Bozulmamış Vomeronasal Organ ve Aksesuar Koku Ampul Ex Vivo Hazırlıklar

1Department of Neuroscience, UT Southwestern Medical Center, 2Department of Anatomy and Neurobiology, Washington University in St. Louis
Published 8/04/2014
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

Fare aksesuar koku ampul (AOB) duyusal kodlama bağlamında çalışma zor olmuştur. Burada, biz AOB nöronlar fare feromonlar ve Kayromonlar bir bilgi işleme araştırmalarını kolaylaştırmak, onların çevresel girişlerine işlevsel bağlı kaldığı bir ex vivo hazırlık üreten bir diseksiyon göstermektedir.

Cite this Article

Copy Citation

Doyle, W. I., Hammen, G. F., Meeks, J. P. Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb. J. Vis. Exp. (90), e51813, doi:10.3791/51813 (2014).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Mouse aksesuar koku alma sistemi (AOS) kalıcı sosyal koku, feromonlar ve Kayromonlar tespit için özel bir duyusal yoludur. AOS yolunda ilk nöral devre, aksesuar koku ampul (AOB), bu tür bölgesel saldırganlık ve çiftleşme gibi seks-tipik davranışları kurulmasında önemli bir rol oynar denir. Bu küçük (<1 mm 3) Devre böyle conspecifics salgıları ve dışkı içinde kimyasal duyusal ipuçlarının seks, gerginlik ve stres gibi benzersiz davranış durumları, ayırt etme kapasitesine sahiptir. Bu sistemin organizasyonu aynı zamanda kompakt bir devrenin büyük bölümleri kayıt için benzersiz bir fırsat sunmaktadır da, AOB duyusal işleme araştırılması büyük ölçüde beyindeki deneysel olarak dezavantajlı bir konuma, zor olmaya devam etmektedir. Burada, bağlantı bırakarak anterior fare kafatası tek bir yarıküre içindeki, dokunulmamış AAM kaldırır çok aşamalı bir diseksiyon göstermekher ikisi de çevresel vomeronasal duyu nöronları (VSNs) ve lokal nöronal devre sağlam için iyonları. Prosedür anestezik yokluğunda elektrofizyolojik ve AOB devre elemanlarının optik kayıt kolaylaştıran, görsel muayene yönlendirmek için AOB yüzeyi ortaya koyar. AOB içinde aşağı aktivite kaydederken VSNs evler vomeronasal organ (VNO), içine ince bir kanül yerleştirdikten sonra, biri doğrudan sosyal koku ve feromonlar çevresini açığa çıkarabilir. Bu prosedür, davranış değişiklikleri feromon maruz bağlantı mekanizmalarına ışık tutabilecek, AOS bilgi işlem kontrollü olarak soruşturma sağlar.

Introduction

Memeli beyninde, duyusal, duyusal işlem tipik olarak girişten belirli özelliklerini belirler, her biri, çok sayıda karşılıklı olarak bağlantılı nöronal devrelerin kapsamaktadır. Duyusal yollar, erken bilgi işleme, normal algı ve davranış için hayati önem taşımaktadır. Aksesuar koku alma sisteminin (AOS) olarak, aksesuar koku ampul (AOB) hormonal dengeyi 1,2, saldırganlık 3 ve uyarılma 4 dikte aşağı yapıların duyusal çevreye bağlayan temel nöral devresidir. Bu nedenle, bu devre içinde bilgi işlem güçlü bir hayvan davranış değişiklikleri ile bağlantılıdır.

Aksesuar koku alma ampul yoğun altındaki ana koku ampul (MOB) dorsal / kuyruk / posterior yönü de fareler ve sıçanlarda bulunan, burun sinüs vaskülarize. AOB vomeronasal organ (VNO) ikamet periferik vomeronasal duyusal nöronların (VSNs) aksonları afferent innervasyon alır, bir küçükSadece yumuşak damak yukarıdaki ön burun l kör uçlu tüp. Bu aksonlar nazal pasajların medial sınırında septal doku hassas levha dolaşırlar. Çeşitli çalışmalar anestezi fareler 5-7 veya özgürce keşfetmek hayvanları 8 kullanarak in vivo (örneğin fare idrar gibi) AOS kokuların kaynaklarına AOB sinir tepkiler problanmıştır var. Kahramanca (a) tracheotomies uçucu olmayan kokuları tanıtmak için derin anestezi sağlamak ve sıvı uyaranlara 5-7 aspirasyon önlemek, servikal sempatik ganglion 6 veya vomeronasal organın 5,7 doğrudan kanülasyonu (b) stimülasyon için ilgili in vivo çalışmalar anestezi ve (c) frontal lob ablasyon olan veya olmayan cerrahinin AOB 6 içine elektrot ilerleme sağlamak için. Uyanık / Çalışmalar Microdrive 8-10 dahil cerrahi implantasyon davranıyor. Özetle, bu deneysel paradigmalar güçlü, ama son derece zordur ve genellikle anestezi gerektirir.

