Name: whole-cell patch-clamp recordings in brain slices
Uploaded: 2016-06-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices at JoVE.com

Diese Forschung wurde von UT Southwestern-Startfonds (SK) unterstützt.

<ol>
	<li>Neher, E., Sakmann, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-channel+currents+recorded+from+membrane+of+denervated+frog+muscle+fibres.">Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres.</a> Nature. 260 (5554), 799-802 (1976).</li><li>Sakmann, B., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+clamp+techniques+for+studying+ionic+channels+in+excitable+membranes.">Patch clamp techniques for studying ionic channels in excitable membranes.</a> Annu Rev Physiol. 46, 455-472 (1984).</li><li>Cahalan, M., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+clamp+techniques:+an+overview.">Patch clamp techniques: an overview.</a> Methods Enzymol. 207, 3-14 (1992).</li><li>Staley, K. J., Otis, T. S., Mody, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+properties+of+dentate+gyrus+granule+cells:+comparison+of+sharp+microelectrode+and+whole-cell+recordings.">Membrane properties of dentate gyrus granule cells: comparison of sharp microelectrode and whole-cell recordings.</a> J Neurophysiol. 67 (5), 1346-1358 (1992).</li><li>Horn, R., Marty, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscarinic+activation+of+ionic+currents+measured+by+a+new+whole-cell+recording+method.">Muscarinic activation of ionic currents measured by a new whole-cell recording method.</a> J Gen Physiol. 92 (2), 145-159 (1988).</li><li>Pusch, M., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rates+of+diffusional+exchange+between+small+cells+and+a+measuring+patch+pipette.">Rates of diffusional exchange between small cells and a measuring patch pipette.</a> Pflugers Arch. 411 (2), 204-211 (1988).</li><li>Kandel, E. R., Dudai, Y., Mayford, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+and+systems+biology+of+memory.">The molecular and systems biology of memory.</a> Cell. 157 (1), 163-186 (2014).</li><li>Kourrich, S., Bonci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+5:+Synaptic+and+Neural+plasticity.">Chapter 5: Synaptic and Neural plasticity.</a> Neurobiology of Mental Illness. 4th edn. , (2013).</li><li>Mozzachiodi, R., Byrne, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=More+than+synaptic+plasticity:+role+of+nonsynaptic+plasticity+in+learning+and+memory.">More than synaptic plasticity: role of nonsynaptic plasticity in learning and memory.</a> Trends Neurosci. 33 (1), 17-26 (2010).</li><li>Zhang, W., Linden, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+other+side+of+the+engram:+experience-driven+changes+in+neuronal+intrinsic+excitability.">The other side of the engram: experience-driven changes in neuronal intrinsic excitability.</a> Nat Rev Neurosci. 4 (11), 885-900 (2003).</li><li>Kourrich, S., Calu, D. J., Bonci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsic+plasticity:+an+emerging+player+in+addiction.">Intrinsic plasticity: an emerging player in addiction.</a> Nat Rev Neurosci. 16 (3), 173-184 (2015).</li><li>Luscher, C., Malenka, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug-evoked+synaptic+plasticity+in+addiction:+from+molecular+changes+to+circuit+remodeling.">Drug-evoked synaptic plasticity in addiction: from molecular changes to circuit remodeling.</a> Neuron. 69 (4), 650-663 (2011).</li><li>McEwen, B. S., Morrison, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brain+on+stress:+vulnerability+and+plasticity+of+the+prefrontal+cortex+over+the+life+course.">The brain on stress: vulnerability and plasticity of the prefrontal cortex over the life course.</a> Neuron. 79 (1), 16-29 (2013).</li><li>Sandi, C., Haller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+and+the+social+brain:+behavioural+effects+and+neurobiological+mechanisms.">Stress and the social brain: behavioural effects and neurobiological mechanisms.</a> Nat Rev Neurosci. 16 (5), 290-304 (2015).</li><li>Kim, S. J., Linden, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ubiquitous+plasticity+and+memory+storage.">Ubiquitous plasticity and memory storage.</a> Neuron. 56 (4), 582-592 (2007).</li><li>Ganguly, K., Poo, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+neural+plasticity+from+bench+to+bedside.">Activity-dependent neural plasticity from bench to bedside.</a> Neuron. 80 (3), 729-741 (2013).</li><li>Kullmann, D. M., Moreau, A. W., Bakiri, Y., Nicholson, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+inhibition.">Plasticity of inhibition.</a> Neuron. 75 (6), 951-962 (2012).</li><li>Bar-Yehuda, D., Korngreen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Space-clamp+problems+when+voltage+clamping+neurons+expressing+voltage-gated+conductances.">Space-clamp problems when voltage clamping neurons expressing voltage-gated conductances.</a> J Neurophysiol. 99 (3), 1127-1136 (2008).</li><li>Williams, S. R., Mitchell, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+measurement+of+somatic+voltage+clamp+errors+in+central+neurons.">Direct measurement of somatic voltage clamp errors in central neurons.</a> Nat Neurosci. 11 (7), 790-798 (2008).