אנחנו מודים הבאים על תמיכתם: חבר העמים ועדת מלגות בבריטניה מימון (HP), EPSRC (HP), BBSRC (MFN) והאיחוד האירופי מארי קירי פעולות (MFN).

<ol>
	<li>O'Donnell, C., Nolan, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+of+synaptic+responses:+an+organizing+principle+for+optimization+of+neural+circuits.">Tuning of synaptic responses: an organizing principle for optimization of neural circuits.</a> Trends Neurosci. 34, 51-60 (2011).</li><li>Garden, D. L. F., Dodson, P. D., O'Donnell, C., White, M. D., Nolan, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+of+synaptic+integration+in+the+medial+entorhinal+cortex+to+the+organization+of+grid+cell+firing+fields.">Tuning of synaptic integration in the medial entorhinal cortex to the organization of grid cell firing fields.</a> Neuron. 60, 875-889 (2008).</li><li>Kuba, H., Yamada, R., Fukui, I., Ohmori, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tonotopic+specialization+of+auditory+coincidence+detection+in+nucleus+laminaris+of+the+chick.">Tonotopic specialization of auditory coincidence detection in nucleus laminaris of the chick.</a> Journal of Neuroscience. 25, 1924-1934 (2005).</li><li>Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M. -. B., Moser, E. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructure+of+a+spatial+map+in+the+entorhinal+cortex.">Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex.</a> Nature. 436, 801-806 (2005).</li><li>Sargolini, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conjunctive+representation+of+position,+direction,+and+velocity+in+entorhinal+cortex.">Conjunctive representation of position, direction, and velocity in entorhinal cortex.</a> Science. 312, 758-762 (2006).</li><li>Fyhn, M., Hafting, T., Witter, M. P., Moser, E. I., Moser, M. -. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grid+cells+in+mice.">Grid cells in mice.</a> Hippocampus. 18, 1230-1238 (2008).</li><li>Giocomo, L. M., Zilli, E. A., Frans&#233;n, E., Hasselmo, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+frequency+of+subthreshold+oscillations+scales+with+entorhinal+grid+cell+field+spacing.">Temporal frequency of subthreshold oscillations scales with entorhinal grid cell field spacing.</a> Science. 315, 1719-1722 (2007).</li><li>Giocomo, L. M., Hasselmo, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+constants+of+h+current+in+layer+II+stellate+cells+differ+along+the+dorsal+to+ventral+axis+of+medial+entorhinal+cortex.">Time constants of h current in layer II stellate cells differ along the dorsal to ventral axis of medial entorhinal cortex.</a> Journal of Neuroscience. 28, 9414-9425 (2008).</li><li>Burgalossi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcircuits+of+functionally+identified+neurons+in+the+rat+medial+entorhinal+cortex.">Microcircuits of functionally identified neurons in the rat medial entorhinal cortex.</a> Neuron. 70, 773-786 (2011).</li><li>Dodson, P. D., Pastoll, H., Nolan, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dorsal-ventral+organization+of+theta-like+activity+intrinsic+to+entorhinal+stellate+neurons+is+mediated+by+differences+in+stochastic+current+fluctuations.">Dorsal-ventral organization of theta-like activity intrinsic to entorhinal stellate neurons is mediated by differences in stochastic current fluctuations.</a> J. Physiol. (Lond). 589, 2993-3008 (2011).</li><li>Nolan, M., Dudman, J., Dodson, P., Santoro, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HCN1+channels+control+resting+and+active+integrative+properties+of+stellate+cells+from+layer+II+of+the+entorhinal+cortex.">HCN1 channels control resting and active integrative properties of stellate cells from layer II of the entorhinal cortex.</a> Journal of Neuroscience. 27, (2007).</li><li>Boehlen, A., Heinemann, U., Erchova, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+range+of+intrinsic+frequencies+represented+by+medial+entorhinal+cortex+stellate+cells+extends+with+age.">The range of intrinsic frequencies represented by medial entorhinal cortex stellate cells extends with age.</a> Journal of Neuroscience. 30, 4585-4589 (2010).</li><li>Klink, R., Alonso, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+characteristics+of+layer+II+projection+neurons+in+the+rat+medial+entorhinal+cortex.">Morphological characteristics of layer II projection neurons in the rat medial entorhinal cortex.</a> Hippocampus. 7, 571-583 (1997).</li><li>van Groen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entorhinal+cortex+of+the+mouse:+cytoarchitectonical+organization.">Entorhinal cortex of the mouse: cytoarchitectonical organization.</a> Hippocampus. 11, 397-407 (2001).</li><li>Dolorfo, C. L., Amaral, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entorhinal+cortex+of+the+rat:+organization+of+intrinsic+connections.">Entorhinal cortex of the rat: organization of intrinsic connections.</a> The Journal of Comparative Neurology. 398, 49-82 (1998).</li></ol>

