Bozulmamış Vomeronasal Organ ve Aksesuar Koku Ampul Ex Vivo Hazırlıklar
Summary
Fare aksesuar koku ampul (AOB) duyusal kodlama bağlamında çalışma zor olmuştur. Burada, biz AOB nöronlar fare feromonlar ve Kayromonlar bir bilgi işleme araştırmalarını kolaylaştırmak, onların çevresel girişlerine işlevsel bağlı kaldığı bir ex vivo hazırlık üreten bir diseksiyon göstermektedir.
Abstract
Mouse aksesuar koku alma sistemi (AOS) kalıcı sosyal koku, feromonlar ve Kayromonlar tespit için özel bir duyusal yoludur. AOS yolunda ilk nöral devre, aksesuar koku ampul (AOB), bu tür bölgesel saldırganlık ve çiftleşme gibi seks-tipik davranışları kurulmasında önemli bir rol oynar denir. Bu küçük (<1 mm 3) Devre böyle conspecifics salgıları ve dışkı içinde kimyasal duyusal ipuçlarının seks, gerginlik ve stres gibi benzersiz davranış durumları, ayırt etme kapasitesine sahiptir. Bu sistemin organizasyonu aynı zamanda kompakt bir devrenin büyük bölümleri kayıt için benzersiz bir fırsat sunmaktadır da, AOB duyusal işleme araştırılması büyük ölçüde beyindeki deneysel olarak dezavantajlı bir konuma, zor olmaya devam etmektedir. Burada, bağlantı bırakarak anterior fare kafatası tek bir yarıküre içindeki, dokunulmamış AAM kaldırır çok aşamalı bir diseksiyon göstermekher ikisi de çevresel vomeronasal duyu nöronları (VSNs) ve lokal nöronal devre sağlam için iyonları. Prosedür anestezik yokluğunda elektrofizyolojik ve AOB devre elemanlarının optik kayıt kolaylaştıran, görsel muayene yönlendirmek için AOB yüzeyi ortaya koyar. AOB içinde aşağı aktivite kaydederken VSNs evler vomeronasal organ (VNO), içine ince bir kanül yerleştirdikten sonra, biri doğrudan sosyal koku ve feromonlar çevresini açığa çıkarabilir. Bu prosedür, davranış değişiklikleri feromon maruz bağlantı mekanizmalarına ışık tutabilecek, AOS bilgi işlem kontrollü olarak soruşturma sağlar.
Introduction
Memeli beyninde, duyusal, duyusal işlem tipik olarak girişten belirli özelliklerini belirler, her biri, çok sayıda karşılıklı olarak bağlantılı nöronal devrelerin kapsamaktadır. Duyusal yollar, erken bilgi işleme, normal algı ve davranış için hayati önem taşımaktadır. Aksesuar koku alma sisteminin (AOS) olarak, aksesuar koku ampul (AOB) hormonal dengeyi 1,2, saldırganlık 3 ve uyarılma 4 dikte aşağı yapıların duyusal çevreye bağlayan temel nöral devresidir. Bu nedenle, bu devre içinde bilgi işlem güçlü bir hayvan davranış değişiklikleri ile bağlantılıdır.
Aksesuar koku alma ampul yoğun altındaki ana koku ampul (MOB) dorsal / kuyruk / posterior yönü de fareler ve sıçanlarda bulunan, burun sinüs vaskülarize. AOB vomeronasal organ (VNO) ikamet periferik vomeronasal duyusal nöronların (VSNs) aksonları afferent innervasyon alır, bir küçükSadece yumuşak damak yukarıdaki ön burun l kör uçlu tüp. Bu aksonlar nazal pasajların medial sınırında septal doku hassas levha dolaşırlar. Çeşitli çalışmalar anestezi fareler 5-7 veya özgürce keşfetmek hayvanları 8 kullanarak in vivo (örneğin fare idrar gibi) AOS kokuların kaynaklarına AOB sinir tepkiler problanmıştır var. Kahramanca (a) tracheotomies uçucu olmayan kokuları tanıtmak için derin anestezi sağlamak ve sıvı uyaranlara 5-7 aspirasyon önlemek, servikal sempatik ganglion 6 veya vomeronasal organın 5,7 doğrudan kanülasyonu (b) stimülasyon için ilgili in vivo çalışmalar anestezi ve (c) frontal lob ablasyon olan veya olmayan cerrahinin AOB 6 içine elektrot ilerleme sağlamak için. Uyanık / Çalışmalar Microdrive 8-10 dahil cerrahi implantasyon davranıyor. Özetle, bu deneysel paradigmalar güçlü, ama son derece zordur ve genellikle anestezi gerektirir.