</li><li>Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correction+for+liquid+junction+potentials+in+patch+clamp+experiments.">Correction for liquid junction potentials in patch clamp experiments.</a> Methods Enzymol. 207, 123-131 (1992).</li><li>Defelice, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrical Properties of Cells-Patch Clamp for Biologists. , (1997).</li><li>Kornreich, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+patch+clamp+technique:+principles+and+technical+considerations.">The patch clamp technique: principles and technical considerations.</a> J Vet Cardiol. 9 (1), 25-37 (2007).</li><li>Molleman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Patch Clamping: An Introductory Guide To Patch Clamp Electrophysiology. , (2003).</li><li>Neher, E., Sakmann, 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+patch+clamp+technique.">The patch clamp technique.</a> Sci Am. 266 (3), 44-51 (1992).</li><li>Richerson, G. B., Messer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+composition+of+experimental+solutions+on+neuronal+survival+during+rat+brain+slicing.">Effect of composition of experimental solutions on neuronal survival during rat brain slicing.</a> Exp Neurol. 131 (1), 133-143 (1995).</li><li>Tanaka, Y., Tanaka, Y., Furuta, T., Yanagawa, Y., Kaneko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+cutting+solutions+on+the+viability+of+GABAergic+interneurons+in+cerebral+cortical+slices+of+adult+mice.">The effects of cutting solutions on the viability of GABAergic interneurons in cerebral cortical slices of adult mice.</a> J Neurosci Methods. 171 (1), 118-125 (2008).</li><li>Ye, J. H., Zhang, J., Xiao, C., Kong, J. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch-clamp+studies+in+the+CNS+illustrate+a+simple+new+method+for+obtaining+viable+neurons+in+rat+brain+slices:+glycerol+replacement+of+NaCl+protects+CNS+neurons.">Patch-clamp studies in the CNS illustrate a simple new method for obtaining viable neurons in rat brain slices: glycerol replacement of NaCl protects CNS neurons.</a> J Neurosci Methods. 158 (2), 251-259 (2006).</li><li>Kourrich, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+interaction+between+sigma-1+receptor+and+Kv1.2+shapes+neuronal+and+behavioral+responses+to+cocaine.">Dynamic interaction between sigma-1 receptor and Kv1.2 shapes neuronal and behavioral responses to cocaine.</a> Cell. 152 (1-2), 236-247 (2013).</li><li>Kourrich, S., Klug, J. R., Mayford, M., Thomas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMPAR-Independent+Effect+of+Striatal+aCaMKII+Promotes+the+Sensitization+of+Cocaine+Reward.">AMPAR-Independent Effect of Striatal aCaMKII Promotes the Sensitization of Cocaine Reward.</a> J Neurosci. , (2012).</li><li>Kourrich, S., Rothwell, P. E., Klug, J. R., Thomas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cocaine+experience+controls+bidirectional+synaptic+plasticity+in+the+nucleus+accumbens.">Cocaine experience controls bidirectional synaptic plasticity in the nucleus accumbens.</a> J Neurosci. 27 (30), 7921-7928 (2007).</li><li>Kourrich, S., Thomas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Similar+neurons,+opposite+adaptations:+psychostimulant+experience+differentially+alters+firing+properties+in+accumbens+core+versus+shell.">Similar neurons, opposite adaptations: psychostimulant experience differentially alters firing properties in accumbens core versus shell.</a> J Neurosci. 29 (39), 12275-12283 (2009).</li><li>Rothwell, P. E., Kourrich, S., Thomas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+novelty+causes+stress-like+adaptations+at+nucleus+accumbens+synapses:+implications+for+studying+addiction-related+plasticity.">Environmental novelty causes stress-like adaptations at nucleus accumbens synapses: implications for studying addiction-related plasticity.</a> Neuropharmacology. 61 (7), 1152-1159 (2011).</li><li>Rothwell, P. E., Kourrich, S., Thomas, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+adaptations+in+the+nucleus+accumbens+caused+by+experiences+linked+to+relapse.">Synaptic adaptations in the nucleus accumbens caused by experiences linked to relapse.</a> Biol Psychiatry. 69 (11), 1124-1126 (2011).</li><li>Koya, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silent+synapses+in+selectively+activated+nucleus+accumbens+neurons+following+cocaine+sensitization.">Silent synapses in selectively activated nucleus accumbens neurons following cocaine sensitization.</a> Nat Neurosci. 15 (11), 1556-1562 (2012).</li><li>Conrad, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+accumbens+GluR2-lacking+AMPA+receptors+mediates+incubation+of+cocaine+craving.">Formation of accumbens GluR2-lacking AMPA receptors mediates incubation of cocaine craving.</a> Nature. 454 (7200), 118-121 (2008).</li><li>Kruskal, P. B., Jiang, Z., Gao, T., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+the+patch+clamp:+nanotechnologies+for+intracellular+recording.">Beyond the patch clamp: nanotechnologies for intracellular recording.</a> Neuron. 86 (1), 21-24 (2015).</li><li>Novak, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale-targeted+patch-clamp+recordings+of+functional+presynaptic+ion+channels.">Nanoscale-targeted patch-clamp recordings of functional presynaptic ion channels.</a> Neuron. 79 (6), 1067-1077 (2013).</li></ol>