אין מה לחשוף.

כדי להקל על החקירה של נכסים MEC מעגלים הבאים הארגון הגב, הגחון שתיארנו כאן בפירוט תהליך ייצור הכנת פרוסת parasagittal שמשמר את מידת הגבי-הגחון של MEC. צעדים קריטיים הסרת המוח של החיה. לטפל בפרט, כדי למנוע הפעלת לחץ על המוח. זה חשוב יותר להסרה מהירה של המוח. חיתוך. Slice יש מודבקים היטב לרצפה של החדר מחזיק. Vibratome צריך Z-ציר &lt;רטט 2 מיקרומטר ויש להשתמש בהם עם אמפליטודה גבוהה הגדרות למהירות נמוכה. הגדרות אופטימליות יכולים להיות שונים בין הדגמים ויש שהוקמה על ידי ניסוי וטעייה. מעקב אחר הטמפרטורות פתרון. אנו מוצאים כי איכות פרוסת רגישה לטמפרטורה במהלך ואחרי חיתוך. Outsid<html> דואר הטמפרטורה המומלצת נע מספר הנוירונים בריאים מצטמצם, הנוירונים יכול להיות קשה יותר תיקון ותגובות קלט סינפטי יכול להיות מופחת. הדמיה. תאורה קוהלר ו מרכוז של הסרעפת בתחום איריס חשובים ויזואליזציה של תאים לפני ההקלטה. פתרון בעיות פרוסות מכילים תאים בריאים בלבד. החלף פתרונות. בדוק Z-ציר תזוזה על vibratome. יש לבדוק את הטמפרטורה של פתרונות. יש לבדוק את הכיוון של פרוסת כאשר חיתוך. נוירונים פרוסת קשה לראות. בדוק תאורה קוהלר מוגדר כהלכה. יש לבדוק את עדשות המיקרוסקופ נקיים. Gigaseals קושי להרכיב. בדוק את הצורה של אלקטרודות הקלטה. בחן את פרוסת סימנים של מוות של תאים, כגון צורות תאים עגולים, או תאים בעלי ניגודיות גבוהה. &quot;ve_content&gt; תמונות של הפרוסה קשה ליישר. ודא פרוסות נמצאים במוקד ללכוד בפירוט מרבי. עבור יישור התמונה אוטומטית&gt; חפיפה תמונה 40% הוא בדרך כלל מספיק. מגבלות מגבלה אחת פוטנציאל של הכנת פרוסת parasagittal היא כי קשרים ארוכי טווח מאוד סינפטיים בתוך MEC לא יכול להריץ במקביל ישירות אל המטוס parasagittal 9, 15 ולכן לא יישמר. שמירה על קשרים אלה עשויים לדרוש שינוי הליך הכנת לשנות את זווית פרוסה לחתוך או על ידי hemisecting או הרכבה ההמיספרות של המוח על vibratome בזווית במישור מקורי, הזנב. שיקולים דומים עשויים לחול לשימור קשרים אחרים, לדוגמה מביא כניסות מ מחצה המדיאלי. בהשוואה אופקיים ההכנות פרוסה MEC <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדידה מדויקת של מיקום הגב, הגחון חשובלהקמת מערכות יחסים כמותיים בין העמדה יחד על הציר הגבי-הגחון תכונות פיזיולוגיות. בהכנות פרוסה אופקיים 7,8,11,12 קשה לקבוע את המיקום המדויק הגב, הגחון של חתך וזה מסבך הקמת המיקום התייחסות עקבית. לעומת זאת, בהכנת פרוסה parasagittal הגבול הגב של MEC קל להקים גם נקודת התייחסות וידע מעמיק של נוירון ב פרוסה אין צורך למדוד את עמדת הגב, הגחון שלה. פרוסות Parasagittal ולכן מאוד להקל מדידה מדויקת של מיקום הגב, הגחון, המאפשר בדיקה מהירה ומדויקת של יחסים כמותיים בין מיקום הגב, הגחון ומאפיינים הסלולר מעגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדרגתיים מולקולרית חשובים לארגון מעגל הטופוגרפי ב MEC ויכול להיות דמיינו שימוש בטכניקות תיוג הקרינה או אחר. בהשוואה פרוסות אופקיות, בהם ההאות e יהיה צורך בהשוואה בין פרוסות על הגב, הגחון במקומות שונים, הכנת parasagittal מאפשר ראיה, קל יותר מדויקת ואמינה יותר וכימות של הגב, הגחון הדרגתיים מולקולרית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> . הגב-הגחון הדרגתיים של קישוריות סינפטי עשויים לשחק תפקיד חשוב בתפקוד MEC. הכנת פרוסת parasagittal יכול לשמור על קשרים סינפטיים בין אזורים הגב ועל