빠른 스캔 순환 Voltammetry와 Striatal 뇌 조각의 Presynaptic 도파민 역학
Summary
striatal 뇌 조각의 전기적 evoked presynaptic 도파민의 역학을 측정하는 빠른 스캔 순환 voltammetry를 사용하여.
Abstract
광범위한 연구 때문에 남용 약물 (예 : 코카인과 암페타민), 정신과 질환에가하는 역할 (예 : 정신 분열증 및주의 결여 과다 장애) 및 퇴행성 년에 참여 행동의 메커니즘에서 그 중요성의 신경 전달 물질의 도파민에 주력했다 파킨슨병과 헌팅턴의 질환과 같은 질환. 정상적인 생리 조건에서 도파민은 전위의 활동,인지, 학습, 정서적 영향을, 그리고 neuroendocrine 호르몬 분비를 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 도파민 뉴런의 가장 큰 밀도 중 하나는 핵의 accumbens와 꼬리가있는 – putamen으로 알려진 두 개의 neuroanatomical 지역 나눌 수 있습니다 striatum 이내입니다. 목표는 마우스 striatum 이내 슬라이스 빠른 스캔 순환 voltammetry (FSCV)에 대한 일반적인 프로토콜을 설명하는 것입니다. FSCV는 D에 실시간으로 도파민 자료 및 이해를 측정할 수있는 기회를 제공하는 잘 정의된 전기 기술이다iscrete 두뇌 영역. 탄소 섬유 microelectrodes는 (~ 7 μm의 직경) 도파민 산화를 감지 FSCV에 사용됩니다. 도파민을 감지 FSCV를 사용하는 분석 장점은 생체내의 microdialysis에로 보완 정보를 제공 미만보다 10 미크론의 100 밀리초와 공간 해상도, 자사의 향상된 시간적 해상도입니다.
Protocol
Discussion
여기에 제시 프로토콜 FSCV 실험을위한 마우스 코로나 뇌 조각을 준비하고 사용하는 방법을 보여줍니다. 11 -이 방법은 도파민 역학을 취득하고 측정하기 위해 특정이지만, 같은 다른 신경 전달 물질은 아데노신, 과산화수소, norepinephrine, 그리고 세로토닌은 FSCV 3 8 생체내 또는 체외에서 모니터링하고 있습니다. FSCV은 작업 전극 세, 11에 적용된 파형의 간단한 변경을 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
알코올 남용과 알코올 중독에 국립 연구소 (; AA – 016967 – 01S1과 AA016967, NIAAA TAM)에서 제공하는 기금, 웨인 주립 대학은 기금을 시작하고, 웨인 주립 대학 연구 보조금 프로그램. 내용은 전적으로 저자의 책임이며, NIAAA 또는 국립 보건원의 공식 견해를 대변하지 않습니다.
Materials
| Name | Company | CAS number |
Reagent |
||
Potassium Chloride |
Fisher | 7447407 |
Sodium chloride |
EMD Chemicals | 7647145 |
Magnesium chloride |
Fisher |
7791186 |
Calcium chloride |
Fisher |
10035048 |
Sodium bicarbonate |
EMD Chemicals |
144558 |
Sodium phosphate,Dibasic |
EMD Chemicals |
7558794 |
D-glucose |
Fisher |
50997 |
Ascorbic acid |
Fisher |
50817 |
Sucrose |
Fisher |
57501 |
|
|
|
Materials |
Vendor |
Catalogue number |
Carbon fiber |
Goodfellow Oakdale, PA | |
Glass capillary |
A-M Systems Carlsborg WA. | 602000 |
Silver wire |
A-M Systems Carlsborg WA. | 787000 |
Tungsten stimulating electrode |
Plastics One, Roanoke, VA | |
Platinum wire |
||
Lead wire |
Squires Electronics, Cornelius, OR | |
Loctite 404 instant adhesive |
Hankal Corp. Rocky Hill CT. |
|
Razor blade |
World precision Instruments Inc. FL. | |
BD Spinal needle |
BD Medical systems, Franlin Lake, NJ |
REF 405234 |
Surgical Blade |
Feather Safety razor Co. LTD. Japan | |
|
||
Software |
Vendor |
Catalogue number |
TH software |
ESA Inc.,Chelmsford, MA | |
Instrument |
Vendor |
Catalogue number |
Submersion recording chamber |
Custom Scientific, Denver, CO | |
Neorolog stimulus isolator |
Digitmeter, Hertfordshire, England | |
Automatic temperature controller |
Warner Instrument Corporation | |
Microscope (SZX7) |
Olympus | |
Microscope |
Fisher | |
Vibratome 3000 sectioning system |
St. Louis , MO. | |
Perfusion pump |
Watson Marlow Limited, Falmouth Cornwall – England | H110708 |
Micropipette puller |
Narishige, Tokyo, Japan | |
ChemClamp potentiostat |
Dagan Corporations, Minneapolis, MN. |
References
- Pike, C. M., Grabner, C. P., Harkins, A. B. Fabrication of Amperometric Electrodes. J. Vis. Exp. (27), e1040-e1040 (2009).
- Lack, A. K., Diaz, M. R., Chappell, A., DuBois, D. W., McCool, B. A. Chronic ethanol and withdrawal differentially modulate pre- and postsynaptic function at glutamatergic synapses in rat basolateral amygdala. J. Neuropyhysiol. 98, 3185-3196 (2007).
- John, C. E., Jones, S. R. Voltammetric characterization of the effect of monoamine uptake inhibitors and release on dopamine and serotonin uptake in mouse caudate-putamen and substantia nigra slices. Neuropharmacology. 52, 1596-1605 (2007).
- Wightman, R. M., Amatore, C., Engstrom, R. C., Hale, P. D., Kistensen, E. W., Kuhr, W. G., May, L. J. Real-time characterization of dopamine overflow and uptake in the rat striatum. 신경과학. 25, 513-523 (1988).
- Wightman, R. M., Zimmerman, J. B. Control of dopamine extracellular concentration in rat striatum by impulse flow and uptake. Brain. Res. Brain. Res. Rev. 15, 135-144 (1990).
- Jones, S. R., Garris, P. A., Kilts, C. D., Wightman, R. M. Comparison of dopamine uptake in the basolateral amygdaloid nucleus, caudate-putamen, and nucleus accumbens of the rat. J. Neurochem. 64, 2581-2589 (1995).
- Michael, D. J., Wightman, R. M. Electrochemical monitoring of biogenic amine neurotransmission in real time. J. Pharm. Biomed. Anal. 19, 33-46 (1999).
- Pajski, M. L., Venton, B. J. Adenosine release evoked by short electrical stimulations in striatal brain slices is primarily activity dependent. A.C.S. Chem. Neurosci. 1, 775-787 (2010).
- Sanford, A. L., Morton, S. W., Whitehouse, K. L., Oara, H. M., Lugo-Morales, L. Z., Roberts, J. G., Sombers, L. A. Voltammetric detection of hydrogen peroxide at carbon fiber microelectrodes. Anal. Chem. 82, 5205-5210 (2010).
- Park, J., Kile, B. M., Wightman, R. M. In vivo voltammetric monitoring of norepinephrine release in the rat ventral bed nucleus of the stria terminalis and anteroventral thalamic nucleus. Eur. J. Neurosci. 30, 2121-2133 (2009).
- Hashemi, P., Dankoski, E. C., Petrovic, J., Keithley, R. B., Wightman, R. M. Voltammetric detection of 5-hydroxytryptamine release in the rat brain. Anal. Chem. 81, 9462-9471 (2009).
- Borue, X., Cooper, S., Hirsh, J., Condron, B., Venton, B. J. Quantitative evaluation of serotonin release and clearnece in drosophila. J. Neuroscience. Methods. 179, 300-308 (2009).
- Vickrey, T. L., Condron, B., Venton, B. J. Detection of endogenous dopamine changes in drosophila melanogaster using fast-scan cyclic voltammetry. Anal. Chem. 81, 9306-9313 (2009).
- Makos, M. A., Han, K. A., Heien, M. L., Ewing, A. G. Using in vivo electrochemistry to study the physiological effects of cocaine and other stimulants on the drosophila melanogaster dopamine transporter. A.C.S. Chem Neurosci. 1, 74-83 (2009).
- Budygin, E. A., John, C. E., Mateo, Y., Daunais, J. B., Friedman, D. P., Grant, K. A., Jones, S. R. Chronic ethanol exposure alters presynaptic dopamine function in striatum of monkeys: a preliminary study. Synapse. 50, 266-268 (2003).
- Jones, S. R., Gainetdinov, R. R., Jaber, M., Giros, B., Wightman, R. M., Caron, M. G. Profound neuronal plasticity in response to inactivation of the dopamine transporter. PNAS. 95, 4029-4034 (1998).
- Kennedy, R. T., Jones, S. R., Wightman, R. M. Dynamic observation of dopamine autoreceptor effects in rat striatal slices. J. Neurochem. 59, 449-445 (1992).
- Rice, M. E., Cragg, S. J. Nicotine amplifies reward-related dopamine signals in striatum. Nat. Neurosci. 7, 583-584 (2004).
- Zhang, L., Doyon, W. M., Clark, J. J., Phillips, P. E., Dani, J. A. Controls of tonic and phasic dopamine transmission in the dorsal and ventral. 76, 396-404 (2009).
- Paredes, D., Grnaholm, A. C., Bickford, P. C. Effects of NGF and BDNF on baseline glutamate and dopamine release in the hippocampal formation of the adult rat. Brain. Res. 11141, 56-64 (2007).
- Goggi, J., Puller, I. A., Carney, S. L., Bradford, H. F. Signalling pathways involved in the short-term potentiation of dopamine release by BDNF. Brain. Res. 968, 156-161 (2003).
- Cheer, J. F., Wassum, K. M., Heien, M. L., Phillips, P. E., Wightman, R. M. Cannabinoids enhance subsecond doapmine relese in the nucleus accumbens of awake rats. J. Neurosci. 24, 4393-4400 (2004).
- Phillips, P. E., Stuber, G. D., Heien, M. L., Wightman, R. M., Carelli, R. M. Subsecond dopamine release promotes cocaine seeking. Nature. 422, 614-618 (2003).
- Robinson, D. L., Heien, M. L., Wightman, R. M. Frequency of dopamine concentration transients increases in dorsal and ventral striatum of male rats duing introduction of conspecifics. J. Neurosci. 22, 10477-10486 (2002).