Keiner der Autoren haben konkurrierenden Interessen oder widerstreitenden Interessen.

Dieses Protokoll beschreibt das grundlegende Verfahren für whole-cell Patch-Clamp-Experimente an Neuronen in Hirnschnitten durchgeführt wird. Jedoch kann die Komplexität, Potential und Empfindlichkeit dieser Technik nicht vollständig in diesem Artikel beschrieben. Hier haben wir versucht, die grundlegenden Schritte zur Abgrenzung und wichtige Parameter unterstreichen, die für das Erreichen erfolgreiche und rigorosen Ganzzellaufnahmen kontrolliert werden muss. Für weitere theoretische Lernen haben viele Bücher und...

Die Patch-Clamp - Technik, eine elektrophysiologische Technik , die in den späten 1970er Jahren 1,2 entwickelt wurde, ist ein wichtiges Werkzeug für einzelne oder mehrere Ionenkanalfunktionen in lebendem Gewebe zu studieren. Unter den verschiedenen Patch-Konfigurationen, die erreicht werden kann, lassen whole-cell patch-clamp-Aufnahmen die Untersuchung des elektrischen Verhaltens eines wesentlichen Teils des Neurons. Klassischerweise wird diese Technik in vitro entweder an Hirnschnitten durchgeführt, frisch Neuronen dissoziiert, oder Zellkulturmodellen 3. Wenn auf Neuronen in Hirnschnitten durchgeführt wird, stellt diese Technik mehrere Vorteile. Insbesondere: (i) Neuronen in relativ konserviert Gehirn Schaltungen aufgezeichnet dass zu einem gewissen Grad, und im Vergleich zu Zellkulturpräparationen, eine Umgebung bereitzustellen , die physiologisch relevant 3 ist. Dies ermöglicht die Erfassung früh, oder die Überwachung sogar in Echtzeit, zellulären und molekularen Ereignisse, die durch jede Art von akuten pharmacolog ausgelöst werdenschen Manipulationen - eine zeitliche Auflösung , die mit klassischen In - vivo - Bedingungen nicht erreicht werden kann; (ii) Fähigkeit zur visuellen Hirnregionen in Hirnschnitten identifizieren ermöglicht eine hohe regionale Spezifität 3 sowohl für die Hirnregion untersucht und für spezifische Neuronen , wenn sie zum Ausdruck bringen fluoreszierende Marker; (iii) Zugriff auf den intrazellulären Raum der Zelle durch einen wesentlichen Teil der Plasmamembran Öffnung (im Gegensatz zu der Membran mit einem scharfen Mikropipette für die intrazelluläre Aufnahme Punktierung) 4. Im Gegenzug ermöglicht dies der Inhalt oder die Konzentration bestimmter Ionen, welche die interne Lösung zu komponieren kann modifiziert werden, um molekulare Targets oder zellulären Mechanismen, die unter unterschiedlichen Bedingungen untersucht werden. Zum Beispiel bei der Gesamtzellkonfiguration, jede spezifische pharmakologische Mittel zur Festlegung (zB Antagonisten) , dass man auf die Aufnahme Mikro (Patch - Pipette) in Lösung wird in das Zytoplasma direkt diffundieren und wirken auf seine Putatintrazelluläre Ziele ive, ohne dass die Zielfunktion in benachbarten Zellen zu verändern. Zusätzlich, im Vergleich zu scharfen Mikroaufnahme, die große Öffnung an der Spitze der Patch - Clamp - Elektrode stellt einen geringeren Widerstand, weniger konkurrierenden Rauschen und damit besseren elektrischen Zugang zum Inneren der Zelle 4. Beachten Sie jedoch, daß die große Öffnung an der Pipettenspitze zu Zelle Dialyse führen kann und damit der Verlust der intrazellulären molekularen Maschinerie, die für die Expression der biologischen Phänomenen kritisch sein kann , die untersuchten 5,6 sind. In diesem Fall können scharfe Elektrode Aufnahmen besser geeignet. Diese Art von Aufnahmen erfordert Mikropipetten mit einer Pore, die viel kleiner als die für die Whole-Cell-Aufnahmen verwendet wird, wodurch die meisten der Ionenaustausch zwischen intrazellulären Raum und der inneren Pipettenlösung verhindert wird. Jede Form von Erfahrungen (akut oder chronisch), einschließlich Lernen 7-10, Kontakt mit Drogen 11,12, Stress 13,14, etc., können verschiedene Aspekte der neuronalen Funktion in spezifischen Hirnregionen verändert. Da diese Änderungen oft Zeit benötigen zu entwickeln (Stunden bis Tage), Ganzzell-Aufzeichnungen in Gehirnschnitten von Tieren, die eine bestimmte Erfahrung durchlaufen haben es den Forschern ermöglichen, diese Veränderungen zu identifizieren. Grundsätzlich viele (wenn nicht alle) Komponenten , die in neuronalen Funktionen (zB Liganden-aktivierte Ionenkanäle, spannungsabhängige Ionenkanäle, Neurotransmitter - Transporter) und dadurch Gehirn Schaltungs Aktivität und Verhalten teilnehmen, können durch Erfahrung verändert werden (Erfahrung abhängigen Plastizität) 10,15-17. Auf neuronaler Ebene, Gehirn Schaltungsaktivität ergibt sich aus konstanten Wechselwirkungen zwischen synaptischen (zB Glutamat - Übertragung) und intrinsische zelluläre Erregbarkeit Faktoren (zB axosomato-dendritischen lonenkanäle: Natrium, Na +, Kalium, K + und Calcium, Ca 2+ ). Unter bestimmten Bedingungen whol mitE-Cell-Patch-Clamp-elektro Techniken können Änderungen Signal Ursprung speziell von Veränderungen der synaptischen vs. intrinsische Erregbarkeit isoliert werden. In den meisten Fällen wird synaptischen Erregbarkeit beurteilt die Ganzzellspannung-clamp - Technik. Dieser Aufzeichnungsmodus ermöglicht die Messung von Ionenströmen [eg, vermittelt durch α-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolpropionsäure - Rezeptoren ( AMPA-Rezeptoren) und N-Methyl-D-Asparaginsäure-Rezeptoren (NMDA-Rezeptoren)] durch die neuronale Plasmamembran, während die Potentialspannung bei einer festgelegten Membran hält. Hier Experimentatoren verwenden interne Mikro Lösungen , die Cäsium (Cs +), eine breite Blocker der K + -Kanäle (key intrinsische Erregbarkeit Faktoren) enthalten. Bei Herstellung von Ganzzellkonfiguration, wird die Diffusion von Cs + im intrazellulären Raum Block K + -Kanälen und damit ermöglicht sowohl eine relativ effiziente Raum-clamp und preLüftungs Einfluss der intrinsischen Erregbarkeit Faktoren auf andere Messungen. Raum-Clamp - Fragen, das heißt, die Schwierigkeit zu Voltage-Clamp die ganze Zelle, entstehen , wenn unregelmäßig geformte Zellen der Aufnahme (zB Neuronen) und insbesondere Neuronen mit einer großen und komplexen dendritischen Dorn 18,19. Da somatischen voltage clamp schlecht Kontrollen im Dendritenbaum von Neuronen, die verschiedenen Aspekte der dendritischen elektrische Signale zu unter Spannung werden in einer dendritischen entfernungsabhängigen Weise verzerrt. In Verbindung mit pharmakologischer Werkzeuge wie Picrotoxin (gamma-Aminobuttersäure, GABA A -Rezeptor - Antagonist) oder Kynurensäure (broad Blocker der Glutamat - Rezeptoren) , gelöst in der extrazellulären Lösung (künstliche Cerebrospinalflüssigkeit, ACSF), erlaubt diese Technik die Messung des Glutamats Rezeptor- und GABA A Strömen , die jeweils-R vermittelt. Im Gegensatz dazu wird intrinsische Erregbarkeit üblicherweise in Current-Clamp-Aufnahme-Modus überprüft.Hinsichtlich Voltage-Clamp-Aufzeichnung gegenüber, ermöglicht diese Aufzeichnungsmodus die Messung von Änderungen in Potentialen Membran durch Ionenströme induziert durch die neuronale Plasmamembran fließt. Typischerweise wird Veränderung intrinsische Erregbarkeit durch Veränderungen in der Fähigkeit beurteilt für Neuronen Aktionspotentiale zu erzeugen, die sowohl Na + und K + Kanäle erfordert. Deshalb wird , wenn Strom-Clamp - Aufnahmen durchführen, werden Mikro mit einer internen Lösung gefüllt , die K + anstelle von Cs + enthält. In Verbindung mit pharmakologischen Mitteln , die Glutamat und GABA A - Rezeptor-vermittelten Ströme in dem ACSF gelöst blockieren, diese Versuchsanordnung ermöglicht die Messung des Beitrags der intrinsischen Faktoren (zB K + Kanäle) auf neuronale Feuern ohne durch mögliche Änderungen in der synaptischen Erregbarkeit kontaminiert Faktoren. In diesem Artikel werden die grundlegenden notwendigen Verfahrensschritte beschreiben to (i) bereiten gesunde Gehirnscheiben; (Ii) erreichen whole-cell-Konfiguration ist, und (iii) Überwachen Eckwerte synaptischen und intrinsische Erregbarkeit zu beurteilen.

