Insuline en hippocampale Microinjection<em> In vivo</em> Microdialyse Tijdens ruimtelijk geheugen testen
Summary
Modulatie van hippocampally-afhankelijke ruimtelijk werkgeheugen door middel van directe intrahippocampale micro-injectie, begeleid en gevolgd door<em> In vivo</em> Microdialyse voor metabolieten in bewuste, gedragen dieren.
Abstract
Glucose metabolisme is een nuttige marker voor lokale neurale activiteit, die de basis vormen van de methoden zoals 2-deoxyglucose en functionele magnetische resonantie beeldvorming. Het gebruik van dergelijke methoden in diermodellen vereist anesthesie en dus zowel verandert de hersenen staat en voorkomt gedragsmaatregelen. Een alternatieve methode is het gebruik van in vivo microdialyse om de continue meting van de hersenen extracellulaire concentraties van glucose, lactaat en verwante metabolieten in wakker ongebreidelde dieren nemen. Deze techniek is bijzonder nuttig in combinatie met taken om zich op specifieke hersengebieden en / of acute farmacologische manipulatie, bijvoorbeeld hippocampus metingen tijdens een ruimtelijk werkgeheugen taak (spontane afwisseling) tonen een dip in extracellulair glucose en lactaat stijging die die wijzen op verhoogde glycolyse 1,2 en intrahippocampale toediening van insuline zowel verbetert het geheugen en verhoogt de hippocampus glycollyse 3. Stoffen zoals insuline kan worden geleverd aan de hippocampus via dezelfde microdialyse probe gebruikt om metabolieten te meten. Het gebruik van spontane afwisseling als maat hippocampus functie is ontworpen om beschamen vermijden stressvolle motivators (bijv. voetschok), fixeren, of beloningen (bijvoorbeeld voeding), die zowel taakuitvoering en metabolisme te veranderen, deze taak ook een meten van motorische activiteit die controle mogelijk maakt voor niet-specifieke effecten van de behandeling. Samen deze methoden tot directe meting van de neurochemische en metabole variabelen regelgedrag.
Protocol
Representative Results
Discussion
Alle oplossingen in microdialyse onmiddellijk worden gefilterd voor gebruik met behulp van een 0,2 um filter. Na het inbrengen van de sonde in de geleiding canule in acht om te bevestigen dat stroom wordt gehinderd en monstername plaatsvindt. Als de stroom stopt na het inbrengen, de meest waarschijnlijke oorzaak van schade aan de probe membraan veroorzaakt door onvoldoende zorg bij het insteken, en een nieuwe sonde moet worden vervangen.
Zoals hierboven opgemerkt, is een belangrijk voordeel …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de NIH / NIDDK (DK077106 om ECM).
Materials
The majority of reagents are standard laboratory grade and can be obtained from a supplier of choice. Similarly, equipment such as syringe pumps and tubing can be used from any of several manufacturers. Specific items used here for which details are important include: |
|||
| CMA 12 microdialysis probes | CMA/ Microdialysis | CMA-12-XXX | These are available in various membrane lengths and cutoffs, indicated by specific codes in the ‘XXX.’ |
| Human insulin (Humulin) | Eli Lilly | N/a | |
| Liquid swivel | Instech | 375/D/22QM | This specific swivel has very low torque and internal volume, as well as a nonreactive quartz lining. |
Referências
- McNay, E. C., Fries, T. M., Gold, P. E. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (6), 2881 (2000).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Age-related differences in hippocampal extracellular fluid glucose concentration during behavioral testing and following systemic glucose administration. J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. 56 (2), 66 (2001).
- McNay, E. C., McCarty, R. C., Gold, P. E. Fluctuations in brain glucose concentration during behavioral testing: dissociations between brain areas and between brain and blood. Neurobiol. Learn. Mem. 75 (3), 325 (2001).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Extracellular glucose concentrations in the rat hippocampus measured by zero-net-flux: effects of microdialysis flow rate. 72 (2), 785 (1999).
- McNay, E. C., Sherwin, R. S. Effect of recurrent hypoglycemia on spatial cognition and cognitive metabolism in normal and diabetic rats. Diabetes. 53 (2), 418 (2004).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiology of Learning and Memory. 93 (4), 546 (2010).
- McNay, E. C., McCarty, R. C., Gold, P. E. Fluctuations in brain glucose concentration during behavioral testing: dissociations between brain areas and between brain and blood. Neurobiology of Learning & Memory. 75 (3), 325 (2001).
- McNay, E. C., Williamson, A., McCrimmon, R. J., Sherwin, R. S. Cognitive and neural hippocampal effects of long-term moderate recurrent hypoglycemia. Diabetes. 55 (4), 1088 (2006).
- McNay, E. C., Sherwin, R. S. From artificial cerebro-spinal fluid (aCSF) to artificial extracellular fluid (aECF): microdialysis perfusate composition effects on in vivo brain ECF glucose measurements. Journal of Neuroscience Methods. 132 (1), 35 (2004).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiology of Learning and Memory. 93 (4), 546 (2010).
- Benveniste, H., Drejer, J., Schousboe, A., Diemer, N. H. Regional cerebral glucose phosphorylation and blood flow after insertion of a microdialysis fiber through the dorsal hippocampus in the rat. Journal of Neurochemistry. 49 (3), 729 (1987).
- Benveniste, H., Diemer, N. H. Cellular reactions to implantation of a microdialysis tube in the rat hippocampus. Acta Neuropathologica. 74 (3), 234 (1987).
- McNay, E. C., Fries, T. M., Gold, P. E. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (6), 2881 (2000).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiol. Learn Mem. 93 (4), 546 (2010).
- Lonnroth, P., Jansson, P. -. A., Smith, U. A microdialysis method allowing characterization of intercellular water space in humans. American Journal of Physiology. 1987, E228 (1987).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Extracellular glucose concentrations in the rat hippocampus measured by zero-net-flux: effects of microdialysis flow rate. 72 (2), 785 (1999).
- Lalonde, R. o. b. e. r. t. The neurobiological basis of spontaneous alternation. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 26 (1), 91 (2002).
- Richman, C., Dember, W., Kim, P. Spontaneous alternation behavior in animals: A review. Current Psychology. 5 (4), 358 (1986).
- McNay, E. C., Canal, C. E., Sherwin, R. S., Gold, P. E. Modulation of memory with septal injections of morphine and glucose: effects on extracellular glucose levels in the hippocampus. Physiol. Behav. 87 (2), 298 (2006).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Memory modulation across neural systems: intra-amygdala glucose reverses deficits caused by intraseptal morphine on a spatial task but not on an aversive task. Journal of Neuroscience. 18 (10), 3853 (1998).
- Rex, A., Bert, B., Fink, H., Voigt, J. P. Stimulus-dependent changes of extracellular glucose in the rat hippocampus determined by in vivo microdialysis. Physiol. Behav. 98 (4), 467 (2009).