<p class = "jove_content"> İlginçtir, bazı çalışmalar bazı başarı 11-15 ile vücudun (ex vivo) dışında canlı duyusal yapıları ve alt sinir devreleri korumak için çalıştı. VNO ve AOB arasındaki bağlantıları ipsilateral kalır ve ortadaki septal doku tek bir yarımkürede oksijenli superfusate maruz olabilir, çünkü biz onların fonksiyonel bağlantı korurken bu yapıların izole etmek için böyle bir tek hemisfer ex vivo yaklaşım geliştirmeye çalıştı çünkü. Biz son zamanlarda bu hedefe 16 almayı başardı. (Orta hat yumuşak septal doku birlikte) akson ve AOB hem oksijenli yapay beyin omurilik sıvısı (superfused erişilebilir 600 mikron özellikleri <nispeten sığ olduğu için 6 saat – Bu hazırlık VNO ve AOB canlı ve fonksiyonel en az 4 için bağlı iki tutar aCSF). Bu VNO-AOB ex vivo hazırlık ince bir kanül yoluyla VNO doğru kontrollü uyaranların girişine izin verir, vehedeflenen elektrot yerleştirme ve / veya canlı floresan mikroskobu için küçük AOB doğrudan görsel erişim. Bir anestetik yokluğunda, bu devrelerin çalışma istediği, bu yöntem avantajlıdır. Bu yaklaşım, santrifüj bağlantıları koparır, çünkü iyi AOB fonksiyon santrifüj modülasyonu içine sorularınız için uygun değildir. VNO-AOB ex vivo hazırlama öğrenmek zordur, ama bir kez elde bu güçlü duyusal devrede devre organizasyon, bilgi işleme ve nöral plastisite araştırmak için bunun üzerine güvenilir bir platform oluşturur.Protocol
Representative Results
Discussion
Bu protokol açıklanan VNO-AOB ex vivo hazırlık vivo 5-7 ve akut canlı dilim AOB fonksiyonu 17 deneyleri anestezi için kullanışlı bir alternatif. Ayrıca elektrofizyolojik ve optik kayıtlar için devre elemanlarını maruz akut AOB dilim deneylerde, aksine, bu hazırlık tüm duyu ileticileri ve intra-AOB bağlantıları korur. Bu da vivo yaklaşımlar anestezi söylenebilir rağmen, anestezik varlığı mutlaka bu ve diğer koku devrelerde 18…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
, F30 DC011673 (GFH: NINDS, NIH) ve UT Güneybatı başlangıç fonları (JPM): Bu araştırma R00 DC011780 (NINDS, NIH JPM) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Straight Scissors | Fine Science Tools | 14002-14 | |
| Fine Scissors-Straight | Fine Science Tools | 14060-10 | |
| Fine Scissors-Curved | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| Adson Forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
| #3 Scalpel Handle | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| #11 Scalpel Blades | Fisher Scientific | 3120030 | |
| Straight Carbon Steel Razor Blades | Fisher Scientific | 12-640 | |
| 35 mm Petri Dish | Fisher Scientific | 08-772-21 | |
| Dissection Chamber | Custom | N/A | See Fig. 1 |
| Delrin plastic plank 0.6 cm x 1.5 cm x 0.1 cm | Custom | N/A | |
| Dow Corning Silicon Vacuum grease | Fisher Scientific | 146355D | |
| #5 Forceps, Student | Fine Science Tools | 91150-20 | |
| #5 Forceps, Biologie Tip | Fine Science Tools | 11295-10 | |
| #5 Forceps, Student | Fine Science Tools | 91150-20 | |
| Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-08 | |
| 0.0045" Polyimide Tubing | A-M Systems | 823400 | |
| 1/16" Male Luer | Cole-Parmer | EW-45505-00 | |
| 1/16" Tubing | Fisher Scientific | 14-171-129 | |
| Two ton epoxy | Grainger | 5E157 | |
| ValveBank Pressurized Perfusion Kit | AutoMate Scientific | 09-16 | |
| ValveLink digital/manual controller | AutoMate Scientific | 01-18 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | various | |
| KCl | Sigma-Aldrich | various | |
| CaCl2 dihydrate | Sigma-Aldrich | various | |
| MgCl2 hexahydrate | Sigma-Aldrich | various | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | various | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | various | |
| myo-inositol | Sigma-Aldrich | various | |
| Na-pyruvate | Sigma-Aldrich | various | |
| Na-ascorbate | Sigma-Aldrich | various | |
| HEPES buffer | Sigma-Aldrich | various | |
| glucose | Sigma-Aldrich | various |
References
- Bruce, H. M. An exteroceptive block to pregnancy in the mouse. Nature. 184, 105 (1959).
