وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) منحة DA030396. بفضل أعضاء المختبر Drenan للمناقشة ونقد مفيدة للمخطوطة. ران مي شكر خاص لكيم للمساعدة التقنية وجوناثان تينغ توماس للمشورة بشأن الكبار شرائح مخ الفأر.

1. إعداد حلول لإعداد شريحة الدماغ والكهربية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقد وصفت سابقا الحلول لإعداد شرائح الدماغ 3 و 4. إعداد N-D-glucamine الميثيل (NMDG) على أساس القطع والانتعاش الحل للتكوين التالية (مم): 93 ن ميثيل D-glucamine، 2.5 بوكل، 1.2 ناه 2 PO 4 و 30 NaHCO 3 و 20 HEPES، 25 الجلوكوز، 5 أسكوربات + نا (2)، ثيوريا، 3 البيروفات + نا، 10 MgSO 4 • 7H 2 O، 0.5 CaCl 2 • 2H 2 O. التكيف مع 300-310 الميلي أسمول مع NMDG. ضبط الرقم الهيدروجيني إلى 7،3-7،4 مع حمض الهيدروكلوريك N 10. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل MgSO 4 • 7H 2 O وCaCl 2 • 2H 2 O في الماء لجعل ميليبور 2 حلول الأسهم M لكل منها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن من المكونات الأخرى حسب الترتيب المسرود وإضافة إلى تعبئة القارورة الحجمية جزئيا مع الماء مع التحريك ميليبور حل. مرة واحدة يتم إضافة كل شيء، وملءالحجمي قارورة مع الماء ميليبور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس درجة الحموضة وحمض الهيدروكلوريك مع ضبط N 10. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس وضبط الأسمولية مع NMDG إذا لزم الأمر. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد عقد HEPES السائل النخاعي الاصطناعي (ACSF) من التشكيل التالي (مم): 92 كلوريد الصوديوم، 2.5 بوكل، 1.2 ناه 2 PO 4 و 30 NaHCO 3 و 20 HEPES، 25 الجلوكوز، 5 أسكوربات + نا (2)، ثيوريا، 3 نا + البيروفات، 2 MgSO 4 • 7H 2 O، 2 CaCl 2 • 2H 2 O. التكيف مع 300-310 الميلي أسمول مع السكروز. ضبط الرقم الهيدروجيني إلى 7،3-7،4 مع حمض الهيدروكلوريك هيدروكسيد الصوديوم أو N 1. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن من المكونات في الترتيب المسرود وإضافة إلى تعبئة القارورة الحجمية جزئيا مع الماء مع التحريك ميليبور حل. مرة واحدة يتم إضافة كل شيء، وملء القارورة الحجمية بالماء ميليبور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس درجة الحموضة وضبط مع هيدروكسيد الصوديوم أو حمض الهيدروكلوريك إذا لزم الأمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس وضبط الأسمولية مع السكروز إذا لزم الأمر. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد معيار حل ACSF من تسجيل على التشكيل التالي (مم): 124 كلوريد الصوديوم، 2.5 بوكل، 1.2 ناه O. 2 PO 4 و 24 NaHCO 3، 12،5 الجلوكوز، 2 MgSO 4 • 7H 2 O، 2 CaCl 2 • 2H 2 التكيف مع 300-310 الميلي أسمول مع السكروز. ضبط الرقم الهيدروجيني إلى 7،3-7،4 مع حمض الهيدروكلوريك هيدروكسيد الصوديوم أو N 1. </li></ol> 2. إعداد شرائح الدماغ الحادة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتم الدماغ قطع شريحة والانتعاش كما هو موضح سابقا 3 و 4. أطباق الكريستال فقاعة مليئة 2 NMDG الانتعاش الحل مع الأكسجين 95٪ / 5٪ CO غاز 2 (كربوجين)، طبق واحد على الجليد، والآخر في 33 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طبق فقاعة الكريستال احدة مليئة HEPES عقد ACSF مع كربوجين في درجة حرارة الغرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الماوس الكبار (تتراوح أعمارهم بين 2 إلى 12 شهرا) مع نا + بنتوباربيتال (200 ملغ / كغ، والملكية الفكرية). المضي قدما في الإجراء عند الحيوان لا يوجد لديه استجابة لقرصة أخمص قدميه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لزم الأمر، وقطع الذيل لعينة الأنسجة genotyp في وقت لاحقجي للحيوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح تجويف الصدر، تعرض القلب، والشريان الأورطي النازل المشبك. ممزق الأذين الأيمن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يروي Transcardially الحيوانية مع مل 5-10 من 0-4 ° حل NMDG لاسترداد C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع رأس الحيوان، وإزالة الدماغ ووضعه في 4 ° حل NMDG لاسترداد C لمدة 1 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على صفيحة معدنية الجليد المبردة، وتقليم الدماغ في الاتجاه المطلوب (الاكليلية، مجاور للسهمي، أفقي، وما إلى ذلك) لتشمل مجال الاهتمام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يضعوا كتلة الدماغ مع superglue إلى السطح مرحلة تقطيع اللحم الجاف لتهتز (DSK الصفر 1؛ Dosaka)، يغرق كتلة الدماغ في 4 ° C NMDG لاسترداد الحل، والحل فقاعة مستمر مع كربوجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع شرائح من منطقة الدماغ من الفائدة. سمك شريحة هو 200-400 ميكرون، اعتمادا على المنطقة الدماغ المحددة التي تهم، العمر الحيوان، والتجربة التي يتعين القيام بها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مباشرة بعد القطع، احتضان شرائح المطلوب في carbogenated، 33 ° C NMDG لاسترداد solutiعلى لبالضبط 12 دقيقة، ثم نقل إلى carbogenated، HEPES عقد درجة حرارة الغرفة حل لفترة أولية مدتها 60 دقيقة. بعد هذا حضانة 60 دقيقة، يمكن استخدام شرائح للتسجيل. يتم الاحتفاظ شرائح HEPES في حل عقد على مدار اليوم حتى يتم استخدامها للتسجيل. </li></ol> 3. تسجيل التصحيح المشبك من الخلايا العصبية في الدماغ شرائح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب micropipette التصحيح القياسية مع مجتذب المشتعلة براون للبرمجة (سوتر P-97 أو الرأسي مجتذب ما يعادلها). ماصات التي هي الأمثل لتشكيل ختم جيجا أوم المقاومة وعادة ما يكون من 4-6 MΩ </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل شريحة واحدة إلى غرفة التسجيل (RC-27L، آلات وارنر) على مسرح المجهر تستقيم (نيكون FN-1). superfuse باستمرار (1،5 حتي 2،0 مل / دقيقة) مع شريحة carbogenated، ACSF القياسية تسجيل والحفاظ على تسخين 32 ° C. وبدلا من ذلك، يمكن الحفاظ على شرائح في درجة حرارة الغرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد موقع ومركز منطقة الدماغ ذات الاهتمام الخاصهدف الهواء 10X (نيكون خطة فلور 10X؛ NA 0.3؛ WD: 16 مم). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اتهم متصلة المقابل تدخل IR-الفرق (DIC) البصريات وعالية السرعة بالقرب من الأشعة تحت الحمراء جهاز يقترن تصور الخلايا العصبية الفردية باستخدام الأشعة تحت الحمراء القريبة 40X الغمر بالماء (IR) الهدف (3.5 ملم نيكون APO 40XW؛:؛ NA WD 0.80) (CCD) كاميرا فيديو (C-7500 هاماماتسو). تحت IR-DIC المراقبة، والخلايا العصبية السليمة يحمل على نحو سلس، غشاء البلازما رمادي فاتح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء micropipette مع حل التسجيل داخل الخلايا مناسب. بالنسبة لمعظم التطبيقات، ونحن نستخدم الحل التالي (مم): 135 غلوكونات البوتاسيوم، 5 EGTA، 0.5 CaCl 2، 2 MgCl 2 و 10 HEPES، 2 ملغ-ATP، و 0.1 GTP (درجة الحموضة تعديلها إلى 7.25 مع قاعدة تريس، الأسمولية تعديل إلى 290 الميلي أسمول مع السكروز). إنشاء تسجيل خلية كاملة من الخلايا العصبية تصور. </li></ol> 4. تطبيق أدوية المحلية إلى الخلايا العصبية في شرائح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب المشبك التصحيح القياسية micropipette كما هو موضح أعلاه. باستخداممجتذب ماصة مثل سوتر P-97 التي ينتج اثنين متطابقة &quot;الشقيقة&quot; نصائح من نفس قطعة من الزجاج هو مفيد عندما المخدرات حلول متعددة لاستخدامها في الخلية نفسها. تلميح الأحجام التي من شأنها أن يكون لها مقاومة ~ 5 MΩ إذا أنها كانت تملأ الحل داخل الخلايا المذكورة أعلاه هي الأمثل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الردم وmicropipette بمحلول مكون من المخدرات مخففة في carbogenated، ACSF تسجيل القياسية. ويشير الطرف الأسفل، ونفض الغبار micropipette المخدرات مملوءة لإزالة أي فقاعات الهواء المحبوس في العمود من الحل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل micropipette المخدرات مليئة في حامل ماصة متصلة مع أنابيب الضغط لنظام طرد مناسبة، مثل III Picospritzer (عام شركة صمام). يجب أن يتم تنظيمها حامل ماصة في الصعود إلى مياداة مجهرية لهذا القرار نفس المتلاعبين تستخدم عادة لتسجيل المشبك التصحيح (على سبيل المثال، سوتر MP-285). بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن تتلاعب تسمح للحركة داخل وخارج قطر للشريحة. رجلإخراج ually الضغط 3 إلى 4 مرات في micropipette من أجل بناء الضغوط الكافية وراء عمود من السوائل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام عناصر التحكم مياداة مجهرية، وانخفاض ماصة المخدرات في حين تصور شريحة غيض تحت IR-DIC البصريات. من الناحية المثالية، ينبغي للمرء تحديد البصر ومركز الخلايا العصبيه التي سيتم تسجيلها من، تليها المواقع من المخدرات بالقرب من ماصة الخلية قبل تخفيض micropipette تسجيل في شريحة. يمكن تحديد المواقع ماصة المخدرات تسبب حركة الأنسجة في محيط الخلية مسجل يمكن ان تعطل تسجيل إذا تم نقل ماصة المخدرات في موقف بعد إنشاء ختم gigaohm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام الفيديو IR، ضع micropipette المخدرات على السطح العلوي للشريحة الأنسجة. تنفيذ واحدة طرد الضغط ورصد 1) على مقربة من الحافة لحركة الحطام المتصلة طرد، و 2) الطرف micropipette عن أي دلائل أن انسداد تلميح أو مسدودة. إذا تم حظر غيض / انسداد، التراجع عن pipettه واستبدالها بأخرى جديدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الاقتراب من الخلية مسجل قطريا من الجزء العلوي من شريحة بحيث عندما تكون في موقف نهائي، غيض من ماصة المخدرات مملوءة هو 1) في الطائرة التنسيق نفسه (أو أقل قليلا) كما سجلت الخلية وغيض من القطب تسجيل ، و 2) 10 حتي 40 ميكرون من الخلية المسجلة. إذا غيض ماصة المخدرات مملوءة هو أعلى الخلية المسجلة، يمكن لقوة الضغط من طرد تعطيل ختم gigaohm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسجيل الاستجابة المطلوبة الخلوية في حين عقد الخلية في وضع المشبك الجهد أو التيار وضع المشبك. نسجل بشكل روتيني أستيل و / أو النيكوتين أثار التيارات الخلوية أثناء الضغط الخلايا العصبية في وضع المشبك الجهد. على الرغم من أن يمكن أن تسبب طرد ضغط يدويا عند استخدام III Picospritzer، من أجل البحث استنساخه فإنه من المستحسن لتشغيل طرد الضغط باستخدام نظام الحصول على (أكسون Digidata 1440 وpClamp 10.3) مع نبض TTL الرقمية. </li></ol> 5. السيطرةوMicropipette المخدرات مليئة مترجم كهرضغطية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كان ذلك ممكنا، تحميل حامل ماصة المخدرات مملوءة لمترجم واحد البعد كهرضغطية (مثل Piezojena PA-100 أو بيرلي PZM-150) التي هي قادرة على قبول المدخلات الجهد التناظرية (مرة أخرى، من نظام الحصول على)، والذي هو ثم شنت على لمياداة مجهرية عالية الدقة (سوتر MP-285). A مترجم كهرضغطية مفيد لأنه يمكن لحركة ماصة المخدرات مملوءة داخل وخارج الشريحة، بما في ذلك توقيت وسرعة الدخول / الخروج، وتسيطر بسهولة أكبر مستنسخة من التجربة في تجربة. عند دراسة nAChRs، وآثار مزيل للتحسس من تسرب النيكوتين من المخدرات ماصة مملوءة، إذا ما وقعت أي وقت مضى، إلى أدنى حد ممكن عند نقل فقط ماصة بالقرب من الخلية مع مترجمة كهرضغطية لحظة طرد الضغط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام الجهد يدويا التي تسيطر عليها مكبر للصوت على السيطرة على الجهد كهرضغطية، اطلب الجهدإلى قيمته القصوى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام مياداة مجهرية، ضع ماصة المخدرات مليئة في شريحة حيث سيتم إخراج ماصة محتوياته على الخلية المسجل، وسحب ماصة عن طريق تخفيض الجهد يدويا إلى الصفر على مكبر للصوت الجهد السيطرة كهرضغطية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام إشارة خرج التناظرية من تسجيل نظام حيازة، نقل المخدرات ماصة مملوءة إلى شريحة على مدى فترة من 250 ميللي ثانية ابتداء 300 ميللي ثانية قبل ضغط طرد TTL نبض يحدث. سحب ماصة على مدى فترة من 250 ميللي ثانية، ابتداء 50 ميللي ثانية بعد انتهاء نبض TTL. </li></ol>