11-15 ile vücudun (ex vivo) dışında canlı duyusal yapıları ve alt sinir devreleri korumak için çalıştı. VNO ve AOB arasındaki bağlantıları ipsilateral kalır ve ortadaki septal doku tek bir yarımkürede oksijenli superfusate maruz olabilir, çünkü biz onların fonksiyonel bağlantı korurken bu yapıların izole etmek için böyle bir tek hemisfer ex vivo yaklaşım geliştirmeye çalıştı çünkü. Biz son zamanlarda bu hedefe 16 almayı başardı. (Orta hat yumuşak septal doku birlikte) akson ve AOB hem oksijenli yapay beyin omurilik sıvısı (superfused erişilebilir 600 mikron özellikleri <nispeten sığ olduğu için 6 saat - Bu hazırlık VNO ve AOB canlı ve fonksiyonel en az 4 için bağlı iki tutar aCSF). Bu VNO-AOB ex vivo hazırlık ince bir kanül yoluyla VNO doğru kontrollü uyaranların girişine izin verir, vehedeflenen elektrot yerleştirme ve / veya canlı floresan mikroskobu için küçük AOB doğrudan görsel erişim. Bir anestetik yokluğunda, bu devrelerin çalışma istediği, bu yöntem avantajlıdır. Bu yaklaşım, santrifüj bağlantıları koparır, çünkü iyi AOB fonksiyon santrifüj modülasyonu içine sorularınız için uygun değildir. VNO-AOB ex vivo hazırlama öğrenmek zordur, ama bir kez elde bu güçlü duyusal devrede devre organizasyon, bilgi işleme ve nöral plastisite araştırmak için bunun üzerine güvenilir bir platform oluşturur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bütün deneyler, UT Güneybatı Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmış protokollere uygun olarak gerçekleştirildi ve deney hayvanları yaşadığı stresi, rahatsızlık ve ağrı en aza indirmek üzere seçilmiştir.

1.. Diseksiyon Odası

Özel bir diseksiyon odası ve küçük, ince plastik tahta iyi sonuçlar (Şekil 1) için gereklidir. Bu protokolü teşebbüs önceden bu bir bölme ya da inşa elde edilir.

2.. Diseksiyon Çözümleri

  1. 3,22-5,4 adımda kullanılmak için standart yapay beyin omurilik sıvısı (CSF) 1 L hazırlayın. NaCl 125 mM, KCl 2.5 mM, CaCl2 2 mM, MgCl2 1 mM, NaHCO 3 25 mM, NaH 2 PO 4 1.25 mM, miyo-inositol 3 mM, 2 mM sodyum piruvat, 0.4 mM sodyum askorbat ekleyin ve 25, glikoz mM pirojensiz su 1 L.
  2. Için ilk diseksiyon aCSF (200 mi) Hazırlamaadımlarla 3,3-3,22 kullanabilirsiniz. Standart aCSF 200 ml alın ve MgCl2 heksahidrat 0.366 gr eklenerek 9 mM MgCI2 konsantrasyonu yükseltmek.
  3. NaCl 115 mM, KCl 5 mM, CaCl2, 2 mM, MgCl2, 2 mM, NaHCO 3 25 mM, 10 mM HEPES ihtiva eden adım 4,11-5,4 kullanılmak için kanül yoluyla VNO uyarı yapmak için standart Ringer çözeltisi hazırlayın, 10 mM glukoz.
  4. Balon, kullanıma kadar 15 dakika içinde en az 37 ° C su banyosu içinde% 95 O2,% 5 CO2 gazı ile standart aCSF ve Ringer 0.5 L 0.8 L.
  5. Kabarcık% 95 O 2 ile ilk diseksiyon aCSF 200 ml, bu 4 ° C'de 15-20 dakika süreyle buz üzerinde% 5 CO 2 gazı ulaşana kadar