הגחון בתוך MEC, שהוא חשוב חוקרת כיצד חיבורים שונים בתוך ובין במקומות שונים לאורך הציר הגבי-הגחון של MEC ועל שמירה על שלמות המעגל באותה מידה שונה הגבי-הגחון מקומות. אם קישוריות משתנה באופן משמעותי לאורך הציר הגבי-הגחון, פרוסות אופקיות נוטים פחות שווה כוללים microcircuits פונקציונליים שלמים בכל אחד קיצוני. </li></ol> התפתחויות עתידיות ויישומים ידיעת הגורמים המולקולרייםהזהות הסלולר MEC יאפשר אפיון סופי של זהות העצבית ולאפשר קביעה מדויקת יותר של מיקום הגב, הגחון. באמצעות הכנת פרוסת parasagittal, תגובות המאורגנים טופוגרפית של סוג הפעילות של התא מיקום ספציפי של נוירונים מרובים יכול להיבחן בו זמנית (למשל באמצעות צבעים רגישים מתח או הדמיה סידן) בתוך פרוסה אחת. בשילוב עם כלי optogenetic, הכנת parasagittal מאפשר הפעלה סלקטיבית של עמדות שונות לאורך הציר הגבי-הגחון. לשאול איך microcircuitry על הגב, הגחון במקומות שונים מגיב ההפעלה ממוקד מרחבית יכול לספק תובנות חשובות פונקציה microcircuit MEC. אנו צופים כי לקראת זה יספק בסיס פשוט, חזק ואחיד על חקירת הגב, הגחון הדרגתיים של תכונות פיזיולוגיות להקלהבנה של האופן שבו הדרגתיים אלה לתרום את מאפייני עיבוד המידע של MEC.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td> חיתוך ACSF (מ&quot;מ) </td><td> תקן ACSF (מ&quot;מ) </td><td> פתרון פנימי (מ&quot;מ) </td><td> CASNumber </td><td> קטלוג הספק מספר </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> 86 </td><td> 124 </td><td></td><td> 7647-14-5 </td><td> סיגמא S9888 </td></tr><tr><td> לאא 2 PO 4 </td><td> 1.2 </td><td> 1.2 </td><td></td><td> 13472-35-0 </td><td> סיגמא 71505 </td></tr><tr><td> KCl </td><td> 2.5 </td><td> 2.5 </td><td> 10 </td><td> 7447-40-7 </td><td> סיגמא P3911 </td></tr><tr><td> NaHCO 3 </td><td> 25 </td><td> 25 </td><td></td><td> 144-55-8 </td><td> פישר S/4240 </td></tr><tr><td> גלוקוז </td><td> 25 </td><td> 20 </td><td></td><td> 50-99-7 </td><td> סיגמה G5767 </td></tr><tr><td> סוכרוז </td><td> 75 </td><td></td><td></td><td> 57-50-1 </td><td> סיגמא S5016 </td></tr><tr><td> CaCl 2 </td><td> 0.5 </td><td> 2 </td><td></td><td> 10043-52-4 </td><td> VWR 190464K </td></tr><tr><td> MgCl 2 </td><td> 7 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 7786-30-3 </td><td> סיגמא 63020 </td></tr><tr><td> K gluconate </td><td></td><td></td><td> 130 </td><td> 299-27-4 </td><td> סיגמה G4500 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td></td><td></td><td> 10 </td><td> 7365-45-9 </td><td> סיגמא H3375 </td></tr><tr><td> EGTA </td><td></td><td></td><td> 0.1 </td><td> 67-42-5 </td><td> סיגמא E4378 </td></tr><tr><td> Na 2 ATP </td><td></td><td></td><td> 2 </td><td> 34369-07-8 </td><td> סיגמא A7699 </td></tr><tr><td> Na 2 GTP </td><td></td><td></td><td> 0.3 </td><td> 36051-31-7 </td><td> סיגמה G8877 </td></tr><tr><td> NaPhospho-קריאטין </td><td></td><td></td><td> 10 </td><td> 19333-65-4 </td><td> סיגמא P7936 </td></tr><tr><td> Biocytin (לא חובה) </td><td></td><td></td><td> 2.7 </td><td> 576-19-2 </td><td&gt; סיגמא B4261 </td></tr></tbody></table> טבלה 1. חיתוך ACSF, רמת ACSF ו K-gluconate מתכונים פתרונות פנימיים.