<ol>
	<li>Tapper, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+activation+of+?4*+receptors:+sufficient+for+reward,+tolerance,+and+sensitization.">Nicotine activation of ?4* receptors: sufficient for reward, tolerance, and sensitization.</a> Science. 306, 1029-1032 (2004).</li><li>Drenan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+activation+of+midbrain+dopamine+neurons+via+sensitized,+high-affinity+?6*+nicotinic+acetylcholine+receptors.">In vivo activation of midbrain dopamine neurons via sensitized, high-affinity ?6* nicotinic acetylcholine receptors.</a> Neuron. 60, 123-136 (2008).</li><li>Zhao, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+type-specific+channelrhodopsin-2+transgenic+mice+for+optogenetic+dissection+of+neural+circuitry+function.">Cell type-specific channelrhodopsin-2 transgenic mice for optogenetic dissection of neural circuitry function.</a> Nat. Methods. 8, 745-7452 (2011).</li><li>Peca, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shank3+mutant+mice+display+autistic-like+behaviours+and+striatal+dysfunction.">Shank3 mutant mice display autistic-like behaviours and striatal dysfunction.</a> Nature. 472, 437-442 (2011).</li><li>Zhou, F. M., Wilson, C. J., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic+interneuron+characteristics+and+nicotinic+properties+in+the+striatum.">Cholinergic interneuron characteristics and nicotinic properties in the striatum.</a> J. Neurobiol. 53, 590-605 (2002).</li><li>Pidoplichko, V. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+activates+and+desensitizes+midbrain+dopamine+neurons.">Nicotine activates and desensitizes midbrain dopamine neurons.</a> Nature. 390, 401-404 (1997).</li><li>Nashmi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+nicotine+cell+specifically+upregulates+functional+?4*+nicotinic+receptors:+basis+for+both+tolerance+in+midbrain+and+enhanced+long-term+potentiation+in+perforant+path.">Chronic nicotine cell specifically upregulates functional ?4* nicotinic receptors: basis for both tolerance in midbrain and enhanced long-term potentiation in perforant path.</a> J. Neurosci. 27, 8202-8218 (2007).</li><li>Xiao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+nicotine+selectively+enhances+?4?2*+nicotinic+acetylcholine+receptors+in+the+nigrostriatal+dopamine+pathway.">Chronic nicotine selectively enhances ?4?2* nicotinic acetylcholine receptors in the nigrostriatal dopamine pathway.</a> J. Neurosci. 29, 12428-12439 (2009).</li><li>Cohen, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotinic+cholinergic+mechanisms+causing+elevated+dopamine+release+and+abnormal+locomotor+behavior.">Nicotinic cholinergic mechanisms causing elevated dopamine release and abnormal locomotor behavior.</a> Neuroscience. 200, 31-41 (2012).</li><li>Drenan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic+modulation+of+locomotion+and+striatal+dopamine+release+is+mediated+by+&#945;6&#946;4*+nicotinic+acetylcholine+receptors.">Cholinergic modulation of locomotion and striatal dopamine release is mediated by &#945;6&#946;4* nicotinic acetylcholine receptors.</a> J. Neurosci. 30, 9877-9889 (2010).</li><li>Grady, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+differences+determine+the+relative+selectivity+of+nicotinic+compounds+for+native+&#945;4&#946;2*-,+&#945;6&#946;2*-,+&#945;3&#946;4*-+and+&#945;7-nicotine+acetylcholine+receptors.">Structural differences determine the relative selectivity of nicotinic compounds for native &#945;4&#946;2*-, &#945;6&#946;2*-, &#945;3&#946;4*- and &#945;7-nicotine acetylcholine receptors.</a> Neuropharmacology. 58, 1054-1066 (2010).</li><li>Drenan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subcellular+trafficking,+pentameric+assembly,+and+subunit+stoichiometry+of+neuronal+nicotinic+acetylcholine+receptors+containing+fluorescently+labeled+&#945;6+and+&#946;3+subunits.">Subcellular trafficking, pentameric assembly, and subunit stoichiometry of neuronal nicotinic acetylcholine receptors containing fluorescently labeled &#945;6 and &#946;3 subunits.</a> Mol. Pharmacol. 73, 27-41 (2008).</li><li>Keath, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+modulation+by+nicotine+of+substantia+nigra+versus+ventral+tegmental+area+dopamine+neurons.">Differential modulation by nicotine of substantia nigra versus ventral tegmental area dopamine neurons.</a> J. Neurophysiol. 98, 3388-3396 (2007).</li><li>Mansvelder, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bupropion+inhibits+the+cellular+effects+of+nicotine+in+the+ventral+tegmental+area.">Bupropion inhibits the cellular effects of nicotine in the ventral tegmental area.</a> Biochem. Pharmacol. 74, 1283-1291 (2007).</li><li>Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+largest+group+of+superficial+neocortical+GABAergic+interneurons+expresses+ionotropic+serotonin+receptors.">The largest group of superficial neocortical GABAergic interneurons expresses ionotropic serotonin receptors.</a> J. Neurosci. 30, 16796-16808 (2010).</li><li>Margolis, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+in+the+identification+of+midbrain+dopamine+neurons.">Reliability in the identification of midbrain dopamine neurons.</a> PLoS One. 5, e15222 (2010).</li><li>Margolis, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ventral+tegmental+area+revisited:+is+there+an+electrophysiological+marker+for+dopaminergic+neurons.">The ventral tegmental area revisited: is there an electrophysiological marker for dopaminergic neurons.</a> J. Physiol. 577 (Pt 3), 907-924 (2006).</li><li>Couey, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distributed+network+actions+by+nicotine+increase+the+threshold+for+spike-timing-dependent+plasticity+in+prefrontal+cortex.">Distributed network actions by nicotine increase the threshold for spike-timing-dependent plasticity in prefrontal cortex.</a> Neuron. 54, 73-87 (2007).</li><li>Yang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinctive+nicotinic+acetylcholine+receptor+functional+phenotypes+of+rat+ventral+tegmental+area+dopaminergic+neurons.">Distinctive nicotinic acetylcholine receptor functional phenotypes of rat ventral tegmental area dopaminergic neurons.</a> J. Physiol. 587, 345-361 (2009).</li><li>Endo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotinic+acetylcholine+receptor+subtypes+involved+in+facilitation+of+GABAergic+inhibition+in+mouse+superficial+superior+colliculus.">Nicotinic acetylcholine receptor subtypes involved in facilitation of GABAergic inhibition in mouse superficial superior colliculus.</a> J. Neurophysiol. 94, 3893-3902 (2005).</li><li>Bouzat, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+the+structural+bases+of+activation+of+Cys-loop+receptors.">New insights into the structural bases of activation of Cys-loop receptors.</a> J. Physiol. Paris. , (2011).</li></ol>

