Использование Доступное Светодиодные массивы для фото-стимуляция нейронов
Summary
Взрослый родившихся нейронов выражения ChR2 можно манипулировать в ломтик электрофизиологических подготовку для того, чтобы изучить их вклад в функцию обонятельных нейронных цепей.
Abstract
Стандартный электрофизиологии срез позволил исследователям зонда отдельных компонентов нервной системы путем записи электрических ответов одиночных клеток в ответ на электрические или фармакологических 1,2 манипуляций. С изобретением методов оптического контроля генетически целевых нейронов (optogenetics), исследователи теперь имеют беспрецедентный уровень контроля над конкретными группами нейронов в стандартной подготовки срез. В частности, светочувствительной channelrhodopsin-2 (ChR2) позволяет исследователям для активации нейронов с 3,4 свет. Объединив осторожны калибровки светодиодных фотостимуляцией ChR2 со стандартными электрофизиологии ломтик, мы в состоянии зонд с более подробно роль взрослого родился интернейронов в обонятельной луковице, первый центральный реле обонятельной системы. Использование вирусного выражение ChR2-YFP специально у взрослых родившихся нейронов, мы можем выборочно контролировать молодых взрослых родился нейронов в среде старыхг зрелых нейронов. Наши оптические управления использует простые и недорогие светодиодные системы, и мы покажем, как эта система может быть откалиброван, чтобы понять, сколько света необходимо, чтобы вызвать пики активности в отдельных нейронов. Таким образом, короткие вспышки голубого света могут удаленно контролировать стрельбу структуры ChR2-трансдуцированных новорожденных клеток.
Protocol
Discussion
В последние годы наблюдается взрыв популярности инструментов optogenetic в области нейронаук 6. В результате, становится все более важным снизить барьер входа для лабораторий, желающих, чтобы начать использовать эти новые инструменты. Здесь мы опишем, как проводить простую и низкой ст…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана компания по страхованию жизни "AG2R-La-Mondiale», Школе нейронаук Парижской (ЕПС), Национальное агентство по La Recherche "ANR-09-NEUR-004" в рамках "ERA-NET NEURON "7РП программы Европейской комиссии и Пастера Foundation. Себастьян Вагнера была поддержана Letten Foundation.
Materials
| Material | Type | Company | Catalogue No. |
| Ketamine | 100 mg/ml | Imalgène 1000 | |
| Xylazine | 2% | Rompun | |
| NaCl | &nbps; | Sigma | S5886 |
| KCl | Sigma | P5405 | |
| MgSO4 | Sigma | M1880 | |
| NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
| NaHPO4 | Sigma | S5011 | |
| Glucose | Sigma | G7021 | |
| CaCl2 | Sigma | C7902 | |
| Agarose | Sigma | A9539 | |
| Pipette Puller | P-97 | Sutter | |
| Glass Capillaries | 1.5 mm O.D./1.17 mm I.D. | Harvard Apparatus | GC150T-10 |
| LED array | Bridgelux | BXRA-C2000 | |
| Collimating lens | 40 mm beam diameter | Thor Labs | LEDC1 |
| Power supply | 2.8 amp | A1W Electronik | HKO2800 |
| Optical power meter | Thor Labs | PM 100 | |
| Heatsink | Silent Boost K8 | Thermaltake | A1838 |
| Fan | Silent Boost K8 | Thermaltake | A1838 |
| Vibratome | Leica | VT1200S |
References
- Nissant, A. Adult neurogenesis promotes synaptic plasticity in the olfactory bulb. Nature Neuroscience. 12, 728-730 (2009).
- Apicella, A. Pyramidal Cells in Piriform Cortex Receive Convergent Input from Distinct Olfactory Bulb Glomeruli. Journal of Neuroscience. 30, 14255-14260 (2010).
- Boyden, E. S. genetically targeted optical control of neural activity. Nature. 8, 1263-1263 (2005).
- Bardy, C. where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb. The Journal of Neuroscience. 30, 17023-17034 (2010).
- Grubb, M. S. Functional maturation of the first synapse in olfaction: development and adult neurogenesis. The Journal of neuroscience. 28, 2919-2932 (2008).
- Zhang, F. Circuit-breakers: optical technologies for probing neural signals and systems. Nature reviews. Neuroscience. 8, 577-581 (2007).
- Grossman, N. Multi-site optical excitation using ChR2 and micro-LED array. Journal of neural engineering. 7, 16004-16004 (2010).
- Dhawale, A. K. Non-redundant odor coding by sister mitral cells revealed by light addressable glomeruli in the mouse. Nature neuroscience. 13, 1404-1412 (2010).
- Weick, J. P. Functional control of transplantable human ESC-derived neurons via optogenetic targeting. Stem cells. 28, 2008-2016 (2010).
- Toni, N. Neurons born in the adult dentate gyrus form functional synapses with target cells. Nature Neuroscience. 11, 901-907 (2008).
- Grubb, M. S., Burrone, J. Channelrhodopsin-2 Localised to the Axon Initial Segment. PLoS ONE. 5, e13761-e13761 .
- Tye, K. M. Amygdala circuitry mediating reversible and bidirectional control of anxiety. Nature. 471, 358-362 (2011).
