23 Nisan 2020
Bu protokolün amacı, ventral tegmental alan reseptörlerini, alt bölüm dopamin salınımı için katkılarını incelemek için doğrudan manipüle etmektir.
Bu yaklaşım, nukleus accumbens'te spesifik ventral tegmental alanın, somatodendritik reseptörlerin ve fazik dopamin salınımının rolünü aydınlatmaya yardımcı olabilir. Bu yaklaşımın temel avantajı, fazik dopamin salınımı üzerindeki reseptör fonksiyon kontrolü ile ilgili soruların sağlam beyinde ele alınabilmesidir. Karbon fiber mikroelektrot ve bipolar stimülatör konumunu optimize etmek zor olabilir ve yeni başlayanlar için bazı tavsiyeler dorsal striatumda kayda başlamaktır.
Elektrotların kaydedilmesi, referans alınması ve uyarılması dahil olmak üzere birden fazla elektrot tipinin kullanılması ve manipüle edilmesi nedeniyle, bu elektrotların ne zaman ve nereye implante edildiğine dair görsel bir kılavuz faydalı olacaktır. Pedal refleksine yanıt eksikliğini doğruladıktan sonra, anestezi uygulanmış bir sıçanın kafa derisini üç ardışık iyodopovidon ve% 70 etanol ovma ile temizleyin. Son fırçalamadan sonra, implante edilen elektrotlara yer açmak için yeterli kafa derisi dokusunu kesmek için sterilize edilmiş iğne uçlu cımbız ve cerrahi makas kullanın.
Lambda ve bregmayı tanımlamaya yardımcı olmak için iki ila üç damla %3 hidrojen peroksit uygulamadan önce açıkta kalan kafatası yüzeyini sterilize edilmiş pamuk uçlu aplikatörlerle nazikçe temizleyin. Daha sonra, 1,5 milimetre çapında, 2,5 milimetre ön ve 3,5 milimetre yanal bir delik açmak için dakikada yaklaşık 20.000 devire ayarlanmış bir milimetre matkap ucu kullanın. 1,59 milimetre dış çapında, 3,2 milimetre uzunluğunda bir vidayı, vida sıkıca yerine oturana kadar deliğin yaklaşık yarısına kadar implante edin.
Ardından, sol yarımkürede, 1,5 milimetre önde ve bregmanın 3,5 milimetre yanında bir milimetre çapında bir referans elektrot deliği açın. Teli implante edilen vidanın başının etrafına ve altına sararken deliğe yaklaşık iki milimetre referans teli yerleştirin. Ardından, referans elektrodunu yerine sabitleyerek vidayı tamamen implante edin.
Sağ yarım kürede, 1,5 milimetre çapında, 1,2 milimetre ön ve bregmanın 1,4 milimetre yanal bir delik açın ve durayı dikkatlice çıkarmak için cımbız kullanın. Uyarıcı elektrot için, 5.2 milimetre posterior ve bregmaya bir milimetre lateral olarak iki milimetre ön-arka ve beş milimetre medial-lateral merkezli kare bir delik açın. Stereotaktik kol çubuklarını kullanarak, bipolar uyarıcı elektrot kılavuz kanülünü duranın beş milimetre altına indirin.
Stereotaktik kol çubuklarını kullanarak, karbon fiber mikroelektrodu striatumun en dorsal kısmında duranın dört milimetre altına indirin ve referans telini ve karbon fiberi bir potansiyostata bağlayın. Ardından, 60 Hertz'de 15 dakika boyunca eksi 0,4 ila 1,4 volt, saniyede 400 volt üçgen dalga formu uygulayın, ardından 10 Hertz'de 10 dakikalık bir uyaran uygulayın. Uyarıcı elektrot konumunu optimize etmek için, stimülatörü 60 Hertz frekansı, 24 darbe, 300 mikroamper akım ve faz başına iki milisaniye darbe genişliğine sahip iki kutuplu bir elektrik dalga formu üretecek şekilde ayarlayın.
Stimülatörü, duranın 5 ila 7,8 milimetre altına 0,2 milimetrelik artışlarla yavaşça indirin ve her artışta VTA'yı uyarın. Bir stimülasyon dorsal striatum içindeki karbon fiber mikroelektrotta fazik dopamin salınımı üretene kadar bipolar uyarıcı elektrot kılavuz kanülünü indirmeye devam edin. Bir dopamin salınımı gözlendiğinde, karbon fiber mikroelektrodu, duranın en az altı milimetre altına gelene kadar, çekirdek accumbens çekirdeğinin en dorsal kısmına indirin.