الأسلوب الواردة في هذه الوثيقة على نطاق واسع هو مفيد لدراسة يجند القناة الايونية بوابات ظيفة في الأعمال التحضيرية شريحة الدماغ. ومع ذلك، هناك عدد من العوامل التي من شأنها أن تؤثر تأثيرا كبيرا على نوعية واستنساخ البيانات التجريبية التي تنتج عن استخدام هذه الطريقة. عل...

<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; اسم كاشف</strong</td&gt;<td<strong&gt; شركة</strong</td&gt;<td<strong&gt; كتالوج عدد</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; N-ميثيل D-glucamine</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; M2004</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; بوكل</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; P3911</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; ناه<sub&gt; 2</sub&gt; PO<sub&gt; 4</sub</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; S9638</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; NaHCO<sub&gt; 3</sub</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; S6014</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; HEPES</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; H3375</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; الجلوكوز</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; G5767</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; نا<sup&gt; +</sup&gt; أسكوربات</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; A4034</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; ثيوريا</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; T8656</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; نا<sup&gt; +</sup&gt; البيروفات</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; P2256</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; MgSO<sub&gt; 4</sub&gt; • 7H<sub&gt; 2</sub&gt; O</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; 230391</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; CaCl<sub&gt; 2</sub&gt; • 2H<sub&gt; 2</sub&gt; 0</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; 223506</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; كلوريد الصوديوم</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; S9625</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; نا<sup&gt; +</supبنتوباربيتال&gt;</td&gt;<td&gt; نوادي المضاربة والإستثمار الصيدلة</td&gt;<td&gt; 76351315</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; غلوكونات البوتاسيوم</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; G4500</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; EGTA</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; E3889</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; المغنيسيوم-ATP</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; A9187</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; GTP</td&gt;<td&gt; سيجما</td&gt;<td&gt; G8877</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; DSK-ZERO 1 بالاهتزاز تقطيع اللحم</td&gt;<td&gt; تيد بيلا، شركة</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; P-97 المشتعلة / براون micropipette مجتذب</td&gt;<td&gt; سوتر</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; غرفة RC-27 تسجيل</td&gt;<td&gt; وارنر</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; سخان TC-344B الإرواء تحكم</td&gt;<td&gt; وارنر</td&gt;<td&gt; 640101</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; SH-27B الحل سخان</td&gt;<td&gt; وارنر</td&gt;<td&gt; 640102</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; نيكون FN-1</td&gt;<td&gt; نيكون</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; فيديو CCD C-7500 كاميرا</td&gt;<td&gt; هاماماتسو</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Picospritzer III</td&gt;<td&gt; عام شركة صمام</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; MP-285 مياداة مجهرية</td&gt;<td&gt; سوتر</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; PA-100 مترجم كهرضغطية</td&gt;<td&gt; piezosystem جينا، وشركة</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 12V40 بيزو مكبر للصوت</td&gt;<td&gt; piezosystem جينا، وشركة</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Axopatch 200B</td&gt;<td&gt; الجزيئي الأجهزة كورب</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Digidata 1440A</td&gt;<td&gt; الجزيئي الأجهزة كورب</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table