3.. Birincil Diseksiyon

  1. Diseksiyon alanı hazırlayın. Üç adet 35 mm Petri kapları, koyun oksijenli aCSF, düz makas, Adson forseps, bir 11. derisi diseksiyon diseksiyon makas kavisli decapitation makas,el bıçak ve kolu ve buz üzerinde bir jilet.
  2. Oksijenli aCSF 4 ° C'ye soğuduktan sonra, derin 2-5 ml Isothesia (% 99.9 izofloran) kullanılarak bir kurutma odasında hayvan anestetize. Hayvan derinden anestezi sağlamak için kuyruk ve ayak tutam testleri gerçekleştirin.
  3. Derin anestezi onaylandıktan sonra, hayvan başını kesmek ve hemen soğutulmuş diseksiyon aCSF ile dolu bir Petri tabağına yerleştirin baş. NOT: Kullanılmadığı zaman prosedür boyunca serin tutmak için soğuk diseksiyon aCSF içinde doku daldırın.
  4. Bir kavisli makas ile alt yönü (ventral yutak, alt çene ve dil) sökün.
  5. Adson forseps deglove (soyma) yüzeysel cilt ve kafatası kas ekleri kullanma. Peel rostral kaudal için gelen kafa derisi ekin sadece sitenin kadar ön dişlerin bitti. Bir kavisli makas kullanılarak bağlanma noktasındaki doku kesilir. Forseps ile tutarak gözleri çıkarın ve hazırlık onu uzağa çekin. Nkulak degloving prosedürün sonunda, üst çene kemikleri serbest kas ekleri Adson forseps kullanarak hassas burun kıkırdak üzerine aşırı kuvvet kaçının. NOT: düz makas ile kafatası kaudal kafa derisi ayırın.
  6. Makas uçları (hemen önce burun sinüs) frontal kemik içine bir kaç mm kadar düz makas ile, rostral kaudal için gelen kafatasının orta hatta aşağı kesti.
  7. Adson forseps kullanarak kafatasının parietal ve frontal kemiklerin çıkarın. NOT: frontal kemik parçaları sıklıkla burun sinüs kuyruk burun kemiklerinin bağlı kalacaktır. Koku ampuller temas etmemesine özen, bu parçaları çıkarın.
  8. Sinüsler frontal lob 2 mm kuyruğu ile koronal kesim yapmak ve daha sonra kesim için beyin caudal kaldırmak için neşter kullanın. Tamamen arka doku koparmaya neşter kişiler ventral kafatası kemik kontur ucu sağlamak. NOT: Bu sağlaryanal koku yollarına veya koku ampuller üzerinde mekanik stres koymadan beynin çoğunluğunun çıkarılması.
  9. Düz makas ile ventral kafatası maruz kaudal yönlerini çıkarın. Sinüsler ve kalan sinir dokusunu bırakın.
  10. Düz makas kullanarak kafatasının anatomik sağ tarafında elmacık kemer ve yüz kasları kaldır
  11. Ağız çatı açığa (ventral yüzü yukarı) dudağını ters çevirin.
  12. Kesme ve azı dişleri damak hemen kaudal kaldırın. Ağız çatı damak paralel altında neşter bıçak ucu takarak bunu yapın ve sonra ön dişler doğru bıçak taşımak.
  13. Adson forseps ile damak serbest (rostral) kenarından kavrayın ve kaudal çekerek çıkartın.
  14. Kafatasının anatomik sol tarafta, azı dişleri yakın küçük foramenden başlayarak, caudally palatin foramen uzatmak için neşter bıçağı kullanın. Neşter bla ucu takarak bunu başarmakazı dişleri yakın boşluğa de ve bileği dönen. NOT: bıçağın ucu kullanın sadece aşırı dikkatli olun - derin bir kesik septal doku zarar verebilir.
  15. Anatomik sol vomeronasal organ rostral başlayarak, kesici dişlerin üzerinden palatin foramen kesilen neşter bıçak ucu, kullanma. Birden puanlama kesim kullanın. Çok derin bıçak sokarak septal doku ve vomeronasal sinirlere zarar vermeyin.
  16. Böylece dorsal kafatası yukarı bakacak doku açın ve daha sonra hazırlık kaudal kenarında dikey düz jilet (orta hatta paralel) yönlendirin.
  17. Doku ventral kenarında, hemen orta hat solundaki tıraş bıçağının kesici kenarı dokunun. Yavaşça bıçak kaya ve sol palatin foramen (Adım 3.14 tanıtıldı bölgeyi kesilmiş) birlikte hareket.
  18. Doku dorsal kenarında, hemen orta hat solundaki (1 mm den daha az) için tıraş makinesinin kesme kenarı yerleştirin.
  19. Korumabıçak dokusunun öne doğru bir baskı ile yavaşça jilet kaya, orta hatta paraleldir. Kribriform plaka direnç edin. Bu direnci kırarak hemen sonra durdurun. NOT: Bu noktada, sağ hemisfer sol yarımkürede ayrılabilmektedir. Geriye kalan tek bağlantısı kribriform plakasına dorsal anterior burun boyunca hemisfer arasında olduğunu.
  20. Eldivenli parmakları ile kuyruk tarafı yakınında onları tutup hafifçe yanal ve öne çevirerek yarıküreyi ayırın. Not: Bu adım özellikle sapmış ya da kırılgan snouts (örneğin, büyük fareler) ile farelerde deneysel değişkenliği kaynağıdır. Ayrıca, güçlü direnç bağ dokuları zayıflatmak için dorsal burun (cribriform plaka anterior) puan karşılaştı ise, birbirinden uzak yarımküresini döndürmek için çalışırken. Bunu yaparken, septal ti zarar verebilir ki, derin neşter eklemek için değil aşırı dikkat çekmekssue ve vomeronasal sinirler.
  21. Tahta doku yapıştırıcı küçük bir miktar (50-100 ul) uygulayın ve nazikçe Adson forseps kullanarak tutkal üzerine sağ yarımkürenin yan kenarını yerleştirin. Tahta zamanından önce tutkal polimerizasyonu ve gevşek yapışmasını önlemek için bir kağıt havlu kullanarak hazırlık yan tarafındaki aşırı nem çıkarın. Not: doku yapıştırıcısı üzerine yerleştirilir sonra tutkal Polimerleşme işlemini hızlandırmak için, numune üzerinde soğutulmuş diseksiyon aCSF birkaç damla uygulayın. Bu, doku tahta sıkıca tutulan kalmasını sağlar.
  22. İkincil diseksiyon bölmenin ortasında vakum yağ, az miktarda (3-5 mm çapında, derinlik 2 mm) koyun ve sıkıca yağ karşı doku ters tahta tarafına yerleştirin. Hemen ince diseksiyon alanına transfer ve oksijenli standart aCSF ile perfüzyon başlar, soğuk diseksiyon aCSF ile diseksiyon odasını doldurmak. Koku ampul doğrudan böylece tahta Orienttaze oksijenli standart aCSF akışı.