<table><tbody><tr><td>Isolated pulse stimulus generator</td><td>A.M.P.I</td><td>Master-8</td><td></td></tr><tr><td>Isolation unit (ISO-Flex)</td><td>A.M.P.I</td><td>ISO-Flex</td><td></td></tr><tr><td>Computer controlled Amplifier&amp;nbsp;</td><td>Molecular Devices</td><td>Multiclamp 700B</td><td></td></tr><tr><td>Digital Acquisition system</td><td>Molecular Devices</td><td>Digidata 1500</td><td></td></tr><tr><td>Microscope</td><td>Olympus</td><td>BX-51</td><td></td></tr><tr><td>Micromanipulator</td><td>Sutter Instruments</td><td>MPC-200</td><td></td></tr><tr><td>Chamber and in-line Heater</td><td>Warner Instruments</td><td>TC-344B</td><td></td></tr><tr><td>Vibratome Slicer</td><td>Leica&amp;nbsp;</td><td>VT1000 S</td><td></td></tr><tr><td>Micropipette Puller</td><td>Narishige</td><td>PC-10</td><td></td></tr><tr><td>Imaging Camera</td><td>Q Imaging</td><td>QIClick-F-M-12</td><td></td></tr><tr><td>Narishige pipette puller PC-10</td><td>Narishige</td><td>PC-10</td><td></td></tr><tr><td>Glass capillaries</td><td>WPI</td><td>TW150F-3</td><td></td></tr><tr><td>Slice hold-down (harp)</td><td>Warner Instruments</td><td>64-0255</td><td></td></tr><tr><td>Slice Chamber</td><td>Warner Instruments</td><td>RC-26</td><td></td></tr><tr><td>Nonmetallic syringe needle</td><td>World Precision Instruments</td><td>MF28G67-5</td><td></td></tr><tr><td>Syringe filters</td><td>Nalgene</td><td>176-0045</td><td></td></tr><tr><td>Glue Gun</td><td>Home Depot</td><td>various</td><td></td></tr><tr><td>Gas dispersion tube</td><td>Ace Glass Inc.</td><td>various</td><td></td></tr><tr><td>Decapitation scissors</td><td>Home Depot</td><td>100649198</td><td></td></tr><tr><td>Scalpel Handle #3</td><td>World Precision Instruments</td><td>500236</td><td></td></tr><tr><td>Small straight sharp tips scissors</td><td>World Precision Instruments</td><td>14218</td><td></td></tr><tr><td>Vessel canulation forceps&amp;nbsp;</td><td>World Precision Instruments</td><td>500453</td><td></td></tr><tr><td>Curved hemostatic forceps</td><td>World Precision Instruments</td><td>501288</td><td></td></tr><tr><td>Economy Tweezers #3</td><td>World Precision Instruments</td><td>501976-6</td><td></td></tr><tr><td>Spatula</td><td>Fisher Scientific</td><td>14357Q</td><td></td></tr><tr><td>Scooping spatula</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-357Q</td><td></td></tr><tr><td>Petri dish</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-747B</td><td></td></tr><tr><td>Filter paper</td><td>Lab Depot</td><td>CFP1-110</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Solutions&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Cs-Gluconate internal solution (pH 7.2&amp;ndash;7.3, 280&amp;ndash;290 mOsm)&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>D-gluconic acid 50%&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>G1951</td><td></td></tr><tr><td>Cesium-OH (CsOH) 50%&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>232041</td><td></td></tr><tr><td>NaCl, 2.8 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>HEPES, 20 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>H3375</td><td></td></tr><tr><td>EGTA, 0.4 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>E4378</td><td></td></tr><tr><td>tetraethylammonium-Cl, 5 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>T2265</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;GTP, 0.3 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>G8877</td><td></td></tr><tr><td>MgATP, 2 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>A9187</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;K-Gluconate internal solution (pH 7.2&amp;ndash;7.3, 280&amp;ndash;290 mOsm)&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>K D-gluconate, 120 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>G4500</td><td></td></tr><tr><td>KCl, 20 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>P3911</td><td></td></tr><tr><td>HEPES, 10 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>H3375</td><td></td></tr><tr><td>EGTA, 0.2 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>E4378</td><td></td></tr><tr><td>MgCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>M8266</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;GTP, 0.3 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>G8877</td><td></td></tr><tr><td>MgATP, 2 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>A9187</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Standard artificial cerebrospinal fluid (ACSF, osmolarity &amp;asymp; 300-310 mOsm)&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>KCl, 2.5 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>P3911</td><td></td></tr><tr><td>NaCl, 119 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>NaH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;#8226;H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O, 1 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>S9638</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO&lt;sub&gt;3,&lt;/sub&gt; 26.2 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>S8875</td><td></td></tr><tr><td>Glucose, 11 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>G8270</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;-7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O, 1.3 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>230391</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;-2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O, 2.5 mM</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>C3881</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Additional compounds used for solutions preparation&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>KOH</td><td>various</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kynurenic acid</td><td>Sigma Aldrich/various</td><td>K3375</td><td></td></tr></tbody></table>