Elektrot yerinde olduğunda, VTA'yı uyarın ve dopamin zirvesinin tepe genliğini kaydedin, ardından karbon fiber mikroelektrodu en büyük dopamin salınımını üreten bölgeye indirin veya yükseltin, dopamin tepkisinin zirvesinin 0.6 voltta net bir oksidasyon zirvesi ve eksi 0.2 voltta bir indirgeme zirvesi olarak temsil edildiğinden emin olun. Karbon fiber ve uyarıcı elektrot kılavuz kanülünün konumu optimize edildikten sonra, hayvanı her üç dakikada bir 20 ila 30 dakika boyunca uyarın. Stabil bir taban çizgisine ulaştıktan sonra, iç kanülü bipolar stimülatöre önceden takılmış kılavuz kanüle elle nazikçe indirin ve kanül yerleştirilmesinin uyarılan sinyalde bir değişikliğe neden olmadığını doğrulamak için ek iki ila üç temel kayıt elde edin.
Bir temel yanıt oluşturulduktan sonra, iki dakikalık bir süre boyunca VTA'ya 0.5 mikrolitre ilaç çözeltisi infüze etmek için bir şırınga pompası ve bir mikroşırınga kullanın. İnfüzyondan sonra, infüzyon sonrası etkileri ölçmek için yanıtı her üç dakikada bir kaydetmeye devam ederek, çıkarmadan önce iç kanülü en az bir dakika yerinde bırakın. Bu temsili renk grafiklerinde gösterildiği gibi, salin infüzyonu, uyarılmış fazik dopamin salınımını değiştirmez.
NMDA'nın infüzyonu, uyarılmış fazik dopamin salınımında sağlam bir artış sağlarken, NMDA reseptörü rekabetçi antagonisti AP5, sağlam bir azalma sağlar. Hem rekabetçi olmayan nikotinik asetilkolin reseptör antagonisti mecamylamine hem de seçici olmayan rekabetçi muskarinik asetilkolin reseptör antagonisti skopolamin, uyarılmış fazik dopamin salınımında sağlam bir azalma sağlar. Bu grafikte, test edilen ilaçların zaman içindeki etkilerinin bir özeti gözlemlenebilir.
İnfüzyon kanülü, bipolar uyarıcı elektrot içine dikkatlice yerleştirilmelidir. Aksi takdirde, fazik dopamin salınımında artefaktif değişikliklere yol açan aşırı hasar meydana gelebilir. Bu yaklaşım, araştırmacıların, fazik dopamin salınımının in vivo olarak düzenlendiği spesifik reseptör mekanizmalarını daha ince bir şekilde ele almalarına izin vermiştir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, saniyenin altındaki dopamin salınımındaki rollerini incelemek amacıyla ventral tegmental alandaki (VTA) reseptörlerin manipülasyonuna yönelik bir protokol sunmaktadır. Çalışma, spesifik somatodendritik reseptörlerin anlaşılmasına ve bunların nucleus accumbens içindeki fazik dopamin salınımı üzerindeki etkilerine odaklanmaktadır. Bu yaklaşım, reseptör fonksiyonunun bozulmamış bir beyin modelinde incelenmesine olanak tanır.
Bu yöntem, fazik dopamin salınımının reseptör aracılı kontrolünün in vivo olarak doğrudan sorgulanmasını sağlayarak, nöropsikiyatrik ilaç keşfinde hedef doğrulaması için mekanistik risk azaltma sunar. VTA reseptör fonksiyonunu nucleus accumbens'teki ölçülebilir dopamin dinamiklerine bağlayarak, erken evre terapötik hipotez testlerinde öngörüsel güveni destekler. Bu yaklaşım, in vitro reseptör farmakolojisi ile sağlam beyin fizyolojisi arasında köprü kurarak, ödül yolu hedefleri için translasyonel sürekliliği artırır.
Bu yöntem, dopamin salınımı üzerindeki reseptör aktivitesine dair fonksiyonel okumalar sağlayarak, hedef doğrulamadan öncü bileşik belirlemeye kadar olan keşif sürekliliğine entegre olur.