4. İkincil Diseksiyon

  1. Ince forseps kullanarak hazırlanmasından görünür bir taraftaki (sol) koku ampul veya kortikal doku çıkarın. (A yarı kör nokta oluşturan) ince forseps birlikte Kıstırma ve daha sonra orta hatta yakın dorsal ve doku kuyruk kısmına yerleştirin. Nazikçe öne hareketi yavaş yavaş sağ yarımkürede doku soyulması, orta hat boyunca sıkışmak forseps çalıştırın. Kontralateral koku soğanı dokusu da dahil olmak üzere, karşı doku tüm çıkarın. AOB veya vomeronasal sinirine zarar verebilir doku aracılığıyla bıçaklamak için değil aşırı özen gösterin.
  2. Koku ampul / dorsal medial yüzeyi boyunca beyaz dura mater gözlemleyin. Ince forseps iki çift ile duranın bembeyaz kısmında tutarak koku ampul / dorsal kaudal kenarında bu dura mater gözyaşı ve uzak bu noktadan onları çekin. Dura sıkı birkoku ampuller sarılı ve kaldırılması edilirken kolayca kendisi dokusu ile dilim olabilir. Koku ampul ve AOB kendisinin orta yüzeyine zarar kaçının. NOT: dura bu noktada kolayca yırtarak direnirse, ayrılmasını kolaylaştırmak için ince yay ucu diseksiyon makas ile küçük bir kesim tanıtmak.
  3. Yavaş ve dikkatli bir şekilde yatan koku ampuller zarar vermeden ince forseps ile frontal korteks soymak. AOB hemen kaudal bir yarı-saydam net olarak görülen kan damarlarının bir koleksiyon gözlemlemek. Elektrofizyolojik deneylerde elektrot penetrasyonunu kolaylaştırmak için ince forseps ile bu net çıkarın. Frontal korteks geri çekilmesi sırasında AOB ayıran olarak forseps ile net kavrayın ve AAM dokunmamaya dikkat ederek, kaudal ve medial çekerek çıkarın. Frontal korteks, koku soğanı ayrılmış sonra, AOB için ventral ve posterior forseps ile keserek çıkarın. NOT: ex alınçok kabaca yapılır ise net kaldırılması ile dikkat treme için glomerüler katman hasar olabilir.
  4. Maruz karşı burun boşluğunda, ince forseps kullanarak kalan taraf septal doku (kan damarlarını içeren çürük sarımsı tabaka) çıkarın. (Septal kemiği yakınında) kaudal / dorsal bölgedeki dokuyu tutun ve sonra ön tarafına doğru dokusu asansör / çekin. NOT: taraftaki septal doku yanlışlıkla hemiseksiyona adım (Adım 3.20) sırasında kaldırılabilir. Böyle bir durumda, beyaz bir avasküler septal kıkırdak ve hafif şeffaf, vaskülarize septal kemik görüyoruz. Bu durumda, Adım 4.4 atlanabilir.
  5. Dikkatle septal kıkırdak ve VNO "kanat" (her ikisi de VNOs dorsal kenarı boyunca uzanan kemik dokusunun ince bir parça arasındaki ince forseps tek bir noktadan çalıştırarak kontralateral VNO çıkarın.
    1. Kıkırdak kanat dekolmanı ardından, ventral olarak forseps ucu taşımakorta hatta yakın kontralateral VNO içine. Forseps ile açgözlü ve uzak kaldırarak kaldırılacak etkinleştirme, gevşetmek için kontralateral VNO rostral / kaudal ekseni boyunca çeşitli yerlerde bu adımı tekrarlayın.
  6. Ince forseps ile kuyruk / ventral kenarında bir kesim (bu septal kemiğin ventral kenarında beyaz bir avasküler şerit çalışan daraltır nerede) yaparak septal kıkırdak çıkarmak için hazırlayın.