preparation of parasagittal slices for the investigation of dorsal-ventral organization of the rodent medial entorhinal cortex

חישוב במוח מתבסס על הנוירונים ותגובה הולמת לכניסות הסינפטיים שלהם. נוירונים נבדלים המשלים שלהם והפצה של יון ערוצי קרום שקובעים איך הם מגיבים תשומות סינפטיים. עם זאת, הקשר בין מאפיינים אלה סלולריים תפקוד עצבי של התנהגות בעלי החיים אינה מובנת היטב. גישה אחת לבעיה זו הוא לחקור מעגלים עצביים המאורגנים טופוגרפית שבה עמדת מפות נוירונים בודדים על גבי המידע שהם לקודד או חישובים שהם נושאים את 1. ניסויים בגישה זו מצביעים על עקרונות כוונון של תגובות סינפטיים שבבסיס קידוד המידע מעגלים חושיות קוגניטיביות 2,3. ארגון טופוגרפי של ייצוגים מרחביים לאורך הציר הגבי-הגחוני של הקורטקס המדיאלי entorhinal (MEC) מספקת הזדמנות ליצור קשרים בין מנגנוני זמן מחשב הסלולר אניmportant על קוגניציה מרחבית. הנוירונים בשכבה השנייה של MEC מכרסם לקודד המיקום באמצעות הרשת, כמו ירי שדות 4-6. עבור נוירונים שנמצאו בעמדות הגב ב MEC המרחק בין שדות ירי בודדים היוצרים ברשת היא בסדר גודל של 30 ס&quot;מ, ואילו נוירונים ב עמדות בהדרגה הגחון יותר מרחק זה עולה ל מ גדול מ 1. מספר מחקרים גילו תכונות הסלולר של הנוירונים בשכבה השנייה של MEC, שכמו המרווח בין שדות הרשת ירי, גם משתנים בהתאם למיקום שלהם הגבי-הגחון, טוען כי נכסים אלה הסלולר חשובים לצורך חישוב מרחבי 2,7-10. כאן נתאר את הליכי הכנה הקלטה אלקטרו מן פרוסות המוח השומרים על מידת הגבי-הגחון החקירה המאפשר MEC של ארגון טופוגרפי של נכסים biophysical ו האנטומי של נוירונים MEC. עמדה הגב, הגחון של n מזוההeurons יחסית ציוני דרך אנטומיים קשה לקבוע במדויק עם פרוטוקולים המשתמשים פרוסות אופקיות של MEC 7,8,11,12, שכן קשה לקבוע נקודות התייחסות המיקום הגבי-הגחון המדויק של הפרוסה. הנהלים אנו מתארים לאפשר מדידה מדויקת ועקבית של מיקום של תאים שנרשמו לאורך הציר הגבי-הגחון של MEC, כמו גם להדמיה מולקולרית של הדרגתיים 2,10. הנהלים שפותחו לשימוש עם עכברים בוגרים (&gt; 28 יום) ואת כבר מצליחים עם עכברים עד 1.5 שנים. עם התאמות ניתן לעשות בהם שימוש עם עכברים צעירים יותר או מינים מכרסמים אחרים. מערכת סטנדרטית של הכנה ומדידה יסייעו חקירה שיטתית של תכונות הסלולר microcircuit של אזור זה.

