We present methods for the construction of electrodes to simultaneously record extracellular neural activity and release multiple neuroactive substances at the vicinity of the recording sites in awake mice. This technique allows the detailed analysis of putative local synaptic inputs to the neuron of interest.
nörotransmitter ve nöromodülatör, ve sonuç olarak, farklı sinir yanıtların aktivitesi farklılıklar, anestezi uygulanmış ve uyanıklık hayvanlar arasında bulunabilir. Bu nedenle, uyanık hayvanlarda sinaptik sistemlerinin manipülasyonu izin yöntemleri anestezik etkilenmeyen nöronal işleme sinaptik girdilerin katkısını belirlemek için gereklidir. Burada, biz aynı anda dışı nöral aktiviteyi kaydetmek ve uyanık farelerde kayıt sitelerin yakınında birden çok nöroaktif maddelerin serbest bırakmak için elektrotların yapımında metodoloji sunuyoruz. Bu prosedürleri birleştirerek, biz seçici kafa ölçülü farelerin alt kollikulusun nöronlarda GABA A reseptörleri bloke etmek gabazine ve microiontophoretic enjeksiyonları yapıldı. Gabazine başarılı şekilde frekans tepki alan ve uyarıcı özgü adaptasyon olarak nöral yanıt özelliklerinin güncellenmiştir. Bu nedenle, biz yöntemleri recordin için uygun olduğunu göstermektedirg tek birim faaliyet ve işitsel işleme belirli nörotransmiter reseptörlerinin rolü diseksiyon için.
anlatılan prosedür ana sınırlama kayıt oturumları için hayvanın alışkanlık düzeyine göre belirlenir nispeten kısa kayıt süresi (~ 3 saat) 'dir. Diğer taraftan, çoklu kayıt seansları aynı hayvanda gerçekleştirilebilir. sinir iletiminin ya da (örneğin, sistemik enjeksiyonlar veya Optogenetic modellerin kullanımı gibi) nöromodülasyon seviyesini değiştirmek için kullanılan çeşitli deney prosedürler üzerinde bu tekniğin avantajı, ilaç etkisi, hedef nöron yerel sinaptik girişlerine sınırlı olmasıdır. Buna ek olarak, elektrot özel imalat nöral yapı ile (örneğin, kayıt sinyal-gürültü oranını geliştirmek için uç direnci gibi) ilgi nöron tipine göre belirli parametrelerin ayarlanmasına olanak tanır.
Nöral eksitasyon ve inhibisyon etkileşimi duyusal bilginin 1 işlenmesi için esastır. Ayrıca anestezi kortikal aktivasyonu ve sinaptik girdilerin 2,3 zamansal desen dinamikleri üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğu bilinmektedir. Örneğin, anestetikler kortikal nöronlar 3,4 görsel olarak uyarılmış yanıtların süresini değiştirebilir gözlenmiştir. Ayrıca, eksitatör ve inhibitör sinaptik girdiler arasındaki oran hem uyarılmış değiştirerek ve spontan aktivite oranları 6,7, anestezi ve uyanık hayvanlarda 4,5 farklıdır. Uyanıklık sırasında, inhibisyon uyarma daha güçlü iken sinaptik iletkenlikleri ölçülerek, Haider ve arkadaşları 4 anestezi altında genlik bu engelleme eşleşen uyarma bulundu. Bu bulgular uyanık hayvanlarda duyusal işleme belirli sinaptik girdilerin etkilerini incelemek için deneysel prosedürlerin geliştirilmesini ister.