whole-cell patch-clamp recordings in brain slices

Whole-Cell-Patch-Clamp-Aufzeichnung ist eine elektrophysiologische Verfahren, das die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften eines wesentlichen Teils des Neurons ermöglicht. In dieser Konfiguration ist der Mikropipette in engen Kontakt mit der Zellmembran, die Kriechströme verhindert und dadurch liefert genauere Ionenstrommessungen als die bisher verwendeten intrazellulärem scharfe Elektrodenaufzeichnungsverfahren. Classically können Ganzzellaufzeichnung auf Neuronen in verschiedenen Typen von Präparaten durchgeführt werden, einschließlich Zellkulturmodellen, dissoziierte Neuronen, Neuronen in Gehirnschnitten und in intakten narkotisierten oder wachen Tieren. Zusammenfassend hat diese Technik zum Verständnis der passiven und aktiven biophysikalischen Eigenschaften von erregbaren Zellen immens beigetragen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Technik ist , dass sie Informationen darüber , wie bestimmte Manipulationen (beispielsweise pharmakologischer, Experimentator-Induced Plasticity) stellt spezifische neuronale Funktionen verändern können oder canäle e xistieren in Echtzeit. Zusätzlich wesentliche Öffnung der Plasmamembran ermöglicht die interne Pipettenlösung frei in das Zytoplasma diffundieren, Mittel zum Einführen von Medikamenten, beispielsweise Agonisten oder Antagonisten spezifischer intrazellulärer Proteine ​​Bereitstellung und diese Ziele zu manipulieren , ohne in benachbarten Zellen ihre Funktion zu verändern. Dieser Artikel wird auf Ganzzell Aufnahme konzentrieren ausgeführt auf Neuronen in Hirnschnitten, ein Präparat , das den Vorteil der Aufnahme Neuronen in relativ gut erhaltenen Schaltkreise im Gehirn, das heißt, in einem physiologisch relevanten Kontext hat. Insbesondere wenn sie mit geeigneten pharmakologischen kombiniert ist diese Technik ein leistungsfähiges Werkzeug Identifizierung spezifischer neuroadaptations ermöglicht, die folgenden jede Art von Erfahrungen, wie Lernen aufgetreten ist, Exposition gegenüber Drogen und Stress. Zusammengefasst bieten whole-cell Patch-Clamp - Aufzeichnungen in Hirnschnitten Mittel ex vivo Herstellung nachhaltige Veränderungen zu messenin neuronalen Funktionen, die bisher in intakten wach Tiere entwickelt.