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Parasagittal Slices for the Investigation of Dorsal-ventral Organization of the Rodent Medial Entorhinal Cortex at JoVE.com

Preparation of Parasagittal Slices for the Investigation of Dorsal-ventral Organization of the Rodent Medial Entorhinal Cortex

אנו מתארים הליכי הכנה הקלטה אלקטרו מן פרוסות המוח השומרים על הציר הגבי-הגחוני של הקורטקס המדיאלי entorhinal (MEC). בגלל קידוד עצבי של מיקום כדלקמן הארגון הגב, הגחון בתוך MEC, נהלים אלה להקל על החקירה של מנגנונים תאיים חשובים לניווט וזיכרון.

הכנת פרוסות Parasagittal לחקירת ארגון הגבי-הגחוני של הקורטקס המדיאלי מכרסמים entorhinal

Computation in the brain relies on neurons responding appropriately to their synaptic inputs. Neurons differ in their complement and distribution of ...

preparation-parasagittal-slices-for-investigation-dorsal-ventral

Google

Research

JoVE Journal

Neuroscience

15.5K Views.  University of Edinburgh. אנו מתארים הליכי הכנה הקלטה אלקטרו מן פרוסות המוח השומרים על הציר הגבי-הגחוני של הקורטקס המדיאלי entorhinal (MEC). בגלל קידוד עצבי של מיקום כדלקמן הארגון הגב, הגחון בתוך MEC, נהלים אלה להקל על החקירה של מנגנונים תאיים חשובים לניווט וזיכרון.

Video: Preparation of Parasagittal Slices for the Investigation of Dorsal-ventral Organization of the Rodent Medial Entorhinal Cortex

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

The ability to control/regulate emotions is an important coping mechanism in the face of emotionally stressful situations. Although significant progress has been made in understanding conscious/deliberate emotion regulation (ER), less is known about non-conscious/automatic ER and the associated neural correlates. This is in part due to the problems inherent in the unitary concepts of automatic and conscious processing1. Here, we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of both deliberate and automatic ER using functional magnetic resonance imaging (fMRI). This protocol allows new avenues of inquiry into various aspects of ER. For instance, the experimental design allows manipulation of the goal to regulate emotion (conscious vs. non-conscious), as well as the intensity of the emotional challenge (high vs. low). Moreover, it allows investigation of both immediate (emotion perception) and long-term effects (emotional memory) of ER strategies on emotion processing. Therefore, this protocol may contribute to better understanding of the neural mechanisms of emotion regulation in healthy behaviour, and to gaining insight into possible causes of deficits in depression and anxiety disorders in which emotion dysregulation is often among the core debilitating features.

