Dette arbeidet introduserer en metode for å utføre en optogenetic enheter innspilling pålitelig fra en våken musen benytter en skreddersydde glass optrode.
Det er svært viktig i nevrovitenskap hvordan ulike typer nerveceller virker i nevrale kretser. Nylige fremskritt innen optogenetics har aktivert identifikasjonen nevronale type i vivo elektrofysiologiske eksperimenter i bred hjernen regioner. Optogenetics eksperimenter er det avgjørende å levere lyset til webområdet opptak. Imidlertid er det ofte vanskelig å levere stimulering lyset til regionene dypt hjernen fra hjernens overflate. Det er spesielt vanskelig stimulering lyset å nå regionene dypt hjernen når optisk gjennomsiktigheten av hjernen overflaten er lav, som ofte er tilfellet med innspillinger fra våken dyr. Her beskriver vi en metode for å registrere spike svar til lyset fra en våken musen benytter en skreddersydde glass optrode. I denne metoden leveres lyset gjennom opptak glass elektroden slik at det er mulig å pålitelig stimulere innspilte Nevron med lys i dypt hjernen regioner. Skreddersydde optrode systemet består av tilgjengelig og rimelig materialer og er lett å montere.
Sentralnervesystemet består av ulike neurons, som har forskjellige funksjoner. Hvordan disse typer nerveceller virker i nevrale krets er en av de store bekymringene i nevrovitenskap. Men i mange områder av hjernen, har det vært umulig å skille neuronal typene i i vivo innspillinger av elektriske aktiviteter fordi det er ingen klar forskjell i elektriske spike signalet, med noen unntak. Nylige fremskritt innen optogenetics har gjort et banebrytende1,2. Bruke transgene dyr som lys-sensitive opsin (f.ekschannelrhodopsin-2) uttrykkes i konkrete neuronal typer, ble det mulig å skille neuronal typene effektivt i i vivo opptak3, 4,5,6. I disse dyrene, neurons med lys-sensitive opsin er begeistret av gir lys stimuli i elektriske opptakene, men andre neurons er ikke. Opsin-positive neurons, derfor skilles lett fra andre Nevron typer av sine svar til lys.
Optogenetics eksperimenter er det avgjørende å levere lyset til webområdet opptak. Som en ikke-invasiv metode, er lyset ofte rettet fra hjernens overflate. Men fordi lyset styrke reduserer som hjernevev, er det vanskelig å stimulere regionene dypt hjernen fra hjernens overflate. Det er spesielt vanskelig stimulering lyset å nå regionene dypt hjernen når optisk gjennomsiktigheten av hjernen overflaten er lav, som ofte er tilfellet med innspillinger fra våken dyr. Elektrofysiologiske eksperimenter er ofte utført på bedøvet dyr fordi kroppsbevegelse forårsaker støy i opptak. Som er godt dokumentert, men er anestesi kjent endre nevrale svar7,8,9,10. Dermed er det nødvendig å bruke våken dyr for å studere nevrale svar uten kunstige effekten av anestesi. I motsetning til eksperimenter med bedøvet dyr utføres elektrofysiologiske innspillingene etter utvinning fra kirurgi i eksperimenter med våken dyr. Under intervall mellom kirurgi og opptak, vev sårvæske ofte akkumuleres på hjernen overflaten og gjør optisk gjennomsiktigheten av hjernen overflaten lav.
Her beskriver vi en metode for å registrere enheter opptak fra en våken musen benytter en skreddersydde glass optrode. I denne metoden leveres lyset gjennom opptak glass elektroden slik at det er mulig å pålitelig stimulere innspilte Nevron med lys i dypt hjernen regioner. Skreddersydde optrode systemet består av tilgjengelig og rimelig materialer og er lett å montere.
Optogenetics har blitt et kraftig verktøy i nevrovitenskap. Det har vært utnyttet for identifiserer bestemte Nevron typer i vivo samt manipulere aktivitetene til bestemte neuronal stier. Klargjøring av nevrale aktiviteter neuronal ulike fremmer forståelse av mekanismen av nevrale kretser. Her viste vi en metode for å levere lyset for innspilling området gjennom et glass elektrode i IC våken VGAT-ChR2 mus.
Det er flere viktige skritt i metoden beskrevet. Først er det en forutse…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne ble støttet av Japan Society for fremme av vitenskap KAKENHI Grant JP16K11200 og 17H 02223 og stipend for forskning fra Kanazawa medisinske universitet S2016-8 og C2017-3. Vi takker Yuhichi Kuda for sin støtte i å ta bilder.
Electrode holder | Molecular Device | 1-HL-U | pipette holder for microelectrode amplifier |
Ceramic split mating sleeve | Thorlabs | ADAF1 | f2.5 mm ferrule |
Circuit board spacer | Teishin Denki | SPA-320 | f8.0 mm, 20.0 mm long |
Stereotaxic frame for mice | Narishige | SR-6M-HT | Stereotaxic instruments for mice |
Manipulator | Narishige | NA | Manual manipulator |
Superbond | Sun Medical | M: 204610557 | Dental adhesive resin cement |
Form2 | Formlabs | NA | 3D printer |
Kwik-Sil | WPI | KWIK-SIL | Low toxicity silicone adhesive |
Borosilicate glass capillaries | Narishige | GD-1.5 | OD 1.5 mm, ID 0.9 mm, 90.0 mm long |
Fiber-optic patch cord | Doric Lenses | MFP_960/1000/2200-0.63_1m_FCM-ZF2.5 | Monofiberoptic patchcord, OD, 2.5 mm, core = 960 mm, cladding = 1000 mm, NA = 0.63 |
Connectrized LED | Doric Lenses | LEDC-1B_FC | Central wave length = 465 nm, output power = 45 mW (Core 960 mm 0.63 NA ) |
LED driver | Doric Lenses | LEDRV_1CH_1000 | 1 ch LED driver, maximum output = 1000 mA |
Electrode puller | Narishige | PB-7 | Dual-stage glass micropipette puller |
Borosilicate glass capillary | Narishige | GD-1.5 | Bolosilicate glass capillary, OD, 1.5mm, ID, 0.9 mm, 90.0 mm long |
GENTACIN | MSD CO., Ltd | 185711173 | Antibiotic ointment |
Terramycin®-LA | Zoetis | G 333 | Oxytetracycline |
Tg(Slc32a1- COP4*H134R/EYFP)8Gfng/J | Jackson Labs | #14548 | VGAT-ChR2 mice |
Multiclamp 700B | Molecular Devices | 2500-0157 | Microelectrode amplifier |