin.
Devam etmek için, bir dilimi kayıt odasına aktarın ve dakikada iki mililitre aCSF'de süper kaynaştırın. Ardından, enfeksiyonun lokalizasyonunu ve yoğunluğunu belirlemek için ifade edilen floresan raportörünün sinyalini kısaca kontrol edin. Ardından, bir yama elektrodunu hücre içi çözelti ile doldurun.
Şimdi, kızılötesi aydınlatma altında, enfekte nöronlardan sinaptik girdiler alan bir nöron üzerinde sıkı bir şekilde kapatılmış bir tam hücre konfigürasyonu elde edin. Seri direnç telafi edilmeden bırakılabilir, ancak sabit ve düşük olmalıdır. Örneğin, CA3 piramidal nöronları enfekte olmuşsa, CA1 bölgesinin proksimal ila medial yolundaki piramidal nöronları yamalayın.
Hücreler küçülmüş veya şişmiş görünmeye başladığında, yama zorlaştığında veya yamalar kararsız olduğunda, seçilen dilimler kayıt yapmak için yeterince uzun ve sağlıklı değildir.
Daha sonra, incelenen sinaptik akımları izole etmek için farmakolojiyi kullanın. Örneğin, amaç uyarıcı sinaptik iletimi araştırmaksa, banyoya bikükülin ekleyerek inhibitör sinaptik iletimi engelleyin.
Daha sonra, enfekte nöronların somatası üzerine yerleştirilmiş bir optik fibere bağlı 473 nanometre mavi lazer kullanarak uyarıcı postsinaptik akımlar gibi sinaptik akımları uyandırın. Lazeri nöronun aksonlarına yönlendirmeyin.
Örneğin, Schaffer teminatlarına ışık tutmaktan kaçının. Aksonların doğrudan depolarizasyonu arzu edilmez. Ardından, ışık darbesi başına birden fazla aksiyon potansiyeli uyandırma olasılığını azaltmak için stimülasyon uzunluğunu minimuma ayarlayın.
Ardından, küçük ama net bir şekilde tespit edilebilir sinaptik akımı uyandırmak için lazerin yoğunluğunu iyileştirin. Örneğin, CA3 ve CA1 piramidal nöronları arasındaki uyarıcı sinaptik iletim için, lazerin yoğunluğunu 20 ila 50 pikoamperlik sinaptik akımları uyandıracak şekilde ayarlayın.