We present a protocol that allows investigation of the neural correlates of deliberate and automatic emotion regulation, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used in healthy participants, both young and older, as well as in clinical patients.

הדמיה מוחית של חקירה וקושרת עצבית של רגש תקנה

The ability to control/regulate emotions is an important coping mechanism in the face of emotionally stressful situations. Although significant progress ...

Brain Imaging Investigation of the Memory-Enhancing Effect of Emotion

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the neural mechanisms underlying this enhancing effect of emotion on memory. A method that has proven particularly influential in the 
investigation of the memory-enhancing effect of emotion is the so-called subsequent memory paradigm (SMP). This method was originally used to investigate the 
neural correlates of non-emotional memories3, and more recently we and others also applied it successfully to studies of emotional memory (reviewed in4, 5-7). 
Here, we describe a protocol that allows investigation of the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion using the SMP in conjunction with 
event-related functional magnetic resonance imaging (fMRI). An important feature of the SMP is that it allows separation of brain activity specifically 
associated with memory from more general activity associated with perception. Moreover, in the context of investigating the impact of emotional stimuli, 
SMP allows identification of brain regions whose activity is susceptible to emotional modulation of both general/perceptual and memory-specific processing. 
This protocol can be used in healthy subjects8-15, as well as in clinical patients where there are alterations in the neural correlates of emotion perception 
and biases in remembering emotional events, such as those suffering from depression and post-traumatic stress disorder (PTSD)16, 17.

We present a protocol that uses functional magnetic resonance imaging to investigate the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion. This protocol allows identification of brain activity specifically linked to memory-related processing, contrary to more general perceptual processing, and can be used with healthy and clinical populations.

הדמיה מוחית חקירת אפקט זיכרון, שיפור של רגש

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the ...

Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition

Emotions can impact cognition by exerting both enhancing (e.g., better memory for emotional events) and impairing (e.g., increased emotional distractibility) effects (reviewed in 1). Complementing our recent protocol 2 describing a method that allows investigation of the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion (see also 1, 3-5), here we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of the detrimental impact of emotion on cognition. The main feature of this method is that it allows identification of reciprocal modulations between activity in a ventral neural system, involved in 'hot' emotion processing (HotEmo system), and a dorsal system, involved in higher-level 'cold' cognitive/executive processing (ColdEx system), which are linked to cognitive performance and to individual variations in behavior (reviewed in 1). Since its initial introduction 6, this design has proven particularly versatile and influential in the elucidation of various aspects concerning the neural correlates of the detrimental impact of emotional distraction on cognition, with a focus on working memory (WM), and of coping with such distraction 7,11, in both healthy 8-11 and clinical participants 12-14.

We present a protocol that allows investigation of the neural mechanisms mediating the detrimental impact of emotion on cognition, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used with both healthy and clinical participants.

הדמיה מוחית חקירת אפקט פגיעה של רגש על קוגניציה

Emotions can impact cognition by exerting both enhancing (e.g., better memory for emotional events) and impairing (e.g., increased emotional ...

Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex

Although the brain represents less than 5% of the body by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body at rest1. The function of non rapid eye movement sleep (NREMS), the largest portion of sleep by time, is uncertain. However, one salient feature of NREMS is a significant reduction in the rate of cerebral glucose utilization relative to wakefulness2-4. This and other findings have led to the widely held belief that sleep serves a function related to cerebral metabolism. Yet, the mechanisms underlying the reduction in cerebral glucose metabolism during NREMS remain to be elucidated.
	One phenomenon associated with NREMS that might impact cerebral metabolic rate is the occurrence of slow waves, oscillations at frequencies less than 4 Hz, in the electroencephalogram5,6. These slow waves detected at the level of the skull or cerebral cortical surface reflect the oscillations of underlying neurons between a depolarized/up state and a hyperpolarized/down state7. During the down state, cells do not undergo action potentials for intervals of up to several hundred milliseconds. Restoration of ionic concentration gradients subsequent to action potentials represents a significant metabolic load on the cell8; absence of action potentials during down states associated with NREMS may contribute to reduced metabolism relative to wake.
	Two technical challenges had to be addressed in order for this hypothetical relationship to be tested. First, it was necessary to measure cerebral glycolytic metabolism with a temporal resolution reflective of the dynamics of the cerebral EEG (that is, over seconds rather than minutes). To do so, we measured the concentration of lactate, the product of aerobic glycolysis, and therefore a readout of the rate of glucose metabolism in the brains of mice. Lactate was measured using a lactate oxidase based real time sensor embedded in the frontal cortex. The sensing mechanism consists of a platinum-iridium electrode surrounded by a layer of lactate oxidase molecules. Metabolism of lactate by lactate oxidase produces hydrogen peroxide, which produces a current in the platinum-iridium electrode. So a ramping up of cerebral glycolysis provides an increase in the concentration of substrate for lactate oxidase, which then is reflected in increased current at the sensing electrode. It was additionally necessary to measure these variables while manipulating the excitability of the cerebral cortex, in order to isolate this variable from other facets of NREMS.
	We devised an experimental system for simultaneous measurement of neuronal activity via the elecetroencephalogram, measurement of glycolytic flux via a lactate biosensor, and manipulation of cerebral cortical neuronal activity via optogenetic activation of pyramidal neurons. We have utilized this system to document the relationship between sleep-related electroencephalographic waveforms and the moment-to-moment dynamics of lactate concentration in the cerebral cortex. The protocol may be useful for any individual interested in studying, in freely behaving rodents, the relationship between neuronal activity measured at the electroencephalographic level and cellular energetics within the brain.

A procedure is described for manipulating the activity of cerebral cortical pyramidal neurons optogenetically while the electroencephalogram, electromyogram, and cerebral lactate concentration are monitored. Experimental recordings are performed on cable-tethered mice while they undergo spontaneous sleep/wake cycles. Optogenetic equipment is assembled in our laboratory; recording equipment is commercially available.

Electroencephalography סימולטני, מדידה בזמן אמת של הריכוז לקטט ומניפולצית Optogenetic של פעילות עצבית בקליפת המוח המכרסמת

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, hippocampus, and the associated parahippocampal regions (perirhinal, entorhinal,&#160;and parahippocampal proper). Unlike most other tracing protocols available, typically focusing on certain MTL areas (e.g., amygdala and/or hippocampus), the integrative perspective adopted by the present tracing guidelines allows for clear localization of all MTL subregions. By integrating information from a variety of sources, including extant tracing protocols separately targeting various MTL structures, histological reports, and brain atlases, and with the complement of illustrative visual materials, the present protocol provides an accurate, intuitive, and convenient guide for understanding the MTL anatomy. The need for such tracing guidelines is also emphasized by illustrating possible differences between automatic and manual segmentation protocols. This knowledge can be applied toward research involving not only structural MRI investigations but also structural-functional colocalization and fMRI signal extraction from anatomically defined ROIs, in healthy and clinical groups alike.

The present work provides a comprehensive set of guidelines for manually tracing the medial temporal lobe (MTL) structures. This protocol can be applied to research involving structural and/or combined structural-functional magnetic resonance imaging (MRI) investigations of the MTL, in both healthy and clinical groups.

מקיף פרוטוקול לפילוח ידני של מבנים המדיאלי Temporal האונה

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, ...

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.