  7. Yarı kör noktaya yapmak için bir araya ince forseps sıkarak septal kıkırdak çıkarın. Adım 4.6 yapılan kesim belirlemek, bu kesim için (lateral) arkasında sıkışmak forseps yerleştirin ve sonra yavaş yavaş septal doku ve rostrally devam kıkırdak kaldırın. NOT: altta yatan septal doku bozabilir etmeyin. Kıkırdak kaldırdı olarak, nedeniyle kıkırdak gevşek yapışıklıklar septal doku streç yatan sayfasını gözlemlemek. Gevşek a bu sitede boyunca sıkışmak ince forseps bir, periyodik nazik ve kararlı hareketdhesion büyük ölçüde iki yapıların başarılı ayrılmasını kolaylaştırır.
  8. Septal kemiği kaldırmak için bir bükülmüş ucu ile 3. forseps bir çift kullanın. Bir açıyla septal kemik Yaklaşım yaklaşık septal kemik düzlemine paraleldir. Septal doku ve septal kemik arasındaki kavisli tine yerleştirin. Forseps ile kemik kavrayın ve yavaşça cribriform plaka yakınında çatlaklar kadar geri ve ileri kemik taşıyın. NOT: Bazı durumlarda, septal kemik cribriform plaka yakın kırılma direnecektir. Bu durumda, hafifçe sadece Adım 4.8 tekrarlayın sonra, kribriform plaka anterior dorsal / ventral eksen boyunca septal kemik puan ince forseps kullanabilir.
  9. Girişinde ince forseps bir çift kısma ve ince forseps başka bir çift ile rostrally çekerek sadece VNO rostral beyaz kıkırdak çıkarın.
  10. Hızlı bir perfüzyon cihazına polimid kanül takın ve poliimid kanülden Ringer çözeltisi (0.1-0.3 ml / dak) ve akış başlar.NOT: Bir sıralı, küçük hacimli akış ölçer ile ölçün akış hızı. Bilgisayar kontrollü pnömatik uyarıcı anahtarlama cihazının kullanımı uyarılması sırasında akış hızı değişiklikleri azaltır. Yanıtları uyaran özel sağlamak için sahte bir uyarıcı (Ringer çözeltisini kontrol) yanıtları ile uyaranlara test sinir yanıtları karşılaştırın.
  11. VNO girişinde kanül paralel yönlendirin. Kanül tatmin edici VNO girişine paralel olduğunda çıkış basıncı VNO neden olarak, kan damarının tahliye lider "şişirmek," izlemek. Hemen bu VNO açıklığına paralel kalır, böylece kanül sabit açısını tutarak, VNO içine kanül yerleştirin. NOT: Bu plastik tahta karşı ince forseps bir çift kanül tutun ve hafifçe yukarı açıya kanül ucu ince forseps başka bir çifti kullanmak yararlı olabilir. Biri yanlışlıkla VNO arkasında kanül yerleştirir eğer, çıkış da VNO kan damarı neden olabilirtahliye, uygun bir kanülasyon yapıldı izlenime yol açar. Uygun yer Ringer çözeltisi içinde bir boya dahil edilmesi ile kontrol edilebilir. Kanül düzgün yerleştirilmiş olduğunda, boya sadece gerektiği VNO girişinde yoluyla çıkış. Ayrıca, bir kanül VNO yarı saydam medial üzerinden kolayca görülebilir sağlayarak uygun yerleştirme onaylamak olabilir.
  12. AOB VNO gelen kanül çıkarmak için dikkatli olmak, standart aCSF doğrudan akış gelene kadar yavaş yavaş plastik tahta taşıyın. Diseksiyon tamamlandı ve fizyolojik fonksiyonunun değerlendirilmesi hemen başlaması olabilir. Adım 5 kısa bir süre böyle bir değerlendirme yapmak için bir yaklaşımı tarif eder.