- Bellringer, J. F., Pratt, H. P., Keverne, E. B. Involvement of the vomeronasal organ and prolactin in pheromonal induction of delayed implantation in mice. J Reprod Fertil. 59, 223-228 (1980).
- Bean, N. J. Modulation of agonistic behavior by the dual olfactory system in male mice. Physiol Behav. 29, 433-437 (1982).
- Meredith, M. Vomeronasal organ removal before sexual experience impairs male hamster mating behavior. Physiol Behav. 36, 737-743 (1986).
- Hendrickson, R. C., Krauthamer, S., Essenberg, J. M., Holy, T. E. Inhibition shapes sex selectivity in the mouse accessory olfactory bulb. J Neurosci. 28, 12523-12534 (2008).
- Ben-Shaul, Y., Katz, L. C., Mooney, R., Dulac, C. In vivo vomeronasal stimulation reveals sensory encoding of conspecific and allospecific cues by the mouse accessory olfactory bulb. Proc Natl Acad Sci U S A. 107, (2010).
- Tolokh, I. I., Fu, X., Holy, T. E. Reliable sex and strain discrimination in the mouse vomeronasal organ and accessory olfactory bulb. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33, 13903-13913 (2013).
- Luo, M., Fee, M. S., Katz, L. C. Encoding pheromonal signals in the accessory olfactory bulb of behaving mice. Science. 299, 1196-1201 (2003).
- Binns, K. E., Brennan, P. A. Changes in electrophysiological activity in the accessory olfactory bulb and medial amygdala associated with mate recognition in mice. Eur J Neurosci. 21, 2529-2537 (2005).
- Leszkowicz, E., et al. Noradrenaline-induced enhancement of oscillatory local field potentials in the mouse accessory olfactory bulb does not depend on disinhibition of mitral cells. Eur J Neurosci. 35, 1433-1445 (2012).
- Ames, A., Gurian, B. S. Electrical Recordings from Isolated Mammalian Retina Mounted as a Membrane. Arch Ophthalmol. 70, 837-841 (1963).
- Flock, A. F., Strelioff, D. Studies on hair cells in isolated coils from the guinea pig cochlea. Hear Res. 15, 11-18 (1984).
- Woodbury, C. J., Ritter, A. M., Koerber, H. R. Central anatomy of individual rapidly adapting low-threshold mechanoreceptors innervating the ‘hairy’ skin of newborn mice: early maturation of hair follicle afferents. J Comp Neurol. 436, 304-323 (2001).
- Llinas, R., Muhlethaler, M. An electrophysiological study of the in vitro, perfused brain stem-cerebellum of adult guinea-pig. The Journal of physiology. 404, 215-240 (1988).
- Riviere, S., Challet, L., Fluegge, D., Spehr, M., Rodriguez, I. Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature. 459, 574-577 (2009).
- Meeks, J. P., Holy, T. E. An ex vivo preparation of the intact mouse vomeronasal organ and accessory olfactory bulb. J Neurosci Methods. 177, 440-447 (2009).
- Leinders-Zufall, T., et al. Ultrasensitive pheromone detection by mammalian vomeronasal neurons. Nature. 405, 792-796 (2000).
- Kato, H. K., Chu, M. W., Isaacson, J. S., Komiyama, T. Dynamic sensory representations in the olfactory bulb: modulation by wakefulness and experience. 76, 962-975 (2012).
- Meeks, J. P., Arnson, H. A., Holy, T. E. Representation and transformation of sensory information in the mouse accessory olfactory system. Nature. 13, 723-730 (2010).
