Bruk Rimelig LED Arrays for Photo-Stimulering av nerveceller
Summary
Voksen-fødte nevroner uttrykke ChR2 kan manipuleres i skive elektrofysiologiske forberedelser for å undersøke deres bidrag til funksjon olfactory nevrale kretser.
Abstract
Standard slice elektrofysiologi har tillatt forskere å undersøke enkelte komponentene i nevrale kretser ved å registrere elektriske reaksjoner fra enkeltceller i respons til elektriske eller farmakologisk manipulasjoner 1,2. Med oppfinnelsen av metoder for å optisk kontroll genetisk målrettede nevroner (optogenetics), forskere har nå en enestående grad av kontroll over bestemte grupper av nerveceller i standard skive forberedelse. Spesielt lar lysfølsomme channelrhodopsin-2 (ChR2) forskere for å aktivere nervecellene med lys 3,4. Ved å kombinere nøye kalibrering av LED-baserte photostimulation av ChR2 med standard slice elektrofysiologi, er vi i stand til å sondere med nærmere rollen som voksen født interneurons i luktelappen, den første sentrale stafett av luktesans. Ved hjelp av viral uttrykk for ChR2-YFP spesielt i voksen-født nevroner, kan vi selektivt styre ung voksen-født nevroner i et miljø av eldre end modne nerveceller. Våre optisk kontroll bruker en enkel og rimelig LED system, og vi viser hvordan dette systemet kan kalibreres til å forstå hvor mye lys som er nødvendig for å fremkalle spiking aktivitet i single nevroner. Derfor kan korte glimt av blått lys fjernstyre avfyring mønster av ChR2-transduced nyfødte celler.
Protocol
Discussion
Siste årene har sett en eksplosjon i populariteten av optogenetic verktøy for Neuroscience forskning seks. Som et resultat, er det stadig viktigere å senke barrieren for oppføring av laboratorier som ønsker å begynne å bruke disse nye verktøyene. Her vil vi beskrive hvordan å gjennomføre en enkel og lavpris ettermontering og kalibrering av en konvensjonell patch-clamp rigg, slik at den kan gjøre full-felt optisk stimulering av channelrhodopsin-uttrykke nevroner. Spesielt bruker vi denne teknikken t…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av livsforsikringsselskap "Ag2r-La-Mondiale," Ecole des Neurosciences de Paris (ENP), den Agence Nationale de la Recherche "ANR-09-NEUR-004" i rammen av "ERA-NET Neuron "av FP7 program av Europakommisjonen, og Pasteur Foundation. Sebastien Wagner ble støttet av Letten Foundation.
Materials
| Material | Tipo | Company | Catalogue No. |
| Ketamine | 100 mg/ml | Imalgène 1000 | |
| Xylazine | 2% | Rompun | |
| NaCl | &nbps; | Sigma | S5886 |
| KCl | Sigma | P5405 | |
| MgSO4 | Sigma | M1880 | |
| NaHCO3 | Sigma | S5761 | |
| NaHPO4 | Sigma | S5011 | |
| Glucose | Sigma | G7021 | |
| CaCl2 | Sigma | C7902 | |
| Agarose | Sigma | A9539 | |
| Pipette Puller | P-97 | Sutter | |
| Glass Capillaries | 1.5 mm O.D./1.17 mm I.D. | Harvard Apparatus | GC150T-10 |
| LED array | Bridgelux | BXRA-C2000 | |
| Collimating lens | 40 mm beam diameter | Thor Labs | LEDC1 |
| Power supply | 2.8 amp | A1W Electronik | HKO2800 |
| Optical power meter | Thor Labs | PM 100 | |
| Heatsink | Silent Boost K8 | Thermaltake | A1838 |
| Fan | Silent Boost K8 | Thermaltake | A1838 |
| Vibratome | Leica | VT1200S |
Referências
- Nissant, A. Adult neurogenesis promotes synaptic plasticity in the olfactory bulb. Nature Neuroscience. 12, 728-730 (2009).
- Apicella, A. Pyramidal Cells in Piriform Cortex Receive Convergent Input from Distinct Olfactory Bulb Glomeruli. Journal of Neuroscience. 30, 14255-14260 (2010).
- Boyden, E. S. genetically targeted optical control of neural activity. Nature. 8, 1263-1263 (2005).
- Bardy, C. where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb. The Journal of Neuroscience. 30, 17023-17034 (2010).
- Grubb, M. S. Functional maturation of the first synapse in olfaction: development and adult neurogenesis. The Journal of neuroscience. 28, 2919-2932 (2008).
- Zhang, F. Circuit-breakers: optical technologies for probing neural signals and systems. Nature reviews. Neuroscience. 8, 577-581 (2007).
- Grossman, N. Multi-site optical excitation using ChR2 and micro-LED array. Journal of neural engineering. 7, 16004-16004 (2010).
- Dhawale, A. K. Non-redundant odor coding by sister mitral cells revealed by light addressable glomeruli in the mouse. Nature neuroscience. 13, 1404-1412 (2010).
- Weick, J. P. Functional control of transplantable human ESC-derived neurons via optogenetic targeting. Stem cells. 28, 2008-2016 (2010).
- Toni, N. Neurons born in the adult dentate gyrus form functional synapses with target cells. Nature Neuroscience. 11, 901-907 (2008).
- Grubb, M. S., Burrone, J. Channelrhodopsin-2 Localised to the Axon Initial Segment. PLoS ONE. 5, e13761-e13761 .
- Tye, K. M. Amygdala circuitry mediating reversible and bidirectional control of anxiety. Nature. 471, 358-362 (2011).
