체외내 내측 전정 핵 신경 감도 평가를 위한 경상 시잡한 소음 응용 프로그램
Summary
인간에 있는 갈바닉 전정 자극은 전정 기능에 있는 개선을 전시합니다. 그러나, 그것은 이러한 효과 발생 하는 방법을 알 수 없습니다. 여기서, 우리는 정현파 및 경위 전기 노이즈를 적용하는 방법을 설명하고 C57BL/6 마우스에서 개별 내측 전정 핵 뉴런에서 적절한 자극 진폭을 평가합니다.
Abstract
갈바닉 전정 자극 (GVS)는 균형 또는 전정 장애를 가진 개인의 균형 측정을 개선하는 것으로 나타났습니다. 이는 약한 신호의 검출을 증가시키기 위해 비선형 시스템에 낮은 레벨/서브임계값 자극의 적용으로 정의되는 sR(sR) 현상에 기인하는 것으로 제안된다. 그러나, 그것은 여전히 알 수 없는 어떻게 SR 인간의 균형에 그것의 긍정적인 효과 전시. 이것은 개별 뉴런에 대한 정현제 및 경층 잡음의 효과의 첫 번째 데모 중 하나입니다. 전체 세포 패치 클램프 전기 생리학을 사용하여, 정현파 및 경위 잡음은 C57BL/6 마우스의 내측 전정 핵(MVN)의 개별 뉴런에 직접 적용될 수 있다. 여기서 우리는 정현부 및 경위 자극이 서브 임계값임을 보장하기 위해 MVN 뉴런의 임계값을 결정하는 방법을 설명하고, 이로부터, 각 유형의 노이즈가 MVN 뉴런 이득에 미치는 영향을 결정합니다. 우리는 서브 임계값 정현부 및 경위 잡음이 기저 발사 속도에 영향을 미치지 않고 MVN에서 개별 뉴런의 민감도를 조절할 수 있음을 보여줍니다.
Introduction
전정 (또는 균형) 시스템은 청각, proprioceptive, 체감각 및 시각 정보를 통합하여 균형의 감각을 제어합니다. 전정 시스템의 열화는 연령의 함수로 발생하는 것으로 나타났으며 균형 적자1,2. 그러나, 전정 시스템의 기능을 표적으로 하는 치료는 부족합니다.
갈바닉 전정 자극 (GVS)은 인간 3,4,5,6내의 균형 측정, 자율 기능 및 기타 감각 적 양상을 개선하는 것으로 나타났습니다. 이러한 개선은 서브임계값 노이즈7,8의적용을 통해 비선형 시스템에서 약한 신호의 검출이 증가하는 SR(SR) 현상에 기인한다고 한다. 이러한 연구는 정적9,10 및 동적11,12 균형, 및 안구 카운터 롤 (OCR)13과같은 전정 출력 테스트에서 개선을 보여 주었다. 그러나, 이러한 연구의 대부분은 백색 잡음 9, 착색된 잡음13,다른 자극 주파수 범위 및 임계 값 기술과 같은 자극 매개 변수의 다른 조합을 사용했다. 따라서 최적의 자극 파라미터는 알 수 없으며 이 프로토콜은 가장 효과적인 파라미터를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 자극 매개 변수 외에도 자극의 유형은 치료 및 실험 효능에도 중요합니다. 인간에서 위의 작업은 전기 소음 자극을 사용하여 수행되었으며, 생체 내 동물 작업의 대부분은 기계적14,15 또는 광유전학16 노이즈 자극을 사용했습니다. 이 프로토콜은 전기 노이즈를 사용하여 전정 핵에 미치는 영향을 검사합니다.
이전에는 1차 전정구를 자극하는 GVS를 다람쥐 원숭이17,친칠라스18,닭배아15 및 기니피그14에서생체 내에서 실시하였습니다. 그러나, 이 연구 결과의 단지 2개는 GVS가 1차 전정 구심점14,15의이득에 있는 효력을 검토했습니다. 이러한 실험은 전정 핵에 부과된 정확한 자극 패턴을 결정할 수 없다는 것을 의미하는 생체 내에서 수행되었다. 우리의 지식에, 단 하나의 다른 연구는 중추 신 경계에 개별 효소 해리 뉴런에 경위 잡음을 적용했다 19. 그러나, 적절한 자극 파라미터 및 임계값 기술을 평가하기 위해 중앙 전정 핵에서 실험이 수행되지 않았으며, 전정 내의 개별 뉴런에 대한 자극 효과를 결정하는 데 있어 이 프로토콜을 보다 정확하게 만듭니다. 핵.
여기에서는 내측 전정 핵(MVN)의 개별 뉴런에 정현부 및 경위(전기) 노이즈를 직접 적용하고, 뉴런 임계값을 결정하고, 게인/감도의 변화를 측정하는 방법을 설명합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
전정 계에 대한 갈바닉 전정 자극(GVS)의 효과는 인간3,13,23,기니피그14,설치류18 및 비인간 영장류(24)에서 생체 내에서 강조되었다. 그러나, 이러한 연구의 아무도 전정 시스템에 개별 뉴런의 감도전기 잡음의 직접적인 영향을 평가. 여기에서 우리는 개별 내측 전정 핵 (MVN) ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
SPS는 시드니 대학 대학원 연구 장학금에 의해 지원되었다.
Materials
| CaCl | Scharlau | CA01951000 | Used for ACSF and sACSF |
| D-(+)-Glucose | Sigma | G8270 | Used for ACSF and sACSF |
| EGTA | Sigma | E0396-25G | Used for K-based intracellular solution |
| HEPES | Sigma | H3375-25G | Used for K-based intracellular solution |
| KCl | Chem-supply | PA054-500G | Used for ACSF, sACSF and intracellular solution |
| K-gluconate | Sigma | P1847-100G | Used for K-based intracellular solution |
| Mg-ATP | Sigma | A9187-500MG | Used for K-based intracellular solution |
| MgCl | Chem-supply | MA00360500 | Used for ACSF and sACSF |
| Na3-GTP | Sigma | G8877-100MG | Used for K-based intracellular solution |
| NaCl | Chem-supply | SO02270500 | Use for ACSF and intracellular solution |
| NaH2PO4.2H2O | Ajax | AJA471-500G | Used for ACSF and sACSF |
| NaHCO3 | Sigma | S5761-1KG | Used for ACSF and sACSF |
| Sucrose | Chem-supply | SA030-500G | Used for sACSF |
| Isoflurane | Henry Schein | 1169567762 | Used for anaesthetising mice |
| EQUIPMENT | |||
| Borosilicate glass capillaries | Warner instruments | GC150T-7.5 | 1.5mm OD, 1.16mm ID, 7.5cm length |
| Data acquisition software | Axograph | Used for electrophysiology and analysis | |
| Friedmen-Pearson Rongeurs | World precision instruments | 14089 | Used for dissection |
| Micropipette puller | Narishige | PP-830 | Used for micropipette |
| Multiclamp amplifier | Axon instruments | 700B | Used for electrophysiology |
| pH meter | Sper scientific | 860033 | Used for internal solution |
| Standard pattern scissors | FST | 14028-10 | Used for dissection |
| Sutter micromanipulator | Sutter | MP-225/M | Used for electrophysiology |
| Upright microscope | Olympus | BX51WI | Used for electrophysiology |
| Vibratome | Leica | VT1200 | Used for slicing brain tissue |
References
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