在这个视频中,我们展示了如何应用到一个电导记录的多巴胺能神经元在大鼠脑片全细胞配置。这种技术被称为动态钳。
神经科学家研究大脑的功能,通过调查如何神经元在大脑的沟通。许多研究者响应实验控制输入一个或多个神经元电活动的变化。可以记录在孤立的脑片膜片钳技术使用玻璃微量的神经元的电活动。传统上,实验者可以模仿当前直喷通过吸液管,电刺激其他细胞或切片,或记录细胞的神经细胞膜上的受体药理操纵剩余的轴索连接神经元的输入。
直接电流注入预定的电流波形,在录音的网站(通常是SOMA)通过与时间精度高的优点。然而,它不会改变神经细胞膜没有离子通道打开身体的抵抗力。通常采用矩形脉冲电流注入,因此不会离子通道的动力学模型。最后,电流注入不能模仿在细胞内的化学变化发生与离子通道的开放。
电气或药物刺激的受体可身体激活。实验者具有良好的切片电刺激的受体激活的时间精度。然而,是有限的受体激活和确切性质是什么刺激后激活的空间精度是未知的。这后一个问题可以得到部分缓解了由特定的药理制剂。不幸的是,药理代理激活的时间过程通常是缓慢和空间上记录的单元格的输入精度是未知的。
动态钳技术,使实验者以改变目前通过直接进入细胞的基础上(罗宾逊和Kawai 1993年,夏普等,1993年,B细胞的膜电位的实时反馈;审查,见普林茨等人,2004年)。这允许实验者模仿激活受体在录制现场发生的电气变化。施加电流的实时变化是由硬件实现的一个数学方程。
最近,我们采用动态钳技术调查阶段性激活NMDA受体,多巴胺能神经元黑质致密部(Deister等,2009; Lobb等,2010)。阵阵动作电位的产生。在这段视频中,我们证明,申请成多巴胺能神经元一个NMDA受体导所需的程序。
这里演示的动态钳技术提高后,直接注入电流的传统技术,使实验者模仿受体激活电效应。在这段视频中,我们已经表明,人们可以添加效果,激活NMDA受体的多巴胺能神经元的自发活动,即动作电位的爆发,是诱发。
由于硬件/软件实施的灵活性,各种各样的扩展都可以使用。注入电流的符号可以切换由负转正,较激活受体的影响是从一个神经元中删除的情况下。模型的神经元,形成了一系列微分方程,也可以是数值求解,并允许实验者调查的小型网络。
The authors have nothing to disclose.
这项工作是由MH084494(CJL),MH079276和NS060658(CAP)的支持。