5.. Değerlendirme

  1. Hücre dışı bir amplifikatör ve osiloskop bağlanmış bir 2-4 MQ borosilikat cam mikro elektrot ile AOB yüzeyini nüfuz.
  2. Yavaşça 100-200 um'lik bir derinliğe kadar mikroelektrot ilerlemek50 mm / dk 'lık bir hızda bir yüzey. NOT: Bu doku derinlikte, bir mikroelektrot gerilim keskin, kısa (~ 1-2 msn) deplasmanlar ile örneklenen arada spontan aksiyon potansiyeli dalga formlarını karşılaşacak.
  3. Aksiyon potansiyeli dalga biçimi karşılaşmak üzerine, mikroelektrot ilerleyen durdurun.
  4. Dikkat ve / veya VSN aktivitesi bilinen bir aktivatörü (örneğin, 50 mM KCI ihtiva eden Ringer çözeltisi) için kontrol Ringer arasındaki teşvik teslim solüsyonu değiştirirken aksiyon potansiyeli oranı kaydedin. Diseksiyon başarılı olursa, aksiyon potansiyeli oranı veya yerel alan potansiyel bir uyarıcı bağımlı değişimi görülebilir. Not: Tüm AOB nöronlar (50 mM KCI ihtiva eden Ringer çözeltisi de dahil olmak üzere) ateşleme hızındaki bir artış ile, her uyarana yanıt verir. Ateşleme hızında bir uyarıcı bağımlı azalma da fonksiyonel bağlantı ve başarılı bir diseksiyon gösterir. İki ya da daha fazla nöron karşılaşılan durumunda buVNO stimülasyon yanıt vermeyen, ya da herhangi bir aksiyon potansiyelleri çoklu elektrot sızmalar sonra gözlenir, bu başarısız bir diseksiyon göstermektedir. Bu durumda, yeni bir diseksiyon Kademe 3 de başlatılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bu hazırlık ile başarıya ulaşmak geniş uygulama alır ve başarısız hangi birkaç adım vardır. Bir başarıya ulaşmak önce birçok deneme gerektirebilir beklemesin. Özel diseksiyon odası bu protokolün başarıyla tamamlanması için gerekli olan ve önceki diseksiyon sonraki aşamalarını başlamadan alınmalıdır. Şekil 1'de sunulan odası tasarımı bu amaç için yeterlidir, ve en az işleme talepleri ile nispeten ucuz plastikten yapılabilir. Böyle bir bölmeyi üretmek için kapasite yoksa, yerel veya çevrimiçi işleme şirketleri konsülte edilebilir ve bir ücret karşılığında odasını inşa edebilirsiniz.

Preparasyonlar arasında değişkenlik büyük bir kaynak Deney hayvanlarının kafatası ve burun kemiklerinin yoğunluğu ve kırılganlık olduğunu. Hemiseksiyona adımları (Steps 3,14-3,20) sırasında, hedef ipsilateral septal doku ile birlikte her iki vomeronasal organları izole etmek veipsilateral aksesuar koku alma ampul. Ancak, bu Kontralateral hemisferde bağlı kalmasını septal doku için, burun dorsal kemikleri özellikle yakın bağlantı noktaları. 2 etkili ve etkisiz Hemiseksiyon bir örneğini göstermektedir, Şekil nadir değildir.

Diğer yaygın diseksiyon hatalar vomeronasal sinirin aksonlar vomeronasal organa yakın septal doku (Şekil 3A ve 3B) veya yakınındaki AOB (Şekil 3C ve 3D) bozuk olabilir bu süre boyunca ince diseksiyon sırasında ortaya çıkmaktadır. Bu ve benzeri olaylar kullanılamaz hazırlıklarını render VSNs ve AOB arasındaki eksik bağlantı neden olacaktır.

Müstahzarın başarısı için son engel VNO kanülasyon adım (4,11 Adım) 'dir. VNO kanül doğru yerleştirilmesi hemen sürülmesi neden VNO lümeninin basınçlı hale neden olur vomeronasal pompadan kalan kan. Kanül nispeten şeffaf vomeronasal epiteli altında açık bir şekilde görünür olmalıdır ve kanülün görünümü VNO iç uzunluğu boyunca muntazam olması gerekmektedir. İşlem başarılı bir şekilde tamamlanmasının ardından, bir VSN koku maddeleri, bilinen bir kaynaktan (Şekil 4) ile VNO uyarılmaya yanıt olarak nöral aktivitenin tek bir birim elektrofizyolojik kayıtları gibi fizyolojik bir tahlili kullanarak fonksiyonel bağlantı doğrulayabilir.

Şekil 1
Şekil 1. A) Mühendislik Adımlar 3,22-5,4 kullanılan özel diseksiyon odasının çizimleri. NOT:. Küçük delikler bu protokolde kullanılan diseksiyon odasının istenen B) Örnek fotoğraf olarak çözüm ve gazlama giriş ve çıkışları karşılamak için delinmiş olabilir. m/files/ftp_upload/51813/51813fig1highres.jpg "target =" _blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 2,
Şekil 2. A, B) başarılı (A Temsilcisi görüntüleri) ve hemiseksiyona aşamasında (3,20 Adım) sonra başarısız (B) preparatları. VNO, septal dokular ve koku ampuller (OBS) tüm ipsilateral hemisferde (bu durumda, sağ (alt) yarıküre dan sağlanmalıdır. Nazal konkalar ipsilateral yarımkürede görünmüyorsa, diseksiyon başarısız oldu. Markalarıdır Kene aralıklı 1 mm. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

d/51813/51813fig3highres.jpg "width =" 600 "/>
Şekil 3. A, B) VNO ve AOB arasında sağlam ve hasarlı septal doku Temsilcisi görüntüler. B, diseksiyon forseps VN akson yolları. C, D) Sağlam ve hasarlı AOBs zarar, doku ile yanlışlıkla temas sağlandı. D'de, aynı taraftaki OB çevreleyen dura çıkarılması medial AOB yakın doku görünür bir damla neden AOB yakın vomeronasal sinir kesilmesi ile sonuçlanmıştır. Ölçek çubukları uzunluğu 1 mm.