הכנת פרוסות המוח חריפה באמצעות אופטימיזציה N-מתיל-D-שיטת שחזור מגן glucamine

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

The Preparation of Oblique Spinal Cord Slices for Ventral Root Stimulation

Electrophysiological recordings from spinal cord slices have proven to be a valuable technique to investigate a wide range of questions, from cellular to network properties. We show how to prepare viable oblique slices of the spinal cord of young mice (P2 - P11). In this preparation, the motoneurons retain&#160;their axons coming out from the ventral roots of the&#160;spinal cord. Stimulation of these axons elicits back-propagating action potentials invading the motoneuron&#160;somas and exciting the motoneuron&#160;collaterals within the spinal cord. Recording of antidromic action potentials is an immediate, definitive and elegant way to characterize motoneuron identity, which surpasses&#160;other identification methods. Furthermore, stimulating the motoneuron collaterals is a simple and reliable way to excite the collateral targets of the motoneurons within the spinal cord, such as other motoneurons or Renshaw cells. In this protocol, we present antidromic recordings from the motoneuron somas as well as Renshaw cell excitation, resulting from ventral root stimulation.

We show how to prepare oblique slices of the spinal cord in young mice. This preparation allows for the stimulation of the ventral roots.

הכנת פרוסות קורד אלכסון שדרה עבור גחון רוט גירוי

Electrophysiological recordings from spinal cord slices have proven to be a valuable technique to investigate a wide range of questions, from cellular to ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

ההשפעות של גירוי זרם חילופין טראנס על קליפת המוח המוטורית הראשי על-ידי גישה משולבת מקוון עם גירוי מגנטי טראנס

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Evaluation of Synapse Density in Hippocampal Rodent Brain Slices

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is tightly regulated during development and neuronal maturation. Importantly, deficits in synapse number can lead to cognitive dysfunction. Therefore, the evaluation of synapse number is an integral part of neurobiology. However, as synapses are small and highly compact in the intact brain, the assessment of absolute number is challenging. This protocol describes a method to easily identify and evaluate synapses in hippocampal rodent slices using immunofluorescence microscopy. It includes a three-step procedure to evaluate synapses in high-quality confocal microscopy images by analyzing the co-localization of pre- and postsynaptic proteins in hippocampal slices. It also explains how the analysis is performed and gives representative examples from both excitatory and inhibitory synapses. This protocol provides a solid foundation for the analysis of synapses and can be applied to any research investigating the structure and function of the brain.

A protocol for accurately identifying and analyzing synapses in hippocampal slices using immunofluorescence is outlined in this article.

הערכה של צפיפות סינפסה פרוסות המוח מכרסמים בהיפוקמפוס

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is ...

Preparation of Rhythmically-active In Vitro Neonatal Rodent Brainstem-spinal Cord and Thin Slice

Mammalian inspiratory rhythm is generated from a neuronal network in a region of the medulla called the preB&#246;tzinger complex (pBC), which produces a signal driving the rhythmic contraction of inspiratory muscles. Rhythmic neural activity generated in the pBC and carried to other neuronal pools to drive the musculature of breathing may be studied using various approaches, including en bloc nerve recordings and transverse slice recordings. However, previously published methods have not extensively described the brainstem-spinal cord dissection process in a transparent and reproducible manner for future studies. Here, we present a comprehensive overview of a method used to reproducibly cut rhythmically-active brainstem slices containing the necessary and sufficient neuronal circuitry for generating and transmitting inspiratory drive. This work builds upon previous brainstem-spinal cord electrophysiology protocols to enhance the likelihood of reliably obtaining viable and rhythmically-active slices for recording neuronal output from the pBC, hypoglossal premotor neurons (XII pMN), and hypoglossal motor neurons (XII MN). The work presented expands upon previous published methods by providing detailed, step-by-step illustrations of the dissection, from whole rat pup, to in vitro slice containing the XII rootlets.

This protocol both visually communicates the brainstem-spinal cord preparation and clarifies the preparation of brainstem transverse slices in a comprehensive step-by-step manner. It was designed to increase reproducibility and enhance the likelihood of obtaining viable, long lasting, rhythmically-active slices for recording neural output from the respiratory regions of the brainstem.

הכנת בקצב אחיד-פעיל חוץ גופית Neonatal מכרסמים גזע המוח-השדרה, פרוסה דק

Mammalian inspiratory rhythm is generated from a neuronal network in a region of the medulla called the preB&#246;tzinger complex (pBC), which produces a ...