Microinjeção insulina hipocampal e<em> Em vivo</em> Microdiálise Durante um teste de memória espacial
Summary
Modulação da hippocampally dependente de memória espacial de trabalho por microinjeção intrahippocampal direta, acompanhado e seguido por<em> In vivo</em> Microdiálise para metabólitos em conscientes, animais se comportando.
Abstract
O metabolismo da glicose é um marcador útil para a actividade neural local, formando a base de métodos, tais como a imagiologia de ressonância 2-desoxiglicose e magnética funcional. No entanto, o uso de tais métodos em modelos animais e, portanto, requer anestesia ambos altera o estado do cérebro e impede medidas comportamentais. Um método alternativo é a utilização de microdiálise de vivo de tomar a medição contínua da concentração do fluido extracelular do cérebro de glucose, lactato, e afins metabolitos em animais acordados, sem restrições. Esta técnica é especialmente útil quando combinado com as tarefas destinadas a confiar em regiões específicas do cérebro e / ou manipulação farmacológica aguda, por exemplo, as medições do hipocampo durante uma tarefa espacial da memória de trabalho (alternação espontânea) mostram uma queda na glucose extracelular e aumento do lactato que são sugestivo de 1,2 glicólise aumentada, e administração de insulina intrahippocampal tanto melhora a memória e aumenta glicol hipocampoYsis 3. Substâncias como a insulina pode ser entregue ao hipocampo através da sonda de microdiálise mesmo utilizado para medir metabolitos. O uso de alternação espontânea, como uma medida da função do hipocampo foi concebido para evitar qualquer confundir motivadores de stress (por exemplo, choque nas patas), de retenção, ou recompensas (por exemplo, comida), todos os quais podem alterar o desempenho de tarefas e metabolismo, o que proporciona também uma tarefa medida da atividade motora que permite o controle de efeitos não específicos de tratamento. Combinados, esses métodos permitem a medição direta das variáveis neuroquímicos e metabólicos que regulam o comportamento.
Protocol
Representative Results
Discussion
Todas as soluções utilizadas no microdiálise deve ser filtrada antes da utilização, utilizando um filtro de 0,2 | iM. Após a inserção da sonda na cânula guia, observar para confirmar que o fluxo é livre e coleta de amostra está ocorrendo. Se o fluxo pára após a inserção, a causa mais provável é a lesão da membrana causada por sonda cuidados insuficientes na inserção, e uma sonda de fresco tem de ser substituído.
Como observado acima, uma vantagem chave para esses método…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pelo NIH / NIDDK (DK077106 para 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).