Temperatur, ein Faktor, der leicht durch den Experimentator gesteuert wird, beeinflusst die biophysikalischen Eigenschaften von Ionenkanälen und Rezeptoren und dadurch die Wellenform des postsynaptischen Ströme (PSCs) (EPSC und IPSCs) und die Fähigkeit von Neuronen Spitzen hervorzurufen. Abbildung 3 und Figur 4 zeigen die Wirkung der Temperatur auf die neuronale Aktivität und die Steigung der evozierten EPSCs (eEPSCs) sind. Die Brennmuster (3...

Watch this Scientific Journal Video about Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices at JoVE.com

Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices

Dieses Protokoll beschreibt grundlegende Verfahrensschritte für die Ganzzell-Patch-Clamp-Aufnahmen durchführen. Diese Technik ermöglicht die Untersuchung des elektrischen Verhaltens von Neuronen, und wenn in Hirnschnitten durchgeführt wird, ermöglicht die Bewertung verschiedener neuronaler Funktionen von Neuronen, die in relativ gut erhalten Gehirn Schaltungen noch integriert sind.

Whole-Cell-Patch-Clamp-Aufnahmen in Hirnschnitten

Whole-cell patch-clamp recording is an electrophysiological technique that allows the study of the&#160;electrical properties of a substantial part of the ...

whole-cell-patch-clamp-recordings-in-brain-slices

Research

JoVE Journal

Neuroscience

59.5K Aufrufe.  University of Texas Southwestern Medical Center.  Dieses Protokoll beschreibt grundlegende Verfahrensschritte für die Ganzzell-Patch-Clamp-Aufnahmen durchführen. Diese Technik ermöglicht die Untersuchung des elektrischen Verhaltens von Neuronen, und wenn in Hirnschnitten durchgeführt wird, ermöglicht die Bewertung verschiedener neuronaler Funktionen von Neuronen, die in relativ gut erhalten Gehirn Schaltungen noch integriert sind. 

Serie: Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices

Slice It Hot: Acute Adult Brain Slicing in Physiological Temperature

Here we present a protocol for preparation of acute brain slices. This procedure is a critical element for electrophysiological patch-clamp experiments that largely determines the quality of results. It has been shown that omitting the cooling step during cutting procedure is beneficial in obtaining healthy slices and cells, especially when dealing with highly myelinated brain structures from mature animals. Even though the precise mechanism whereby elevated temperature supports neural health can only be speculated upon, it stands to reason that, whenever possible, the temperature in which the slicing is performed should be close to physiological conditions to prevent temperature related artifacts. Another important advantage of this method is the simplicity of the procedure and therefore the short preparation time. In the demonstrated method adult mice are used but the same procedure can be applied with younger mice as well as rats. Also, the following patch clamp experiment is performed on horizontal cerebellar slices, but the same procedure can also be used in other planes as well as other posterior areas of the brain.

In this paper we show a method for preparing acute brain slices in physiological temperature, using a conventional physiological solution without special modifications for the cutting (such as adding sucrose) and without intracardial perfusion of the animal before slice preparation.

Slice It Hot: Akute erwachsenen Gehirn Slicing in physiologischen Temperatur

Here we present a protocol for preparation of acute brain slices. This procedure is a critical element for electrophysiological patch-clamp experiments ...

Forschung

Neurowissenschaften

Electrophysiological and Morphological Characterization of Neuronal Microcircuits in Acute Brain Slices Using Paired Patch-Clamp Recordings

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with simultaneous intracellular biocytin filling allows a correlated analysis of their structural and functional properties. With this method it is possible to identify and characterize both pre- and postsynaptic neurons by their morphology and electrophysiological response pattern. Paired recordings allow studying the connectivity patterns between these neurons as well as the properties of both chemical and electrical synaptic transmission. Here, we give a step-by-step description of the procedures required to obtain reliable paired recordings together with an optimal recovery of the neuron morphology. We will describe how pairs of neurons connected via chemical synapses or gap junctions are identified in brain slice preparations. We will outline how neurons are reconstructed to obtain their 3D morphology of the dendritic and axonal domain and how synaptic contacts are identified and localized. We will also discuss the caveats and limitations of the paired recording technique, in particular those associated with dendritic and axonal truncations during the preparation of brain slices because these strongly affect connectivity estimates. However, because of the versatility of the paired recording approach it will remain a valuable tool in characterizing different aspects of synaptic transmission at identified neuronal microcircuits in the brain.

Patch-clamp recordings and simultaneous intracellular biocytin filling of synaptically coupled neurons in acute brain slices allow a correlated analysis of their structural and functional properties. The aim of this protocol is to describe the essential technical steps of electrophysiological recording from neuronal microcircuits and their subsequent morphological analysis.

