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Article de méthode

Un guide pour In vivo Simple unité d'enregistrement de Optogenetically identifié corticale inhibitrice Interneurones

18.8K vues

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DOI :

10.3791/51757

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7 novembre 2014

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Dans cet article

Résumé

Nous décrivons ici notre stratégie pour obtenir des enregistrements unitaires stables et bien isolés à partir d’interneurones inhibiteurs identifiés dans le cortex de souris anesthésié. Les neurones exprimant ChR2 sont identifiés par leur réponse à la lumière bleue. La méthode utilise un équipement d’enregistrement extracellulaire standard et constitue une alternative peu coûteuse à l’imagerie calcique ou au patching guidé visuellement.

Résumé

Un défi majeur dans la neurophysiologie a été de caractériser les propriétés de réponse et la fonction de nombreux types de cellules inhibiteur dans le cortex cérébral. Nous partageons ici notre stratégie pour obtenir stables, bien isolées enregistrements unitaires de interneurones inhibiteurs identifiés dans le cortex de souris anesthésiée à l'aide d'une méthode développée par Lima et ses collègues 1. Les enregistrements sont effectués dans des souris exprimant channelrhodopsin-2 (ChR2) dans les sous-populations neuronales spécifiques. Les membres de la population sont identifiés par leur réponse à un bref éclair de lumière bleue. Cette technique - appelée «PINP", ou identification Photostimulation assistée de neurones populations - peuvent être mises en œuvre avec l'équipement d'enregistrement extracellulaire standard. Il peut servir comme une alternative peu coûteuse et accessible à l'imagerie de calcium ou patch visuellement guidé, dans le but de cibler des enregistrements extracellulaires de cellules génétiquement déterminées. Havant que nous fournissons un ensemble de lignes directrices pour l'optimisation de la méthode dans la pratique quotidienne. Nous avons affiné notre stratégie spécifiquement pour cibler des cellules de parvalbumin positif (PV +), mais nous avons trouvé que cela fonctionne pour d'autres types de interneurones ainsi, comme (CR +) interneurones Calretinin exprimant la somatostatine exprimant (SOM +) et.

Introduction

La caractérisation de la myriade de types de cellules qui composent le cerveau des mammifères a été un objectif central, mais longtemps insaisissable de la neurophysiologie. Par exemple, les propriétés et la fonction des différents types de cellules inhibitrices dans le cortex cérébral sont des sujets de grand intérêt mais sont encore relativement inconnus. Cela s’explique en partie par le fait que les techniques conventionnelles d’enregistrement in vivo à l’aveugle sont limitées dans leur capacité à distinguer les différents types de cellules. La largeur de pointe extracellulaire peut être utilisée pour séparer les neurones inhibiteurs présumés positifs à la....

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Protocole

REMARQUE: Le protocole suivant est en conformité avec les Instituts nationaux de la santé des lignes directrices approuvées par l'Université de l'Oregon de protection des animaux et l'utilisation Comité.

1. Chirurgie aiguë

  1. Anesthésier l'animal avec un cocktail de kétamine-médétomidine, par voie intrapéritonéale (ip) injection (tableau 1).
    REMARQUE: Les souris utilisées dans ces expériences sont générées par croisement d'une CHR2-EYFP transgénique ligne 10 cre dépendant de interneurone lignes d'attaque (Pvalb-iCre11, PV +; Sst-iCre12, SOM +; Cr-iCre12, CR +). Livraison virale de Ch....

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Résultats

Nous ici partageons notre stratégie pour obtenir des enregistrements unitaires de interneurones inhibiteurs génétiquement petites dans le cortex de souris anesthésiée, en utilisant une méthode optogenetic développé par Lima et al. Tableau 1 détaille le cocktail anesthésie suggéré, la kétamine-médétomidine-acépromazine (1. " KMA "). La figure 1 illustre une micro-électrode de tungstène, préparée pour l'enregistrement. La figure 2 présente un schéma de.......

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Discussion

Bien PINP est conceptuellement simple, il peut être difficile dans la pratique. Un facteur déterminant de la réussite est le choix de l'électrode. Le rayon d'écoute électrique est le paramètre critique. Il doit être suffisamment grand pour détecter les pics de lumière évoquée lorsque la pointe est encore loin d'une cellule ChR2 +, de sorte que l'on peut régler la vitesse d'avance en conséquence. Dans le même temps, elle doit être limitée suffisamment bonne pour permettre l'isolement unitaire. Aut.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Ce travail a été financé par la Fondation Whitehall et le NIH. Nous remercions Clifford Dax (University of Oregon Technical Support Administration) pour son aide et son expertise dans la conception d’un circuit pour la diffusion de la lumière.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
ChR2-EYFP LineJackson Colonies12569
Pvalb-iCre (PV) LineJackson Colonies8069
Sst-iCre (SOM) LineJackson Colonies13044
Cr-iCre (CR) LineJackson Colonies10774
AgaroseSigma-AldrichA9793Type III-A, High EEO
Micro Point (dural crochet)FST10066-15
Ciseaux chirurgicauxFST14084-09
ScalpelFST10003-12 (poignée), 10011-00 (lames)
Puralube Pommade ophtalmiqueFoster & Smith9N-76855
Couverture homéothermique Appareil deHarvard507220F
Microélectrodes en tungstèneA-M Systems57720012 M&Omega ; Résistance AC, 127 &mu ; m de diamètre, 12° ; Tube en verre capillaire revêtu d’époxy
WarnerInstrumentsG150TF-3
HeatShrink TubingDigiKeyA332B-4-ND
Zapit AcceleratorDVASKU ZA/ZAAÀ utiliser avec la Super Glue standard.  ;
Microélectrode AC Amplificateur 1800AM Systems700000
MP-285 Micromanipulateur motoriséSutterMP-285
Oscilloscopes numériques 4 canauxTektronixTDS2000C
Haut-parleurs amplifiésHarmanModèle JBL  ; Manipulateur manuel Duet
ScientificaLBM-7
800 µ ; m Câble de raccordement à fibre optiqueThorLabsFC/PC BFL37-800
Capteurde puissance ThorLabsPM100D (capteur de puissance), S121C (capteur de puissance standard)
475 nm Cree XLamp XP-EDigiKeyXPEBLU-L1-R250-00Y01DKR-NDLa puissance et l’efficacité des LED augmentent constamment, nous vous recommandons donc de rechercher les derniers produits (www.cree.com).
Arduino UNODigiKey1050-1024-ND

Références

  1. Lima, S. Q., Hromadka, T., Znamenskiy, P., Zador, A. M. PINP: a new method of tagging neuronal populations for identification during in vivo electrophysiological recording. PLoS One. 4, (2009).
  2. Moore, A. K., Wehr, M.

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Réimpressions et autorisations

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