Summary

Transducción viral selectiva de adultos nacidos en las neuronas olfativas de las enfermedades crónicas En vivo Estimulación Optogenetic

Published: December 28, 2011
doi:

Summary

Las neuronas nacidas de adultos del bulbo olfatorio puede ser controlado usando optogenetically Channelrhodopsin2 que expresan lentiviral inyección en la corriente migratoria rostral y fotoestimulación crónica con una miniatura implantado LED.

Abstract

Interneuronas locales se regeneran continuamente en el bulbo olfativo de los roedores adultos 1-3. En este proceso, denominado neurogénesis adulta, las células madre neurales en las paredes de los ventrículos laterales dan origen a los neuroblastos que migran de varios milímetros a lo largo de la corriente migratoria rostral (RMS) para alcanzar e incorporar en el bulbo olfatorio. Para el estudio de los diferentes pasos y el impacto de la integración de las neuronas adultas de origen en los circuitos preexistentes olfativo, es necesario etiquetar y manipular de forma selectiva la actividad de esta población específica de las neuronas. El reciente desarrollo de las tecnologías de optogenetic ofrece la oportunidad de utilizar la luz para activar precisamente este grupo específico de neuronas sin afectar a las neuronas circundantes 4,5. A continuación, presentamos una serie de procedimientos para expresar de forma viral Channelrhodopsin2 (ChR2)-YFP en una cohorte temporalmente restringido de neuroblastos en el RMS antes de llegar al bulbo olfatorio y se hacen adultos nacidos en neurons. Además, se muestra cómo se implante y calibrar una miniatura de LED para la estimulación crónica en vivo de ChR2 neuronas que expresan.

Protocol

1. Estereotáxica inyecciones El virus utilizado en estos experimentos es un vector lentiviral replicación deficiente basada en el virus del VIH para expresar Channelrhodopsine2-YFP (proteína fluorescente de color amarillo) construcción de fusión controlado por un promotor sinapsina 6. El plásmido fue generosamente proporcionada por K. Deisseroth 's del grupo de investigación ( http://www.stanford.edu/group/dlab/optogene…

Discussion

Herramientas Optogenetic han aumentado recientemente el control sobre selectiva poblaciones neuronales, incluyendo los adultos las neuronas nacidas en el sistema olfativo. A continuación se describe cómo realizar una inyección estereotáxica de un vector lentiviral expresar ChR2-YFP en una población específica de los adultos nacidos en las neuronas. Controlando cuidadosamente el período post-inyección, que son capaces de analizar y manipular la actividad de una cohorte de adultos nacidos en las neuronas con una e…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por la compañía de seguros de vida "Novalis-Taitbout", Escuela de Neurociencias de París (PEV), la Agence Nationale de la Recherche "ANR-09-neur-004" en el marco de la "ERA-NET NEURON" de 7PM programa por la Comisión Europea, "Fundación pour la Recherche Medicale", la Fundación Letten y la Fundación Pasteur.

Materials

Material Company Catalogue No.
Ketamine Merial Imalgène 1000
Xylazine Bayer Health Care Rompum 0.2%
Pipette Puller Sutter P-97
Glass Capillaries (3.5″) Drummond Scientific 3-000-203-G/X
Nanoject II Microinjector Drummond Scientific 3-000-204
High speed surgical drill Fine Science Tools 18000-17
Micro Drill Steel Burrs 0.7mm tip diameter Fine Science Tools 19008-07
LED CMS blue 4.6 W OSRAM LBW5SN
Female electrical connector (2.54 mm) Fischer Elektronik BL5.36Z
Current controller for LED (max: 1A) A1W Electronik HKO-KL50-1000
Pulse generator AMPI Master-8
Optical power meter Thor Labs PM100
Cyanoacrylate adhesive Loctite 454
Polycarboxylate cement (first layer cement) Septodont Selfast (#0068Q)
Methacrylate cement (second layer cement) GC InternationalCorp. Unifast Trad – Liquid (#339292)
Unifast Trad – Powder (#339114)
Carprofen Pfizer Rimadyl

References

  1. Lledo, P. M. Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits. Nat. Rev. Neurosci. 7, 179-193 (2006).
  2. Alonso, M. Turning astrocytes from the rostral migratory stream into neurons: a role for the olfactory sensory organ. J. Neurosci. 28, 11089-11102 (2008).
  3. Mouret, A. Learning and survival of newly generated neurons: when time matters. J. Neurosci. 28, 11511-11516 (2008).
  4. Bardy, C. How, when, and where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb. J. Neurosci. 30, 17023-17034 (2010).
  5. Haubensak, W. Genetic dissection of an amygdala microcircuit that gates conditioned fear. Nature. 468, 270-276 (2010).
  6. Zhang, F. Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry. Nature. 446, 633-639 (2007).
  7. Wang, X., McManus, M. Lentivirus Production. J. Vis. Exp. (32), e1499-e1499 (2009).
  8. Cardin, J. A. Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2. Nature protocols. 5, 247-254 (2010).
  9. Huber, D. Sparse optical microstimulation in barrel cortex drives learned behaviour in freely moving mice. Nature. 451, 61-64 (2010).
  10. Arenkiel, B. R. In vivo light-induced activation of neural circuitry in transgenic mice expressing channelrhodopsin-2. Neuron. 54, 205-218 .
  11. Albeanu, D. F. LED arrays as cost effective and efficient light sources for widefield microscopy. PLoS ONE. 3, 2146-2146 (2008).
  12. Slotnick, B., Bodyak, N. Odor Discrimination and Odor Quality Perception in Rats with Disruption of Connections between the Olfactory Epithelium and Olfactory Bulbs. J. Neurosci. 22, 4205-4216 (2002).
  13. Gradinaru, V. Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics. Cell. 141, 154-165 (2010).
  14. Valley, M., Wagner, S., Gallarda, B. W., Lledo, P. Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons. J. Vis. Exp. (57), e3379-e3379 (2011).
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Cite This Article
Lepousez, G., Alonso, M., Wagner, S., Gallarda, B. W., Lledo, P. Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation. J. Vis. Exp. (58), e3380, doi:10.3791/3380 (2011).

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