एक साथ electrophysiological रिकॉर्डिंग और कृंतक मस्तिष्क में निरोधात्मक एजेंटों के सूक्ष्म इंजेक्शन
Summary
Here, we craft a glass pipette with dual functions: inhibition of deep brain structures by microinjections of drugs and real-time monitoring of their effects through simultaneous electrophysiological recordings.
Abstract
यहाँ हम व्यावसायिक रूप से सुलभ और सस्ती भागों का उपयोग कर एक एकल उपयोग "injectrode" के निर्माण के लिए एक विधि का वर्णन। एक जांच कर प्रणाली प्रभावित न्यूरोनल जनसंख्या से electrophysiological संकेतों जबकि रिकॉर्डिंग एक दवा के इंजेक्शन के लिए अनुमति देता है कि विकसित किया गया था। इस विधि वाणिज्यिक समाधान करने के लिए एक सरल और किफायती विकल्प प्रदान करता है। एक गिलास पिपेट एक चमड़े के नीचे सुई और एक रजत रेशा साथ संयोजन के द्वारा संशोधित किया गया था। injectrode दवा वितरण के लिए वाणिज्यिक microsyringe पंप से जुड़ा हुआ है। इस दवा वितरण की साइट से होने वाले बहु-इकाई कोशिकी संकेतों के माध्यम से वास्तविक समय pharmacodynamics प्रतिक्रिया देता है कि एक तकनीक में यह परिणाम है। अवधारणा के एक सबूत के रूप में, हम समन्वित रूप injectrode के माध्यम से दवाओं के वितरण के साथ, चूहों में प्रकाश की चमक द्वारा हासिल बेहतर colliculus से neuronal गतिविधि दर्ज की गई। injectrode रिकॉर्डिंग क्षमता inj के कार्यात्मक लक्षण वर्णन परमिटदवा वितरण के स्थानीयकरण पर सटीक नियंत्रण के पक्ष में ection साइट। Injectrode में लोड रासायनिक पदार्थ के चुनाव को शारीरिक प्रयोगों के लिए मार्कर अनुरेखण सहित विशाल है, के रूप में इस विधि का आवेदन भी अब तक यहां प्रदर्शन किया है क्या परे फैली हुई है।
Introduction
cortical क्षेत्रों और उप कॉर्टिकल नाभिक की निष्क्रियता विभिन्न मस्तिष्क संरचना 2-4 के बीच कार्यात्मक संबंधों के अध्ययन में महत्वपूर्ण है। हाल ही में साहित्य मस्तिष्क संरचना 2,5 की भूमिका का अध्ययन करने के नुकसान के समारोह रासायनिक या क्रायोजेनिक तकनीक कार्यरत है। आसपास के ऊतकों 6,7 करने के लिए जमानत के नुकसान को कम करते हुए औषधीय microinjections के संबंध में, दवाओं की छोटी मात्रा एक नियंत्रित दर पर एक मस्तिष्क क्षेत्र में प्रशासित किया जा सकता है। इस तकनीक neuronal गतिविधि पर विभिन्न औषधीय लक्ष्य के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए विशिष्ट एगोनिस्ट, उलटा एगोनिस्ट या विरोधी देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तरह के प्रभावों को भी शोधकर्ताओं ने अलग cortical और subcortical संरचनाओं के बीच संबंधों का अध्ययन करने के लिए अनुमति देता है, दूर के स्थानों से neuronal प्रतिक्रियाओं में परिवर्तन को मापने के द्वारा अध्ययन किया जा सकता है।
यहाँ, हम बो में सक्षम डिवाइस के विधानसभा, injectrode का प्रदर्शनelectrophysiological संकेतों की रिकॉर्डिंग और लक्ष्य स्थान पर दवाओं की छोटी मात्रा में पहुंचाने वें। हम चूहे बेहतर colliculus में, गाबा, neuronal गतिविधि का एक आम अवरोध करनेवाला इंजेक्शन लगाने के द्वारा इस प्रणाली की क्षमताओं को प्रदर्शित करता है। इस क्षेत्र में हमें injectrode स्थानीयकरण पुष्टि करने के लिए नेत्रहीन पैदा multiunit गतिविधि का उपयोग करने की अनुमति दी है, जो दृश्य उत्तेजना, के प्रति संवेदनशील है। निष्क्रियता के उलटने गाबा इंजेक्शन के अंत के बाद सामान्य neuronal गतिविधि की वसूली के द्वारा मूल्यांकन किया गया था।
इंजेक्शन साइट से बहु इकाई गतिविधि पर नजर रखने की क्षमता वांछित pharmacodynamic प्रतिक्रिया प्राप्त करने की आवश्यकता इंजेक्शन दरों और मात्रा के ठीक ट्यूनिंग के लिए अनुमति देता है। छोटी से छोटी प्रभावी संस्करणों इंजेक्ट कर रहे हैं के बाद से इसलिए, इस तकनीक का एक फायदा, microperfusion की वजह से ऊतकों को नुकसान की सीमित क्षमता है। प्रस्तावित प्रोटोकॉल डिस्पोजेबल हार्डवेयर necessar पैदा करने के लिए एक लागत प्रभावी तरीका प्रदान करता हैदवा वितरण और स्थानीय neuronal गतिविधि रिकॉर्डिंग वांछित है जहां का आयोजन प्रयोगों के लिए वाई।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रस्तावित प्रोटोकॉल वर्तमान प्रतिवर्ती निष्क्रियता के तरीकों से उत्पन्न होने वाली चुनौतियों का समाधान करने के लिए डिजाइन किया गया था। विशेष रूप से, इस परियोजना विशेष रूप से गहरी मस्तिष्क संरचना मे…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supported by grants from CIHR (MOP231122) and NSERC (RGPIN-2014-06503). We would like to thank Geneviève Cyr for her help preparing experiments and supervising laboratory work. MAL received a scholarship from The Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Injection pump (UltraMicroPump III) | WPI | #UMP3 | |
| Injection console (Micro4 Controller) | WPI | #SYS-MICRO4 | |
| Hamilton syringe | Hamliton | (80301) 701LT 10 µL SYR | Syringes between 5 and 10 μL used |
| Gel cyanoacrylate adhesive | Krazy Glue | KG86648R | The gel form is easier to apply on the shaft of the 30G hypodermic needle |
| Glass pipettes | WPI | #TW100F-4 | Thin wall, 1mm OD, 0.75mm ID with filament pipettes used |
| 720 Needle Pipette Puller | Kopf | 720 | |
| Silver wire | A-M Systems, Inc. | 782500 | Bare 0.010” |
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