local application of drugs to study nicotinic acetylcholine receptor function in mouse brain slices

تعاطي التبغ يؤدي إلى مشاكل صحية عديدة، بما في ذلك السرطان وأمراض القلب وانتفاخ الرئة، والسكتة الدماغية. الإدمان على تدخين السجائر هو اضطراب السائد العصبية والنفسية التي تنبع من الإجراءات الفيزيائية الحيوية والخلوية من النيكوتين على مستقبلات النيكوتين أستيل (nAChRs) في جميع أنحاء الجهاز العصبي المركزي. فهم أنواع فرعية مختلفة nAChR التي توجد في مناطق الدماغ ذات الصلة لإدمان النيكوتين هو أولوية رئيسية. التجارب التي تستخدم تقنيات الكهربية مثل المشبك التصحيح خلية كاملة أو ثنائية القطب التسجيلات المشبك الجهد مفيدة لتوصيف الدوائية للnAChRs المصالح. يتم عزل الخلايا جسديا nAChRs التعبير عن مثل الثدييات خلايا البويضات أو زراعة الأنسجة القيطم المورق، وبالتالي فهي تدرس بسهولة باستخدام أدوات علم الأدوية الحديثة. وقد أحرز تقدم كبير باستخدام هذه التقنيات، وخاصة عندما كان معروفا بالفعل لمستقبلات الهدفوقد تحقق بسهولة الثانية خارج الرحم التعبير. في كثير من الأحيان، ومع ذلك، فمن الضروري دراسة nAChRs في بيئتها الأصلية: في الخلايا العصبية داخل الدماغ شرائح تحصد تماما من الفئران المختبرية أو الفئران. على سبيل المثال، الفئران معربا عن &quot;الحساسية&quot; مفارز nAChR مثل الفئران L9&#39;A α4 1 و الفئران α6 L9&#39;S 2، تسمح لتحديد لا لبس فيها من الخلايا العصبية على أساس التعبير الوظيفية من حدة فرعية nAChR محددة. على الرغم من القيام به بشكل روتيني خلية كاملة التسجيلات المشبك التصحيح من الخلايا العصبية في الدماغ من قبل شرائح الكهربية المهرة، فإنه يمثل تحديا لتطبيق محليا المخدرات مثل النيكوتين أستيل أو إلى داخل الخلية سجلت شريحة الدماغ. التخفيف من المخدرات إلى superfusate (تطبيق حمام) لا يمكن عكسها بسرعة، ولا U-أنبوب نظم تتكيف بسهولة للعمل مع شرائح الدماغ. في هذه الورقة، ونحن تصف طريقة لتطبيق بسرعة nAChR-تفعيل المخدرات إلى الخلايا العصبية المسجلة في م الكبار[أوس] شرائح الدماغ. يتم إجراء القياسية خلية كاملة من الخلايا العصبية في التسجيلات شرائح، وناور لmicropipette الثانية المملوءة دواء من الاهتمام إلى موقف بالقرب من الخلية المسجلة. حقنة من الهواء المضغوط أو النيتروجين خامل في ماصة المخدرات مليئة يسبب كمية صغيرة من المخدرات حل يمكن إخراجه من ماصة على الخلية المسجلة. باستخدام هذا الأسلوب، nAChR بوساطة تيارات قادرة على أن تحل بدقة ميلي ثانية واحدة. يمكنك بسهولة تطبيق مرات المخدرات أن تختلف، ويمكن سحب ماصة المخدرات مليئة واستبدالها ماصة جديدة، والسماح لأن يتم إنشاء منحنيات التركيز والاستجابة لالخلايا العصبية واحدة. على الرغم من وصفها في سياق بيولوجيا الأعصاب nAChR، ينبغي أن تكون مفيدة هذه التقنية لدراسة أنواع عديدة من القنوات الأيونية يجند بوابات أو المستقبلات في الخلايا العصبية من الدماغ شرائح.

في تجاربنا، ونحن بشكل روتيني من تسجيل الدوبامين (DA) الخلايا العصبية المنتجة للفي المنطقة الجوفية السقيفية (VTA) والمادة السوداء الجزء المكتنزة (SNC). في الجهد المشبك واسطة، وتطبيق ضغط أستيل النيكوتين أو لهذه الخلايا يؤدي عادة في السريع، الموجبة الحالية التي تصل إلى ذروت...