Elektrophysiologische und morphologische Charakterisierung neuronaler Schaltkreise in akuten Hirnschnitten Mit Paired-Patch-Clamp-Aufnahmen

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with ...

Preparation of Acute Brain Slices Using an Optimized N-Methyl-D-glucamine Protective Recovery Method

This protocol is a practical guide to the N-methyl-D-glucamine (NMDG) protective recovery method of brain slice preparation. Numerous recent studies have validated the utility of this method for enhancing neuronal preservation and overall brain slice viability. The implementation of this technique by early adopters has facilitated detailed investigations into brain function using diverse experimental applications and spanning a wide range of animal ages, brain regions, and cell types. Steps are outlined for carrying out the protective recovery brain slice technique using an optimized NMDG artificial cerebrospinal fluid (aCSF) media formulation and enhanced procedure to reliably obtain healthy brain slices for patch clamp electrophysiology. With this updated approach, a substantial improvement is observed in the speed and reliability of gigaohm seal formation during targeted patch clamp recording experiments while maintaining excellent neuronal preservation, thereby facilitating challenging experimental applications. Representative results are provided from multi-neuron patch clamp recording experiments to assay synaptic connectivity in neocortical brain slices prepared from young adult transgenic mice and mature adult human neurosurgical specimens. Furthermore, the optimized NMDG protective recovery method of brain slicing is compatible with both juvenile and adult animals, thus resolving a limitation of the original methodology. In summary, a single media formulation and brain slicing procedure can be implemented across various species and ages to achieve excellent viability and tissue preservation.

Preparation of Acute Brain Slices Using an Optimized N-Methyl-D-glucamine Protective Recovery Method

This protocol demonstrates the implementation of an optimized N-methyl-D-glucamine (NMDG) protective recovery method of brain slice preparation. A single media formulation is used to reliably obtain healthy brain slices from animals of any age and for diverse experimental applications.

Vorbereitung der akuten Gehirnscheiben mit einem optimierten N-Methyl-D-Glucamine-schützende Recovery-Methode

This protocol is a practical guide to the N-methyl-D-glucamine (NMDG) protective recovery method of brain slice preparation. Numerous recent studies have ...

Slice Patch Clamp Technique for Analyzing Learning-Induced Plasticity

The slice patch clamp technique is a powerful tool for investigating learning-induced neural plasticity in specific brain regions. To analyze motor-learning induced plasticity, we trained rats using an accelerated rotor rod task. Rats performed the task 10 times at 30-s intervals for 1 or 2 days. Performance was significantly improved on the training days compared to the first trial. We then prepared acute brain slices of the primary motor cortex (M1) in untrained and trained rats. Current-clamp analysis showed dynamic changes in resting membrane potential, spike threshold, afterhyperpolarization, and membrane resistance in layer II/III pyramidal neurons. Current injection induced many more spikes in 2-day trained rats than in untrained controls.
To analyze contextual-learning induced plasticity, we trained rats using an inhibitory avoidance (IA) task. After experiencing foot-shock in the dark side of a box, the rats learned to avoid it, staying in the lighted side. We prepared acute hippocampal slices from untrained, IA-trained, unpaired, and walk-through rats. Voltage-clamp analysis was used to sequentially record miniature excitatory and inhibitory postsynaptic currents (mEPSCs and mIPSCs) from the same CA1 neuron. We found different mean mEPSC and mIPSC amplitudes in each CA1 neuron, suggesting that each neuron had different postsynaptic strengths at its excitatory and inhibitory synapses. Moreover, compared with untrained controls, IA-trained rats had higher mEPSC and mIPSC amplitudes, with broad diversity. These results suggested that contextual learning creates postsynaptic diversity in both excitatory and inhibitory synapses at each CA1 neuron.
AMPA or GABAA receptors seemed to mediate the postsynaptic currents, since bath treatment with CNQX or bicuculline blocked the mEPSC or mIPSC events, respectively. This technique can be used to study different types of learning in other regions, such as the sensory cortex and amygdala.

The slice patch clamp technique is an effective method for analyzing learning-induced changes in the intrinsic properties and plasticity of excitatory or inhibitory synapses.

Slice-Patch-Clamp-Technik für die Analyse von Learning-induzierte Plastizität

The slice patch clamp technique is a powerful tool for investigating learning-induced neural plasticity in specific brain regions. To analyze ...

Evaluation of Synaptic Multiplicity Using Whole-cell Patch-clamp Electrophysiology

In the central nervous system, a pair of neurons often form&#160;multiple synaptic contacts and/or functional neurotransmitter release sites (synaptic multiplicity). Synaptic multiplicity is plastic and changes throughout development and in different physiological conditions, being an important determinant for the efficacy of synaptic transmission. Here, we outline experiments for estimating the degree of multiplicity of synapses terminating onto a given postsynaptic neuron using whole-cell patch clamp electrophysiology in acute brain slices. Specifically, voltage-clamp recording is used to compare the difference between the amplitude of spontaneous excitatory postsynaptic currents (sEPSCs) and miniature excitatory postsynaptic currents (mEPSCs). The theory behind this method is that afferent inputs that exhibit multiplicity will show large, action potential-dependent sEPSCs due to the synchronous release that occurs at each synaptic contact. In contrast, action potential-independent release (which is asynchronous) will generate smaller amplitude mEPSCs. This article outlines a set of experiments and analyses to characterize the existence of synaptic multiplicity and discusses the requirements and limitations of the technique. This technique can be applied to investigate how different behavioral, pharmacological or environmental interventions in vivo affect the organization of synaptic contacts in different brain areas.

