Inducing Long-Term Plasticity of Intrinsic Neuronal Excitability in Neurons of the Dorsal Lateral Geniculate Nucleus

המחקר שלנו מתמקד בתפקיד של תעלות יונים בפלסטיות תפקודית בהפרעות מוחיות. בפרט, אנו חוקרים כאן אם נוירונים מהתלמוס החזותי יכולים לעבור פלסטיות של ריגוש עצבי פנימי. קבענו לראשונה כי נוירונים מגרעין הגניקולט הצדדי אכן מבטאים את הפלסטיות של ריגוש עצבי פנימי בעקבות חסך חד-עיני או בעקבות גירוי של קלטים אזוריים.

אנו מספקים דרך פשוטה לגרום לפלסטיות ארוכת טווח של ריגוש עצבי בנוירונים תלמיים חזותיים של החולדה במבחנה. למטרה זו, אנו משתמשים בהקלטות אלקטרופיזיקליות ובכלים פרמקולוגיים על רקמת מוח ex vivo. התוצאות שלנו מעלות את האפשרות לחקור את הפלסטיות הפנימית של גרעיני ראייה תת-קורטיקליים אחרים של המוח.

כדי להתחיל, הכינו את כלי החיתוך ושתי פלטפורמות קרח. הכניסו קרח למיכל החיצוני ומלאו את תא החיתוך של הוויברטום בתמיסת חיתוך קרה כקרח. הניחו את ראש החולדה שהורדמה על משטח הקרח הראשון, ובעזרת מספריים קטנים, חתכו את הקרקפת בכיוון זנב, ואחריה את הגולגולת דו-צדדית.

בעזרת מלקחיים קהים ומרית, פתחו את הגולגולת, חלצו במהירות את המוח מהגולגולת והניחו אותו על משטח הקרח השני. בצע חתך במישור הקדמי כדי להסיר את קליפת המוח הקדמית ונורות הריח, ואחריו חתך שני ברמת הקוליקולוס התחתון כדי להסיר את קליפת המוח האחורית והמוח הקטן. הצמד את בלוק המוח על צלחת הוויברטום כשהצד הרוסטרלי כלפי מעלה.

השקו את המוח באופן קבוע במהלך ההליך עד שהוא שקוע לחלוטין בתא החיתוך. בעזרת הוויברטום חותכים פרוסות של 350 מיקרומטר המכילות את גרעין הגניקולאט. לאחר מכן, בעזרת עיפרון, הסירו בעדינות את קליפת המוח וההיפוקמפוס מהמוח האמצעי.

כדי להתחיל, השיגו את פרוסת מוח החולדה המכילה את גרעין הגניקולט הגבי הצדדי, או dLGN, והרכיבו אותה לתא שקוע במיקרוסקופ זקוף. הנח את חוט הפלטינה בצורת U על הפרוסה. באמצעות מיקרוסקופ וידאו אינפרא אדום עם ניגודיות הפרעות דיפרנציאליות, זהה נוירון בריא ב-dLGN להקלטת מהדק טלאי.

בעזרת המיקרו-מניפולטור, מקם את פיפטת התיקון על הנוירון שנבחר בלחץ חיובי קבוע. הגדר את המגבר על מצב VC והזריק שלב מתח של 10 מילי-וולט. הגדר את המתח למינוס 65 מילי-וולט.

לאחר מכן, הגדר את המגבר על מצב CC, אזן את הגשר כדי לפצות על התנגדות הגישה, והחזק את הנוירון במינוס 65 מילי-וולט. לרכישת נתונים, הגדר תקופת בקרה של כ-10 דקות עם דופק זרם חיובי בתדר של 0.1 הרץ ועקוב אחר הריגוש העצבי. לאחר מכן, התבונן בהתנגדות הקלט של הנוירון לאורך כל הדרך עם דופק זרם שלילי קצר.

לאחר תקופת הבקרה, עוררו רכבות של 15 דוקרנים המעוררים על ידי 15 צעדים קצרים של 2 עד 5 אלפיות השנייה של זרם דה-פולריזציה, המועברים ב-40 הרץ למשך 10 דקות. בחר את המשרעת של הדופק הנוכחי כדי לעורר פוטנציאל פעולה יחיד בכל פעם. לבסוף, בדוק את הריגוש העצבי לאחר פרוטוקול האינדוקציה.

נוירוני ה-dLGN תועדו בתצורת תא שלם, ו-LTP-IE הושרה על ידי ירי פוטנציאלי פעולה ב-40 הרץ למשך 10 דקות בנוכחות אנטגוניסטים של גלוטמט יונוטרופי וקולטן GABA. עלייה של פי שלושה במספר פוטנציאלי הפעולה נצפתה 20 עד 30 דקות לאחר השראת LTP-IE ללא כל שינוי בהתנגדות הכניסה.