Watch this Scientific Journal Video about Local Application of Drugs to Study Nicotinic Acetylcholine Receptor Function in Mouse Brain Slices at JoVE.com

Local Application of Drugs to Study Nicotinic Acetylcholine Receptor Function in Mouse Brain Slices

في هذه الورقة، ونحن تصف طريقة مفيدة لدراسة يجند القناة الايونية بوابات وظيفة الخلايا العصبية في الدماغ من شرائح معزولة تماما. هذا الأسلوب ينطوي على استخدام المخدرات micropipette مليئة للاستخدام الموضعي من الأدوية إلى الخلايا العصبية باستخدام معيار تقنيات سجلت المشبك التصحيح.

تطبيق أدوية المحلية لدراسة وظيفة مستقبلات أستيل النيكوتينيك في شرائح مخ الفأر

Tobacco use leads to numerous health problems, including cancer, heart disease, emphysema, and stroke. Addiction to cigarette smoking is a prevalent ...

local-application-drugs-to-study-nicotinic-acetylcholine-receptor

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Neuroscience

Unit 1

Drugs Acting on Autonomic Nervous System: Cholinergic Agonists and Antagonists Agents

SCIENTISTS IN ACTION

19.2K Views.  Purdue University. في هذه الورقة، ونحن تصف طريقة مفيدة لدراسة يجند القناة الايونية بوابات وظيفة الخلايا العصبية في الدماغ من شرائح معزولة تماما. هذا الأسلوب ينطوي على استخدام المخدرات micropipette مليئة للاستخدام الموضعي من الأدوية إلى الخلايا العصبية باستخدام معيار تقنيات سجلت المش?...

Video: Local Application of Drugs to Study Nicotinic Acetylcholine Receptor Function in Mouse Brain Slices

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of interest. This allows for examination of synaptic transmission under conditions where the extracellular and postsynaptic intracellular environments can be well controlled. A vibration-based technique without the use of proteases, known as vibrodissociation, is the most popular technique for mechanical isolation. A micropipette, with the tip fire-polished to the shape of a small ball, is placed into a brain slice made from a P1-P21 rodent. The micropipette is vibrated parallel to the slice surface and lowered through the slice thickness resulting in the liberation of isolated neurons. The isolated neurons are ready for study within a few minutes of vibrodissociation. This technique has advantages over the use of primary neuronal cultures, brain slices and enzymatically isolated neurons including: rapid production of viable, relatively mature neurons suitable for electrophysiological and imaging studies; superior control of the extracellular environment free from the influence of neighboring cells; suitability for well-controlled pharmacological experiments using rapid drug application and total cell superfusion; and improved space-clamp in whole-cell recordings relative to neurons in slice or cell culture preparations. This preparation can be used to examine synaptic physiology, pharmacology, modulation and plasticity. Real-time imaging of both pre- and postsynaptic elements in the living cells and boutons is also possible using vibrodissociated neurons. Characterization of the molecular constituents of pre- and postsynaptic elements can also be achieved with immunological and imaging-based approaches.

This report demonstrates a technique for mechanical isolation of individual viable neurons retaining attached presynaptic boutons. Vibrodissociated neurons have the advantages of rapid production, excellent pharmacological control and improved space-clamp without influence from neighboring cells. This method can be used for imaging of synaptic elements and patch-clamp recording.

Vibrodissociation من الخلايا العصبية من الدماغ القوارض شرائح لدراسة نقل صورة متشابك ومحطات قبل المشبكي

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal cord of the majority of these fiber systems have not been thoroughly investigated in any species. Serotonergic fibers, which project to the spinal cord, have been studied in rats and opossums on histological sections and their functional significance has been deduced based on their fiber termination pattern in the spinal cord. With the development of CLARITY and CUBIC techniques, it is possible to investigate this fiber system and its distribution in the spinal cord, which is likely to reveal previously unknown features of serotonergic supraspinal pathways. Here, we provide a detailed protocol for imaging the serotonergic fibers in the mouse spinal cord using the combined CLARITY and CUBIC techniques. The method involves perfusion of a mouse with a hydrogel solution and clarification of the tissue with a combination of clearing reagents. Spinal cord tissue was cleared in just under two weeks, and the subsequent immunofluorescent staining against serotonin was completed in less than ten days. With a multi-photon fluorescent microscope, the tissue was scanned and a 3D image was reconstructed using Osirix software.

Supraspinal projections are important for pain perception and other behaviors, and serotonergic fibers are one of these fiber systems. The present study focused on the application of the combined CLARITY/CUBIC protocol to the mouse spinal cord in order to investigate the termination of these serotonergic fibers.

التصوير ألياف هرمون السيروتونين في الحبل الشوكي الماوس عن طريق وضوح / تقنية مكعب

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

HSV-Mediated Transgene Expression of Chimeric Constructs to Study Behavioral Function of GPCR Heteromers in Mice

The heteromeric receptor complex between 5-HT2A and mGlu2 has been implicated in some of the behavioral phenotypes in mouse models of psychosis1,2. Consequently, investigation of structural details of the interaction between 5-HT2A and mGlu2 affecting schizophrenia-related behaviors represents a powerful translational tool. As previously shown, the head-twitch response (HTR) in mice is elicited by hallucinogenic drugs and this behavioral response is absent in 5-HT2A knockout (KO) mice3,4. Additionally, by conditionally expressing the 5-HT2A receptor only in cortex, it was demonstrated that 5-HT2A receptor-dependent signaling pathways on cortical pyramidal neurons are sufficient to elicit head-twitch behavior in response to hallucinogenic drugs3. Finally, it has been shown that the head-twitch behavioral response induced by the hallucinogens DOI and lysergic acid diethylamide (LSD) is significantly decreased in mGlu2-KO mice5. These findings suggest that mGlu2 is at least in part necessary for the 5-HT2A receptor-dependent psychosis-like behavioral effects induced by LSD-like drugs. However, this does not provide evidence as to whether the 5-HT2A-mGlu2 receptor complex is necessary for this behavioral phenotype. To address this question, herpes simplex virus (HSV) constructs to express either mGlu2 or mGlu2&#916;TM4N (mGlu2/mGlu3 chimeric construct that does not form the 5-HT2A-mGlu2 receptor complex) in the frontal cortex of mGlu2-KO mice were used to examine whether this GPCR heteromeric complex is needed for the behavioral effects induced by LSD-like drugs6.

