Elettroporazione in utero approcci per studiare l&#39;eccitabilità neuronale sottopopolazioni e connettività single-cell

Carlos G. Briz; Marta Navarrete; José A. Esteban; Marta Nieto

doi:10.3791/55139

È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Elettroporazione in utero approcci per studiare l'eccitabilità neuronale sottopopolazioni e connettività single-cell

9.5K visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/55139

⸱

15 febbraio 2017

Carlos G. Briz¹ , Marta Navarrete² , José A. Esteban² , Marta Nieto¹

¹Department for Molecular and Cellular Biology, Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), ²Molecular Neurobiology Department, Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa", Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC-UAM)

In questo articolo

Sommario

Questo manoscritto fornisce protocolli che utilizzano in utero elettroporazione (IUE) per descrivere la connettività strutturale dei neuroni a livello di singola cellula e l'eccitabilità dei neuroni fluorescente. Istologia è utilizzato per caratterizzare dendritiche e le proiezioni assonali. registrazione a cellula intera a fette acuta viene utilizzato per studiare l'eccitabilità.

Abstract

Il sistema nervoso è composto da una vasta gamma di tipi neuronali distinti. Queste sottopopolazioni neuronali sono caratterizzati da, tra le altre caratteristiche, le loro morfologie dendritiche distinti, i loro modelli specifici di connettività assonale, e le loro risposte di cottura selettive. I meccanismi molecolari e cellulari responsabili di questi aspetti di differenziazione durante lo sviluppo sono ancora poco conosciuti.

Qui, descriviamo protocolli combinati per l'etichettatura e caratterizzare la connettività strutturale e l'eccitabilità dei neuroni corticali. Modifica del protocollo di elettroporazione in utero (IUE) consente l'etichettatura di una popolazione sparsa di neuroni. Questo, a sua volta, consente l'identificazione e la manutenzione dei dendriti e assoni dei singoli neuroni, la precisa caratterizzazione della posizione laminare di proiezioni assonale e analisi morfometrica. IUE può anche essere usato per studiare variazioni l'eccitabilitàwild-type (WT) o neuroni geneticamente modificati attraverso la combinazione con la registrazione a cellula intera da fettine acute di cervelli elettroporate. Queste due tecniche contribuiscono ad una migliore comprensione dell'accoppiamento di connettività strutturale e funzionale dei meccanismi molecolari che controllano diversità neuronale durante lo sviluppo. Questi processi di sviluppo hanno importanti implicazioni sul cablaggio assonale, la diversità funzionale dei neuroni, e la biologia dei disturbi cognitivi.

Introduzione

Lo sviluppo di strutture dendritiche e assonale è un aspetto importante della regolazione circuito nel sistema nervoso, compreso nella corteccia cerebrale. Essa svolge un ruolo critico durante il cablaggio selettivo delle diverse sottopopolazioni neuronali. Un certo numero di rapporti recenti hanno dimostrato che, oltre alla connettività, la diversità molecolare dei neuroni è riflessa dalla acquisizione di modalità altamente specifiche di cottura. Tuttavia, i meccanismi che determinano l'eccitabilità e la connettività dei sottotipi neuronali distinti durante lo sviluppo, così come il loro grado di coordinamento, sono ancora poco conosciuti ^{^....}