Here, we present a protocol for evaluating the functional synaptic multiplicity using whole-cell patch clamp electrophysiology in acute brain slices.

Bewertung der synaptischen Multiplizität mit Whole-Cell Patch-Clamp-Elektrophysiologie

In the central nervous system, a pair of neurons often form&#160;multiple synaptic contacts and/or functional neurotransmitter release sites (synaptic ...

Hypothalamic Kisspeptin Neurons as a Target for Whole-Cell Patch-Clamp Recordings

Kisspeptins are essential for the maturation of the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis and fertility. Hypothalamic kisspeptin neurons located in the anteroventral periventricular nucleus and rostral periventricular nucleus, as well as the arcuate nucleus of the hypothalamus, project to gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) neurons, among other cells. Previous studies have demonstrated that kisspeptin signaling occurs through the Kiss1 receptor (Kiss1r), ultimately exciting GnRH neuron activity. In humans and experimental animal models, kisspeptins are sufficient for inducing GnRH secretion and, consequently, luteinizing hormone (LH) and follicle stimulant hormone (FSH) release. Since kisspeptins play an essential role in reproductive functions, researchers are working to assess how the intrinsic activity of hypothalamic kisspeptin neurons contributes to reproduction-related actions and identify the primary neurotransmitters/neuromodulators capable of changing these properties. The whole-cell patch-clamp technique has become a valuable tool for investigating kisspeptin neuron activity in rodent cells. This experimental technique allows researchers to record and measure spontaneous excitatory and inhibitory ionic currents, resting membrane potential, action potential firing, and other electrophysiological properties of cell membranes. In the present study, crucial aspects of the whole-cell patch-clamp technique, known as electrophysiological measurements that define hypothalamic kisspeptin neurons, and a discussion of relevant issues about the technique, are reviewed.

Here, we present a protocol to perform a whole-cell patch-clamp on brain slices containing kisspeptin neurons, the primary modulator of gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) cells. By adding knowledge about kisspeptin neuron activity, this electrophysiological tool has served as the basis for significant advancements in the neuroendocrinology field over the last 20 years.

Hypothalamische Kisspeptin-Neurone als Ziel für Ganzzell-Patch-Clamp-Ableitungen

Kisspeptins are essential for the maturation of the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis and fertility. Hypothalamic kisspeptin neurons located in ...

Establishing a Whole-Cell Configuration through the Patch Clamp Method

Source: Segev, A. et al., <a href="https://app.jove.com/v/54024">Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices.</a>&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2016)
This video demonstrates the whole-cell patch clamp technique in a mouse brain slice. This technique establishes a stable connection between micropipette and neuron membrane, which is further disrupted to establish a whole-cell configuration to study the neuron&#39;s health and physiological responses.

Etablierung einer Ganzzellkonfiguration durch die Patch-Clamp-Methode

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. Slice ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neurophysiology

Electrophysiology Techniques

Patch-Clamp Recordings from the Dendrite of a Dopaminergic Neuron in a Brain Slice

Source: Engel, D. <a href="https://app.jove.com/v/54601">Subcellular Patch-clamp Recordings from the Somatodendritic Domain of Nigral Dopamine Neurons.</a> J. Vis. Exp. (2016).
This video demonstrates a technique for patch-clamp recording from the dendritic membrane surface. This helps to directly examine the electrical properties of dendrites and underlying voltage-gated ion channels in dopaminergic neurons.

Patch-Clamp-Aufzeichnungen vom Dendriten eines dopaminergen Neurons in einem Hirnschnitt

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...

Establishing a Whole-Cell Voltage-Clamp Configuration for Electrophysiological Recordings in Brain Slices

Source: Sunstrum, J. K., et al. <a href="https://app.jove.com/v/59461">Evaluation of synaptic multiplicity using whole-cell patch-clamp electrophysiology.</a> J. Vis. Exp. (2019)
This video demonstrates positioning a fine-pointed pipette near brain slices, forming a seal with a neuronal cell. Suction breaks the cell membrane, thereby creating a whole-cell patch clamp that enables current measurements for electrophysiology experiments.

Etablierung einer Ganzzell-Voltage-Clamp-Konfiguration für elektrophysiologische Aufzeichnungen in Hirnschnitten

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review ...

Automated Image-Guided Patch Clamp Technique for Studying Neurons in Brain Slices

Source: Wu, Q., et al. <a href="https://app.jove.com/v/56010">Application of automated image-guided patch clamp for the study of neurons in brain slices.</a> J. Vis. Exp. (2017).
In this video, brain slices are immobilized in a recording chamber, and cells of interest are located and focused on using a computer-controlled microscope. The automated image processing system then precisely positions a patch pipette to seal the cell membrane and monitor electrical signals.

Automatisierte bildgeführte Patch-Clamp-Technik zur Untersuchung von Neuronen in Hirnschnitten

All procedures involving animal samples have been reviewed and approved by the appropriate animal ethical review committee.
1. System Setup

	Construct ...