This article describes how to inject viral vectors into the mouse frontal cortex to test behavioral assays that require GPCR heteromeric formation.

وساطة من HSV-التعبير التحوير من همي التركيبات لدراسة وظيفة السلوكية من هذه العملية من Heteromers في الفئران

The heteromeric receptor complex between 5-HT2A and mGlu2 has been implicated in some of the behavioral phenotypes in mouse models of psychosis1,2.  ...

Application of Automated Image-guided Patch Clamp for the Study of Neurons in Brain Slices

Whole-cell patch clamp is the gold-standard method to measure the electrical properties of single cells. However, the in vitro patch clamp remains a challenging and low-throughput technique due to its complexity and high reliance on user operation and control. This manuscript demonstrates an image-guided automatic patch clamp system for in vitro whole-cell patch clamp experiments in acute brain slices. Our system implements a computer vision-based algorithm to detect fluorescently labeled cells and to target them for fully automatic patching using a micromanipulator and internal pipette pressure control. The entire process is highly automated, with minimal requirements for human intervention. Real-time experimental information, including electrical resistance and internal pipette pressure, are documented electronically for future analysis and for optimization to different cell types. Although our system is described in the context of acute brain slice recordings, it can also be applied to the automated image-guided patch clamp of dissociated neurons, organotypic slice cultures, and other non-neuronal cell types.

This protocol describes how to conduct automatic image-guided patch-clamp experiments using a system recently developed for standard in vitro electrophysiology equipment.

تطبيق الآلي صورة موجهة المشبك التصحيح لدراسة الخلايا العصبية في شرائح الدماغ

Whole-cell patch clamp is the gold-standard method to measure the electrical properties of single cells. However, the in vitro patch clamp remains a ...

Whole-cell Currents Induced by Puff Application of GABA in Brain Slices

Pharmacological administration is commonly used when conducting whole-cell patch-clamp recording in brain slices. One of the best methods of drug application during electrophysiological recording is the puff technique, which can be used to study the effect of pharmacological reagents on neuronal activities in brain slices. The greatest advantage of puff application is that the drug concentration around the recording site increases rapidly, thus preventing desensitization of membrane receptors. Successful use of puff application involves careful attention to the following elements: the concentration of the drug, the parameters of the puff micropipette, the distance between the tip of a puff micropipette and the neuron recorded, and the duration and pressure driving the puff (pounds per square inch, psi). This article describes a step-by-step procedure for recording whole-cell currents induced by puffing gamma-aminobutyric acid (GABA) onto a neuron of a prefrontal cortical slice. Notably, the same procedure can be applied with minor modifications to other brain areas such as the hippocampus and the striatum, and to different preparations, such as cell cultures.

We describe the puff technique, by which pharmacological reagents can be administered during whole-cell patch-clamp recording, and highlight various aspects of the features that are crucial for its success.

كامل الخلية التيارات الناجمة عن تطبيق نفخة GABA في الدماغ شرائح

Pharmacological administration is commonly used when conducting whole-cell patch-clamp recording in brain slices. One of the best methods of drug ...

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, very few have been widely accepted. Here, we propose&#160;a new procedure&#160;adapted from the well-known ex vivo brain slice technique, which offers a closer in vivo-like scenario than in vitro preparations, for investigating the early events triggering cell degeneration, as observed in Alzheimer&#39;s disease (AD). This variation consists of simple and easily reproducible steps, which enable preservation of the anatomical cytoarchitecture of the selected brain region and its local functionality in a physiological milieu. Different anatomical areas can be obtained from the same brain, providing the opportunity to perform multiple experiments with the treatments in question in a site-, dose-, and time-dependent manner. Potential limitations&#160;which could affect the outcomes related to this methodology are related to the conservation of the tissue, i.e., the maintenance of its anatomical integrity during the slicing and incubation steps and the section thickness, which can influence the biochemical and immunohistochemical analysis. This approach can be employed for different purposes, such as exploring molecular mechanisms involved in physiological or pathological conditions, drug screening, or dose-response assays. Finally, this protocol could also reduce the number of animals employed in behavioral studies. The application reported here has been recently described and tested for the first time on ex vivo rat brain slices containing the basal forebrain (BF), which is one of the cerebral regions primarily affected in AD. Specifically, it has been demonstrated that the administration of a toxic peptide derived from the C-terminus of acetylcholinesterase (AChE) could prompt an AD-like profile, triggering, along the antero-posterior axis of the BF, a differential expression of proteins altered in AD, such as the alpha7 nicotinic receptor (&#945;7-nAChR), phosphorylated Tau (p-Tau), and amyloid beta (A&#946;).

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

We present a method which can&#160;provide further insights into the early events underlying neurodegeneration and based on the established ex-vivo brain technique, combining the advantages of in vivo and in vitro experiments. Moreover, it represents a unique opportunity for direct comparison of treated and untreated group in the same anatomical plane.

وثمة نهج بديل لدراسة الأحداث الرئيسية في نيوروديجينيريشن باستخدام شرائح المخ الفئران السابقين فيفو

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, ...

