Запись электрической активности нейронов Выявленные в интактном мозге трансгенных рыб
Summary
В этом видео мы покажем, как для записи электрической активности отдельных нейронов определены в целом подготовка мозга, который сохраняет сложные нейронные цепи. Мы используем трансгенных рыб, в котором гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) нейронов генетически помечены флуоресцентным белком для идентификации в неповрежденной подготовки мозга.
Abstract
Понимание физиологии клеток нейронных цепей, которые регулируют сложные поведения значительно повышается при использовании модели системы, в которых эта работа может быть выполнена в интактной подготовка мозга, где нервной системы ЦНС остается неизменным. Мы используем трансгенных рыб, в котором гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) нейронов генетически помечены зеленым флуоресцентным белком для идентификации в неповрежденном мозге. Рыбы имеют несколько популяций ГнРГ нейронов, и их функции зависят от их расположения в мозге и ГнРГ ген, который они выражают 1. Мы сосредоточили наши демонстрации на GnRH3 нейронов, расположенных в терминале нервов (TN), связанные с использованием обонятельных луковиц интактном мозге трансгенных рыб оризии (рис. 1В и С). Исследования показывают, что оризии TN-GnRH3 нейроны нейромодуляторных, действующего в качестве передатчика информации из внешней среды в центральной нервной системе; тЭй, не играют непосредственную роль в регуляции гипофизарно-половая функция, как это делают известные нейронов гипоталамуса GnRH1 2, 3. тоником модель спонтанной стрельбы потенциал действия TN-GnRH3 нейронов является внутренним свойством 4-6, частота которой модулируется визуальные сигналы от сородичей 2 и нейропептид kisspeptin 1 5. В этом видео, мы используем устойчивую линию трансгенных оризии в которых TN-GnRH3 нейроны экспрессируют трансген, содержащий промотор области Gnrh3 связана с расширенной зеленого флуоресцентного белка 7, чтобы показать вам, как определить нейроны и следить за их электрической активности всего головного мозга подготовка 6.
Protocol
Representative Results
Discussion
ГнРГ 3: GFP трансгенные рыбы обеспечивают уникальные модели для изучения нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе нейронных интеграции и регулирования в центральный контроль поведения, которые прямо или косвенно участвуют в 3 воспроизводства, 8-10. Одним из существен?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим доктора Мэн-Чин Лин и г-жа Юань Дун за техническую помощь. Эта работа была поддержана грантом Национального института здоровья HD053767 (предоставление субконтрактов NLW), а также за счет средств кафедры физиологии и канцелярии вице-канцлера по научной работе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (NLW).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Microscope | Olympus | BX50W (Upright) | |
| Amplifier | Axon Instruments | Axoclamp 200B | |
| A-D converter | Computer Interference Corp. | Digidata ITC-18 | |
| Cooled CCD camera | PCO Computer Optics | Sensicam | |
| Xenon lamp | Sutter Instruments Co. | ||
| GFP filter set | Chroma Technologies | ||
| Imaging Software | Intelligent Imaging Innovations | Slidebook software | |
| Electrophysiology Data Acquisition Software | Axon Instruments | Axograph software | |
| Electrophysiology Data Acquisition Software | AD Instruments Inc. | PowerLab | |
| Headstage for electrophysiology | Axon Instruments | CV 203BU | |
| Micromanipulator | Sutter Instrument Co | MP-285 | |
| Recording Chamber Platform | Warner Instrument Corp. | P1 | |
| Recording Chamber | Warner Instrument Corp. | RC-26G | |
| Electrode Puller | Sutter instruments | P87 | |
| Filament for electrode puller | Sutter Instruments | FB330B | 3.0 mm wide trough filament |
| 1.5 mm glass capillaries | World Precision Instruments | 1B150-4 | Microelectrode for recording |
| Syringe | Becton Dickinson | 309586 | 3 ml |
| MS-222 | Sigma | E10521-10G | Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt |
| Fish saline | mM: 134 NaCl; 2.9 KCl; 2.1 CaCl2; 1.2 MgCl2; 10 HEPES | ||
| Electrode solution (loose-patch) | mM: 150 NaCl; 3.5 KCl; 2.5 CaCl2; 1.3 MgCl2; 10 HEPES; 10 glucose | ||
| Electrode solution (whole-cell patch) | mM: 112.5 K-gluconate; NaCl; 17.5 KCl; 0.5 CaCl2; 1 MgCl2; 5 MgATP; 1 EGTA; 10 HEPES; 1 GTP; 0.1 leupeptin;10 phospho-creatine |
References
- Kah, O., Lethimonier, C., Lareyre, J. J. Gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) in the animal kingdom. J. Soc. Biol. 198 (1), 53-60 (2004).
- Ramakrishnan, S., Wayne, N. L. Social cues from conspecifics alter electrical activity of gonadotropin-releasing hormone neurons in the terminal nerve via visual signals. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 297 (1), R135-R141 (2009).
- Abe, H., Oka, Y. Mechanisms of neuromodulation by a nonhypophysiotropic GnRH system controlling motivation of reproductive behavior in the teleost. 57 (6), 665-674 (2011).
- Oka, Y. Tetrodotoxin-resistant persistent Na+ current underlying pacemaker potentials of fish gonadotrophin-releasing hormone neurones. J. Physiol. 482 (Pt. 1), 1-6 (1995).
- Zhao, Y., Wayne, N. L. Effects of Kisspeptin1 on Electrical Activity of an Extrahypothalamic Population of Gonadotropin-Releasing Hormone Neurons in Medaka. PLoS One. 7 (5), e37909 (2012).
- Wayne, N. L., et al. Whole-cell electrophysiology of gonadotropin-releasing hormone neurons that express green fluorescent protein in the terminal nerve of transgenic medaka (Oryzias latipes). Biol. Reprod. 73 (6), 1228-1234 (2005).
- Okubo, K., et al. Forebrain gonadotropin-releasing hormone neuronal development: insights from transgenic medaka and the relevance to X-linked Kallmann syndrome. Endocrinology. 147 (3), 1076-1084 (2006).
- Okubo, K., et al. A novel form of gonadotropin-releasing hormone in the medaka, Oryzias latipes. Biochem. Biophys. Res. Commun. 276 (1), 298-303 (2000).
- Ramakrishnan, S., et al. Acquisition of spontaneous electrical activity during embryonic development of gonadotropin-releasing hormone-3 neurons located in the terminal nerve of transgenic zebrafish (Danio rerio). Gen. Comp. Endocrinol. 168 (3), 401-407 (2010).
- Abraham, E., et al. Targeted gonadotropin-releasing hormone-3 neuron ablation in zebrafish: effects on neurogenesis, neuronal migration, and reproduction. Endocrinology. 151 (1), 332-340 (2010).
- Wayne, N. L., Kuwahara, K. Beta-endorphin alters electrical activity of gonadotropin releasing hormone neurons located in the terminal nerve of the teleost medaka (Oryzias latipes. Gen. Comp. Endocrinol. 150 (1), 41-47 (2007).
- Oka, Y. Three types of gonadotrophin-releasing hormone neurones and steroid-sensitive sexually dimorphic kisspeptin neurones in teleosts. J. Neuroendocrinol. 21 (4), 334-338 (2009).
- Molleman, A. . Patch Clamping: An Introductory Guide To Patch Clamp Electrophysiology. , (2003).