<p class = "jove_content"> (nA sırasına) küçük akım enjeksiyonları uygulanarak tahsil nöroaktif maddelerin kontrollü ejeksiyon yoğun sinaptik girdilerin katkısı ve duyusal işleme 8-13 varsayımsal hücre reseptörlerinin rolünü incelemek için kullanılır olmuştur . microiontophoresis olarak bilinen bu teknik, hızlı ve sınırlı etkiye katkıda kaydedilen nöron yakın ilaç uygulama sağlar. Bu prosedür, örneğin, sistemik enjeksiyonlar, mikrodiyaliz ya Optogenetic tekniklerin kullanılması gibi başka deneysel manipülasyonlar tarafından ortaya yaygın etkisi ile karşılaştırıldığında, nöroaktif maddelere lokal etkilerini araştırmak için daha uygundur. Genellikle, bir domuz geri elektrot konfigürasyonu 14,15 eşzamanlı hedef nöron kaydetmek ve ilgi nöroaktif maddelerin teslim etmek için kullanılır. Bu nöroaktif maddeleri taşıyan bir multibarrel pipet bağlı bir kayıt elektrotu içerir. o DeğişikliklerHavey ve CASPARY 14 tarafından açıklanan riginal prosedür uygulanmıştır. Örneğin, bir tungsten elektrot yerine cam, bir nöral etkinlik 16 kaydetmek için kullanılabilir. Kayıt gereksinimlerini karşılamak için tungsten tel ipuçları, cam izolasyon ve uç maruz kalma uyum elektrolitik dağlama: tungsten elektrotlar 17,18 imalatı için daha önce yayınlanmış yöntemler üç genel adımları içerir.Işitsel nörobilim ilginç ve acil saha uyaran özel adaptasyon (SSA 19) çalışmadır. SSA Diğer nadiren sunulan seslere genelleme değildir tekrarlayan seslere nöral yanıt belirli bir azalmadır. SSA önemi potansiyeli 20,21 uyarılmış işitsel beyin nöral mekanizma yatan sapma tespiti yanı sıra işitsel geç uyumsuzluk olumsuzluk bileşeni için olası bir nöronal karşılığı olarak potansiyel rolü bulunur. SSA oişitsel korteks 19,22-24 kadar IC ccurs. GABA A aracılı inhibisyonunun anestezi 26 etkilenebilir gösterilmiştir SSA 7,16,25 bir kazanç kontrol mekanizması olarak hareket ettiği gösterilmiştir. Burada daha önce ve uyanık farelerde GABAA reseptörlerinin seçici bir antagonist uygulaması esnasında IC nöronlarının tek ünite aktivite kayıt için daha önce tarif edilen yöntemleri birleştiren bir protokol mevcut. İlk olarak, biz domuz geri elektrotlar ve sonraki, cerrahi ve kayıt yöntemlerinin üretimi açıklar. ilaç salımı etkinliği test etmek için, açık alan hem de önce ve gabazine arasında microiontophoretic ejeksiyon sırasında IC nöronların SSA seviyesini karşılaştırıldı.
Uyanık hayvanlarda nöroaktif maddelerin microiontophoresis soruşturma ve tek nöronların 40,41 aktivitesi belirli sinaptik girdilerin rolünü incelemek için güçlü bir tekniktir. Daha da önemlisi, bu işlem anestezik potansiyel müdahalesi olmadan nöral devrelerinde nörotransmitter ve nöromodülatör etkisi belirlenmesini sağlar. Burada, biz uyanık farelerin IC gabazine uygulaması sağlam frekans ayarlama (Şekil 4A), geçici tepki desenleri (Şekil 4B) ve SSA …
The authors have nothing to disclose.
MINECO tarafından finanse edildi Bu proje BFU201343608-P ve PSI2013-49348-EXP ve ARP MSM ve MRC çekirdek fonlarına JCYL hibe SA343U14 verir. YAA bir CONACyT (216106) ve Eylül dostluk düzenledi.
Tungsten wire | Harvard Apparatus LTD | 33-0099 | 0.005 inches x 3 inches |
Borosilicate glass capillary | Harvard Apparatus LTD | 30-0053 | Borosilicate standard wall without filament, 1.5 mm OD, 0.86 mm ID, 100 mm long |
Multibarrel glass capillaries | World Precision Instruments | 5B120F-4 | 5-barrel capillary, 4 inches long, 1.2 mm OD, with filament |
Diaplus | DiaDent | 2001-2101 | Light-curing adhesive, used to attach the tungsten electrode to the glas multibarrel pipette |
G-Bond | GC Corporation | 2277 | Light-curing adhesive, used to attach the headpost to the animal's skull |
Charisma | Heraeus Kulzer | 66000087 | Light-curing composite, used to reinforce the bond of the headpost with the skull |
Araldit Cristal | Ceys | 2-component expoxy, used to further secure the attachment of the tungsten electrode to the glass multibarrel pipette | |
Heating blanket | Cibertec | RTC1 | |
Stereotactic frame | Narishige | SR-6N | Modified for mice |
Microiontophoretic device | Harvard Apparatus LTD | Neurophore BH-2 | Including IP-2 iontophoresis pumps (one for each drug delivery channel) and a balance module |
Multibarrel glass pipette puller | Narishige | Model PE-21 | |
LED lamp | Technoflux | CV-215 | 5 W, 430-485 nm |
MicroFil | World Precision Instruments | MF34G-5 | Flexible plastic needle, 34 AWG |
Imalgene | Merial | Ketamine, 100 mg/mL | |
Rompun | Bayer | Xylazine, 20 mg/mL | |
Gabazine / SR-95531 | Sigma | S106 | Prepare ~ 1000µl of 20 mM gabazine in distilled water and adjust the pH to 4 |