Probing Nicotinic Acetylcholine Receptor Function in Mouse Brain Slices via Laser Flash Photolysis of Photoactivatable Nicotine

Acetylcholine (ACh) acts through receptors to modulate a variety of neuronal processes, but it has been challenging to link ACh receptor function with subcellular location within cells where this function is carried out. To study the subcellular location of nicotinic ACh receptors (nAChRs) in native brain tissue, an optical method was developed for precise release of nicotine at discrete locations near neuronal membranes during electrophysiological recordings. Patch-clamped neurons in brain slices are filled with dye to visualize their morphology during 2-photon laser scanning microscopy, and nicotine uncaging is executed with a light flash by focusing a 405 nm laser beam near one or more cellular membranes. Cellular current deflections are measured, and a high-resolution three-dimensional (3D) image of the recorded neuron is made to allow reconciliation of nAChR responses with cellular morphology. This method allows for detailed analysis of nAChR functional distribution in complex tissue preparations, promising to enhance the understanding of cholinergic neurotransmission.

This article presents a method for studying nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) in mouse brain slices by nicotine uncaging. When coupled with simultaneous patch clamp recording and 2-photon laser scanning microscopy, nicotine uncaging connects nicotinic receptor function with cellular morphology, providing a deeper understanding of cholinergic neurobiology.

التدقيق وظيفة مستقبلات النيكوتين أستيل شرائح المخ الماوس عن طريق التحلل الضوئي فلاش الليزر النيكوتين فوتواكتيفاتابل

Acetylcholine (ACh) acts through receptors to modulate a variety of neuronal processes, but it has been challenging to link ACh receptor function with ...

Studying Brain Function in Children Using Magnetoencephalography

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the human brain. MEG is quiet and less likely to induce claustrophobia compared with magnetic resonance imaging (MRI). It is therefore a promising tool for investigating brain function in young children. However, analysis of MEG data from pediatric populations is often complicated by head movement artefacts which arise as a consequence of the requirement for a spatially-fixed sensor array that is not affixed to the child's head. Minimizing head movements during MEG sessions can be particularly challenging as young children are often unable to remain still during experimental tasks. The protocol presented here aims to reduce head movement artefacts during pediatric MEG scanning. Prior to visiting the MEG laboratory, families are provided with resources that explain the MEG system and the experimental procedures in simple, accessible language. An MEG familiarization session is conducted during which children are acquainted with both the researchers and the MEG procedures. They are then trained to keep their head still whilst lying inside an MEG simulator. To help children feel at ease in the novel MEG environment, all of the procedures are explained through the narrative of a space mission. To minimize head movement due to restlessness, children are trained and assessed using fun and engaging experimental paradigms. In addition, children's residual head movement artefacts are compensated for during the data acquisition session using a real-time head movement tracking system. Implementing these child-friendly procedures is important for improving data quality, minimizing participant attrition rates in longitudinal studies, and ensuring that families have a positive research experience.

This article introduces a child-friendly research protocol designed to improve data quality by reducing head movement during pediatric magnetoencephalography (MEG). We familiarize families with the MEG environment, train children to remain still using an MEG simulator, and correct for residual head movement artefacts using a real-time head movement detection system.

دراسة وظيفة المخ في الأطفال باستخدام ماجنيتونسيفالوجرافي

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the ...

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent development of thin, flexible ECoG electrodes has enabled conduction of stable recordings of large-scale cortical activity. We have developed a whole-cortical ECoG array for the common marmoset. The array continuously covers almost the entire lateral surface of cortical hemisphere, from the occipital pole to the temporal and frontal poles, and it captures whole-cortical neural activity in one shot. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain. Marmosets have two advantages regarding ECoG recordings, one being the homologous organization of anatomical structures in humans and macaques, including frontal, parietal, and temporal complexes. The other advantage is that the marmoset brain is lissencephalic and contains a large number of complexes, which are more difficult to access in macaques with ECoG, that are exposed to the brain surface.These features allow direct access to most cortical areas beneath the surface of the brain. This system provides an opportunity to investigate global cortical information processing with high resolutions at a sub-millisecond order in time and millimeter order in space.

We have developed a whole-cortical electrocorticographic array for the common marmoset that continuously covers almost the entire lateral surface of cortex, from the occipital pole to the temporal and frontal poles. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain.

غرس المزمن من الصفيف اليكتروكورتيكوجرافيك الجامعة القشرية في مرموز المشتركة

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from parallel fibers (PF) to Purkinje cells (PC) is considered the basis for motor learning, and deficiencies of both LTD and motor learning are observed in various gene-manipulated animals. Common motor learning sets, such as adaptation of the optokinetic reflex (OKR), the vestibular-ocular reflex (VOR), and rotarod test were used for evaluation of motor learning ability. However, results obtained from the GluA2-carboxy terminus modified knock-in mice demonstrated normal adaptation of the VOR and the OKR, despite lacking PF-LTD. In that report, induction of LTD was only attempted using one type of stimulation protocol at room temperature. Thus, conditions to induce cerebellar LTD were explored in the same knock-in mutants using various protocols at near physiological temperature. Finally, we found stimulation protocols, by which LTD could be induced in these gene-manipulated mice. In this study, a set of protocols are proposed to evaluate LTD-induction, which will more accurately allow examination of the causal relationship between LTD and motor learning. In conclusion, experimental conditions are crucial when evaluating LTD in gene-manipulated mice.

In some gene-manipulated animals, using a single protocol may fail to induce LTD in cerebellar Purkinje cells, and there may be a discrepancy between LTD and motor learning. Multiple protocols are necessary to assess LTD-induction in gene-manipulated animals. Standard protocols are shown.

تقييم الحث علي الاكتئاب علي المدى الطويل في شرائح البالغين المخيخار

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

تطبيق أدوية المحلية لدراسة وظيفة مستقبلات أستيل النيكوتينيك في شرائح مخ الفأر

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST