ГАМКергических пресинаптического торможения является мощным ингибирующим механизм в спинном мозге важной для двигателя и интеграции сенсорного сигнала в спинного мозга сетей. Базовая первичных афферентных деполяризация может быть измерена путем записи дорзальных корешков потенциалов (DRP). Здесь мы показываем, способ записи в естественных условиях DRP у мышей.
Пресинаптического торможения является одним из самых мощных тормозных механизмов в спинном мозге. Основной физиологический механизм является деполяризация первичных афферентных волокон, опосредованных GABAergic аксо-аксонов синапсов (первичных афферентных деполяризации). Сила первичных афферентных деполяризации может быть измерена путем записи объемных потенциалов-проведены на задних корешков (задних корешков потенциалы, DRP). Патологические изменения пресинаптического торможения имеют решающее значение в ненормальном центральной обработки определенных условиях боли и при некоторых нарушениях двигательной возбудимости. Здесь мы описываем метод записи DRP в естественных условиях у мышей. Подготовка спинного мозга спинной корни в анестезированной животных и процедуры записи, используя всасывающие электроды объясняются. Этот метод позволяет измерять GABAergic DRP и тем самым оценки спинного пресинаптического торможения в живом мыши. В сочетании с трансгенных мышиных моделях, DRP съемка может себеRvE в качестве мощного инструмента для расследования связанных с заболеванием спинного патофизиологии. В естественных условиях записи имеет ряд преимуществ по сравнению с бывшими естественных условиях изолированных препаратов спинного мозга, например возможностью одновременной записи или манипуляции супраспинальных сетей и индукции DRP путем стимуляции периферических нервов.
Пресинаптического торможения является одним из самых мощных тормозных механизмов в спинном мозге. Он подавляет возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП) в моносинаптически возбужденных мотонейронов без изменения постсинаптическую мембранный потенциал и возбудимость мотонейронов 1-3. Первичная деполяризации афферентных (PAD), индуцированный GABAergic аксо-аксонов синапсов на сенсорных пресинаптических волокон является основной механизм 4-7 (см. также Figure1a). Эти синапсы содержат ГАМК-и ГАМК B-рецепторы (ГАМК R и ГАМК B R). ГАМК R активность приводит к увеличению хлоридной проводимости, вырабатывающий PAD связи с локальным распределением ионов. Эта деполяризация блокирует распространение потенциалов действия в аксонов и снижает их прочность приводит к снижению Ca 2 +-приток и сокращение выпуска передатчика. Активация ГАМК B рецепторами делает нетт способствовать PAD но приводит к снижению Са 2 +-притока тем самым повышая пресинаптического торможения. В то время как активация ГАМК A R-видимому, участвует в короткий срок торможения, ГАМК B R участвуют в долгосрочной модуляции 8-10. В дополнение к ГАМК, на долю которого приходится большая часть PAD и пресинаптического торможения, другие системы передатчики могут также модулировать и свой вклад в этот механизм 11,12.
Патологические изменения в пресинаптического торможения, кажется, решающее значение в нескольких болезненных состояний, например, периферийное воспаление и нейропатической боли 13,14, а также аномальные обработку центральный болевой 15, травмы спинного мозга 16 и поражение ЦНС с моторной возбудимости посредничестве дефектной передачи ГАМКергической 17, 18. Таким образом, оценивая пресинаптического торможения стоит исследовать экспериментальные патологических состояний на уровне спинного мозга в естественных условиях </em>. PAD приводит к объемных потенциалов, обеспечивающих проведено прямое измерение пресинаптической торможения в спинном мозге. Эти потенциалы называются заднекорешковых потенциалов (DRP) и может быть измерена с спинномозговых корешков шнур спинных после стимуляции соседних спинной корни 7.
Первые измерения DRP были зарегистрированы в кошек и лягушек 19 и интенсивно изучались в кошках по Эклс, Шмидта и др. в начале 1970-х годов 3,4,20,21. В то время как естественных условиях записи в DRP из 22 кошек и крыс 23 широко используются измерения на мышах были почти исключительно выполнены в Экс Vivo изолированных препаратах спинного мозга 15,24. Здесь мы опишем метод для записи DRP под наркозом мышей в естественных условиях, позволяя прямое измерение пресинаптического торможения в здоровом организме.
Дополнительные-и внутриклеточных электрофизиологических записи нейронной активности и синаптических потенциалов в естественных условиях являются состояние техники искусства в расследовании функции нейронов ЦНС и патофизиологии. Спинной интеграция имеет решающее значение дл…
The authors have nothing to disclose.
Мы благодарим Манфред Heckmann за полезные обсуждения в ходе создания метода. Кроме того, мы благодарим Клаудию Sommer для оказания технической помощи и Фрэнк Шуберт для поддержки производства видео. Работа выполнена при поддержке Федерального министерства образования и научных исследований (BMBF), Германии, ФКЗ: 01EO1002 и Междисциплинарного Центра клинических исследований (IZKF) Йенского университета больнице.
Glass tubing (inner diameter 1.16 mm) | Science Products (Hofheim, Germany) | GB200F-10 | Other glass tubing might also be suitable |
Superfusion solution (sterile, 0,9% NaCl) | Braun Melsungen AG | 3570350 | |
(Melsungen, Germany) | |||
Rompun 2% (Xylazine) | Bayer Animal Health GmbH (Leverkusen, Germany) | ||
Ketamin 10% | Medistar GmbH (Ascheberg, Germany) | KETAMIN 10% | |
30G micro needle/ Sterican | Braun Melsungen AG | 4656300 | |
(Melsungen, Geramny) | |||
Salts for aCSF | Sigma-Aldrich | Diverse | |
S88 Dual Output Square Pulse | Grass Technologies (Warwick, USA) | S88X | |
Stimulator | |||
SIU5 RF Transformer Isolation Unit | Grass Technologies (Warwick, USA) | SIU-V | |
InstruTECH LIH 8+8 | HEKA (Lambrecht, Deutschland) | LIH 8+8 + Patchmaster software | |
Data acquisition | |||
Universal amplifier | npi (Tamm, Deutschland) | ELC-03X | |
Micropipette puller | Sutter Instruments (Novato, USA) | P-1000 | |
Dissecting microscope | Olympus (Tokyo, Japan) | ||
Micromanipulator | Sutter Instruments (Novato, USA) | MPC-200/MPC-325 | Mechanical micromanipulators also possible |
Homeothermic Blanket System | Stoelting (Wood Dale, USA) | 50300V | |
Intra-/extracellular recording electrode holder | Harvard Apparatus (Holliston, USA) | 641227 |