Şekil 4,
Başarılı bir hazırlık bir AOB nöron (ekstraselüler tek birim kayıt) kaydedilen aksiyon potansiyellerinin Şekil 4. A) Örnek raster arsa. Siyah gösterisinde İzler kontrol Ringer solüsyonu 5 sn (gri b için VNO teslim edildiği ateşleme hızı değişiklik yokox). Kırmızı göstermek izleri BALB / c dişi fare idrar ile VNO uyarılması için aynı nöronun tepki Ringer tuz. B A aynı tepkilerin) Peri-uyarıcı zaman histogram içine 100-kat seyreltilmiştir. Hata çubukları ortalamanın standart hatalarını temsil etmektedir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu protokol açıklanan VNO-AOB ex vivo hazırlık vivo 5-7 ve akut canlı dilim AOB fonksiyonu 17 deneyleri anestezi için kullanışlı bir alternatif. Ayrıca elektrofizyolojik ve optik kayıtlar için devre elemanlarını maruz akut AOB dilim deneylerde, aksine, bu hazırlık tüm duyu ileticileri ve intra-AOB bağlantıları korur. Bu da vivo yaklaşımlar anestezi söylenebilir rağmen, anestezik varlığı mutlaka bu ve diğer koku devrelerde 18 bilgi işlem için çok önemlidir sinir fonksiyonu, yani uyarıcı / engelleyici dengeyi değiştirir. Hazırlık anestezik kullanımı önler, çünkü ve AOB yüzey tamamen superfusate maruz kalmaktadır, çünkü yerel nöral içine farmakolojik soruşturma elverişlidir.

Bu preparatın bazı sınırlamalar, tabii ki, vardır. Ev Oradaen derin AOB tabakalar, çok önleyici granül hücreleri 16 ev dahili hücre tabakası, yani derin kısımların kademeli dejenerasyonu için yetecek sayıda kanıt. Ayrıca, santrifüj girişler AOB fonksiyonu aktif katılımı onları ortadan kaldırarak, diseksiyon sırasında ayrılır. VNO kanülasyon vomeronasal pompasının normal eylemi atlar ve VNO lümeninde bulunan endojen sıvıları uzak temizler.

Bu yöntem ile başarıya ulaşmak için kritik adımlar hassas hemiseksiyona (3,20 Adım) ve VNO kanulasyonun (Adım 4.11) vardır. Bir güvenilir işlevsel bağlı ex vivo hazırlıklarını üretmek için geniş kapsamlı uygulamalara ihtiyaç bekleyebilirsiniz. Burada kullanılan ikinci diseksiyon odası (örneğin, seyreltik idrar gibi) fare feromon kaynakları ile uyarılması esnasında VNO tek elektrot kayıtları kullanılarak fonksiyonel bağlantı değerlendirmek için de kullanılabilir. Ikincil diseksiyon odasının 13,15 değişiklikler be preparat örneğin multiphoton görüntüleme gibi başka amaçlar için uygun açılarda döndürülür izin yaptı.

Yaşayan AAM okuyan birçok teknik engellerin uzun sosyal koku ve feromon duyusal işleme anlayışımıza bir engel yaratmaktadır. Bu diseksiyon protokolde bu duyusal yolun erken nöral bileşenleri uzak keserek, bir bu zor çalışmanın devreleri deneysel erişmek mümkün. Biz vomeronasal duyusal işleme 19 ve duyusal haritalama (Hammen ve diğ., Yayınlanmamış) içine detaylı sorular için bu hazırlık kullanılan var. Bu teknik AOB duyusal işleme içine gelecek çalışmalarda, doku (örneğin, multiphoton görüntüleme ve optogenetik) optik erişim gerektiren özellikle olanlar için faydalı olacaktır. Bu yaklaşımın yararları in vivo yaklaşımların bu tamamlayacak ve nöral mekanizmaları araştırmak için bizim araç takımını geliştirmek vomeronasal-aracılı sosal ve üreme davranışları.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa ilgilendiren önemli çatışmalar var.

