حيوية قبل المشبكي الدوبامين في الدماغ العقدة المخططة مع شرائح Voltammetry دائرى سريع التفحص
Summary
مسح سريع باستخدام voltammetry دوري لقياس أثار كهربائيا ديناميات الدوبامين في الدماغ قبل المشبكي في شرائح الجسم المخطط.
Abstract
وقد تركزت أبحاث مستفيضة حول الدوبامين ناقل عصبي نظرا لأهميته في آلية عمل لتعاطي المخدرات (الكوكايين والأمفيتامين مثلا) ، والدور الذي تلعبه في الأمراض النفسية (مثل الفصام واضطراب نقص الانتباه فرط النشاط) ، ومشاركتها في التنكسية اضطرابات مثل مرض باركنسون ومرض هنتنغتون. في ظل الظروف الفسيولوجية الطبيعية ، ويعرف الدوبامين لتنظيم النشاط الحركي ، والإدراك ، والتعلم ، وتؤثر العاطفي ، والغدد الصم العصبية إفراز الهرمونات. واحدة من أكبر كثافة من الخلايا العصبية الدوبامين هو ضمن المخطط ، والتي يمكن تقسيمها في المنطقتين تشريحي عصبي متميزة تعرف باسم النواة المتكئة وputamen المذنبة. الهدف هو توضيح بروتوكول عام لشريحة voltammetry دوري سريع الفحص (FSCV) ضمن المخطط الماوس. FSCV هي تقنية كهربائية محددة جيدا وإتاحة الفرصة لقياس امتصاص الدوبامين والافراج في الوقت الحقيقي في دiscrete مناطق الدماغ. وتستخدم ألياف الكربون microelectrodes (قطرها ميكرون 7 ~) في FSCV للكشف عن الأكسدة الدوبامين. ميزة استخدام FSCV التحليلية للكشف عن الدوبامين هو قرارها الزمنية معززة من 100 ميلي ثانية ، والقرار المكاني لأقل من عشرة ميكرون ، وتوفير معلومات تكميلية لmicrodialysis في الجسم الحي.
Protocol
Discussion
بروتوكول المعروضة هنا يوضح كيفية إعداد واستخدام شرائح دماغ الفأر الاكليلية للتجارب FSCV. على الرغم من أن هذا الأسلوب هو الحصول على ومحددة لقياس ديناميكية الدوبامين ، الناقلات العصبية الأخرى مثل الأدينوزين ، وقد تم رصد بيروكسيد الهيدروجين ، بافراز ، والسيروتونين في…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
التمويل المقدم من قبل المعهد الوطني لتعاطي الكحول والإدمان على الكحول (NIAAA ؛ AA – 016967 وAA016967 01S1 ؛ TAM) ، جامعة واين ستيت بدء الأموال ، وجامعة واين ستيت برنامج منح البحوث. المحتوى هو فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل وجهة النظر الرسمية للNIAAA أو المعاهد الوطنية للصحة.
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. |
Referências
- 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. Neurociência. 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).