Acknowledgements

, F30 DC011673 (GFH: NINDS, NIH) ve UT Güneybatı başlangıç ​​fonları (JPM): Bu araştırma R00 DC011780 (NINDS, NIH JPM) tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Straight Scissors Fine Science Tools 14002-14
Fine Scissors-Straight Fine Science Tools 14060-10
Fine Scissors-Curved Fine Science Tools 14061-10
Adson Forceps Fine Science Tools 11006-12
#3 Scalpel Handle Fine Science Tools 10003-12
#11 Scalpel Blades Fisher Scientific 3120030
Straight Carbon Steel Razor Blades Fisher Scientific 12-640
35 mm Petri Dish Fisher Scientific 08-772-21
Dissection Chamber Custom  N/A See Figure 1
Delrin plastic plank 0.6 cm x 1.5 cm x 0.1 cm Custom  N/A
Dow Corning Silicon Vacuum grease Fisher Scientific 146355D
#5 Forceps, Student Fine Science Tools 91150-20
#5 Forceps, Biologie Tip Fine Science Tools 11295-10
#5 Forceps, Student Fine Science Tools 91150-20
Vannas Spring Scissors Fine Science Tools 15000-08
1/16" Male Luer Cole-Parmer EW-45505-00
1/16" Tubing Fisher Scientific 14-171-129
Two ton epoxy Grainger 5E157
ValveBank Pressurized Perfusion Kit AutoMate Scientific 09-16
ValveLink digital/manual controller AutoMate Scientific 01-18
NaCl Sigma-Aldrich various
KCl Sigma-Aldrich various
CaCl2 dihydrate Sigma-Aldrich various
MgCl2 hexahydrate Sigma-Aldrich various
NaHCO3 Sigma-Aldrich various
NaH2PO4 Sigma-Aldrich various
myo-inositol Sigma-Aldrich various
Na-pyruvate Sigma-Aldrich various
Na-ascorbate Sigma-Aldrich various
HEPES buffer Sigma-Aldrich various
Glucose Sigma-Aldrich various

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bruce, H. M. An exteroceptive block to pregnancy in the mouse. Nature. 184, 105 (1959).
  2. Bellringer, J. F., Pratt, H. P., Keverne, E. B. Involvement of the vomeronasal organ and prolactin in pheromonal induction of delayed implantation in mice. J Reprod Fertil. 59, 223-228 (1980).
  3. Bean, N. J. Modulation of agonistic behavior by the dual olfactory system in male mice. Physiol Behav. 29, 433-437 (1982).
  4. Meredith, M. Vomeronasal organ removal before sexual experience impairs male hamster mating behavior. Physiol Behav. 36, 737-743 (1986).
  5. Hendrickson, R. C., Krauthamer, S., Essenberg, J. M., Holy, T. E. Inhibition shapes sex selectivity in the mouse accessory olfactory bulb. J Neurosci. 28, 12523-12534 (2008).
  6. Ben-Shaul, Y., Katz, L. C., Mooney, R., Dulac, C. In vivo vomeronasal stimulation reveals sensory encoding of conspecific and allospecific cues by the mouse accessory olfactory bulb. Proc Natl Acad Sci U S A. 107, (2010).
  7. Tolokh, I. I., Fu, X., Holy, T. E. Reliable sex and strain discrimination in the mouse vomeronasal organ and accessory olfactory bulb. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33, 13903-13913 (2013).
  8. Luo, M., Fee, M. S., Katz, L. C. Encoding pheromonal signals in the accessory olfactory bulb of behaving mice. Science. 299, 1196-1201 (2003).
  9. Binns, K. E., Brennan, P. A. Changes in electrophysiological activity in the accessory olfactory bulb and medial amygdala associated with mate recognition in mice. Eur J Neurosci. 21, 2529-2537 (2005).
  10. Leszkowicz, E., et al. Noradrenaline-induced enhancement of oscillatory local field potentials in the mouse accessory olfactory bulb does not depend on disinhibition of mitral cells. Eur J Neurosci. 35, 1433-1445 (2012).
  11. Ames, A. 3r, Gurian, B. S. Electrical Recordings from Isolated Mammalian Retina Mounted as a Membrane. Arch Ophthalmol. 70, 837-841 (1963).
  12. Flock, A. F., Strelioff, D. Studies on hair cells in isolated coils from the guinea pig cochlea. Hear Res. 15, 11-18 (1984).
  13. Woodbury, C. J., Ritter, A. M., Koerber, H. R. Central anatomy of individual rapidly adapting low-threshold mechanoreceptors innervating the 'hairy' skin of newborn mice: early maturation of hair follicle afferents. J Comp Neurol. 436, 304-323 (2001).
  14. Llinas, R., Muhlethaler, M. An electrophysiological study of the in vitro, perfused brain stem-cerebellum of adult guinea-pig. The Journal of physiology. 404, 215-240 (1988).
  15. Riviere, S., Challet, L., Fluegge, D., Spehr, M., Rodriguez, I. Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature. 459, 574-577 (2009).
  16. Meeks, J. P., Holy, T. E. An ex vivo preparation of the intact mouse vomeronasal organ and accessory olfactory bulb. J Neurosci Methods. 177, 440-447 (2009).
  17. Leinders-Zufall, T., et al. Ultrasensitive pheromone detection by mammalian vomeronasal neurons. Nature. 405, 792-796 (2000).
  18. Kato, H. K., Chu, M. W., Isaacson, J. S., Komiyama, T. Dynamic sensory representations in the olfactory bulb: modulation by wakefulness and experience. 76, 962-975 (2012).
  19. Meeks, J. P., Arnson, H. A., Holy, T. E. Representation and transformation of sensory information in the mouse accessory olfactory system. Nature. 13, 723-730 (2010).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats