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Method Article
Este protocolo visualmente se comunica a preparação de tronco cerebral-medular e clarifica a preparação de fatias transversais de tronco cerebral de uma forma abrangente e passo a passo. Ele foi projetado para aumentar a reprodutibilidade e aumentar a probabilidade de se obter fatias ritmicamente ativo, viáveis e duradouras, para gravar saída neural das regiões respiratórias do tronco cerebral.
Mamíferos ritmo inspiratório é gerado a partir de uma rede neuronal em uma região da medula chamada o preBötzinger complex (pBC), que produz um sinal que está dirigindo a contração rítmica dos músculos inspiratórios. Atividade neural rítmica gerado no pBC e transportadas para outros pools neuronais para a musculatura da respiração pode ser estudada usando várias abordagens, incluindo em bloco, gravações de nervo e gravações de fatia transversal de carro. No entanto, os métodos publicados anteriormente não extensivamente descrita o processo de dissecção de tronco cerebral-medular de forma transparente e reprodutível para estudos futuros. Aqui, apresentamos uma visão abrangente de um método usado para reproducibly cortar fatias de tronco cerebral ritmicamente ativo contendo os circuitos neuronais necessários e suficientes para geração e transmissão de movimentação inspiratória. Este trabalho se baseia nos protocolos de eletrofisiologia anterior da medula espinhal-tronco cerebral para aumentar a probabilidade de obtenção confiável fatias viáveis e ritmicamente ativo para gravar saída neuronal do pBC, neurônios cortéx hipoglosso (XII pMN), e neurônios hipoglosso (XII MN). O trabalho apresentado expande-se sobre métodos publicados anteriores, fornecendo ilustrações detalhadas, passo a passo da dissecação, de filhote de rato inteiro, a fatia in vitro que contém as raízes do XII.
A rede neural respiratória do tronco cerebral fornece um domínio fértil para compreender as características gerais das redes neurais rítmicas. Em particular, o interesse está no desenvolvimento de roedores neonatal respirando e compreender como se desenvolve o ritmo da respiração. Isto pode ser feito usando uma abordagem multi-nível, incluindo na pletismografia de todo animal vivo, in vitro, em bloco, gravações de nervo e in vitro fatia gravações que contenham o gerador de ritmo de respiração. Reducionista em vitro en bloc e fatia gravações são um método vantajoso usar quando interrogando os mecanismos subjacentes rhythmogenesis respiratória e circuitos neurais na região da medula espinhal-tronco cerebral do desenvolvimento de roedores. O sistema respiratório em desenvolvimento inclui aproximadamente 40 tipos de células, caracterizados por padrão, incluindo as do centro respiratório1,2a disparar. A rede respiratória central inclui um grupo de neurônios ritmicamente ativos localizado na medula ventrolateral rostral1,3. Rhythmogenesis respiratório dos mamíferos é gerado de um autorhythmic interneurônio rede apelidado o complexo de preBötzinger (pBC), que foi localizado experimentalmente através de tanto fatia e en bloc preparações à base de mamíferos neonatal tronco cerebral-espinhal cabos de3,4,5,6,7,8. Esta região tem uma função semelhante ao nó sinoatrial (SA) no coração e gera um sistema de tempo inspiratório a respiração de unidade. Partir do pBC, o ritmo inspiratório é transportado para outras regiões do tronco cerebral (incluindo o núcleo motor hipoglosso) e piscinas de motor da coluna vertebral (tais como os neurônios motores frênico que impulsionam o diafragma)9.
Atividade rítmica pode ser obtida usando o tronco encefálico medula espinhal pt bloco preparações ou fatias de uma variedade de populações de células, incluindo as raízes nervosas de C3-C5, raízes do nervo XII, núcleo motor hipoglosso (XII MN), neurônios cortéx hipoglosso (XII pMN), e o pBC3,10,11,12. Enquanto esses métodos de coleta de dados foram bem sucedidos em um punhado de laboratórios, muitos dos protocolos não são apresentados de uma forma que é totalmente reproduzível para novos pesquisadores entrando em campo. Obter viável e ritmicamente ativo en bloc e fatia preparações requer uma atenção aguda ao detalhe por todos os passos da dissecação e protocolo de corte fatia. Protocolos anteriores extensivamente descrever os vários procedimentos de gravação e eletrofisiologia, ainda falta o detalhe na parte mais crítica de obter uma preparação do tecido viável: executar o procedimento de dissecção e fatia de tronco cerebral-medular.
Eficientemente obter preparação ritmicamente ativo e viável en bloc ou fatia gravações de eletrofisiologia do tronco cerebral-medular requer que todas as etapas ser executada corretamente, com atenção e rapidamente (normalmente, todo o procedimento relacionado aqui pode ser realizada em cerca de 30 min). Pontos críticos do protocolo de eletrofisiologia de tronco cerebral-medular que não foram previamente bem descritos incluem a dissecação das raízes nervosas e do procedimento de corte sobre o vibratome. Este protocolo é o primeiro a gradual comunicar visualmente a dissecação de tronco cerebral-medular para novos pesquisadores e especialistas na área. Este protocolo também completamente explica técnicas cirúrgicas, Marcos e outros procedimentos para ajudar futuros pesquisadores em padronizar as fatias e em bloco de preparações que contêm os circuitos exato desejado em cada experimento. Os procedimentos apresentados aqui podem ser usados em filhotes neonatais tanto o rato e o rato.
O seguinte protocolo foi aceito e aprovado pelo Comitê de uso (IACUC) da Universidade de Loma Linda e institucional Cuidado Animal. Diretrizes do NIH para o tratamento ético dos animais são seguidas em todos os experimentos animais realizados em laboratório. Todos os padrões éticos foram sustentados por indivíduos realizar este protocolo.
1. soluções
2. preparação de dissecção e equipamento de Vibratome
3. dissecção e o isolamento da Neuraxis
4. fatia protocolo
5. gravação procedimentos
O método apresentado aqui permite que um pesquisador interessado em obter fatias ritmicamente ativas de tronco cerebral reproducibly e confiantemente cortar uma fatia robusta, viável que permitirá a gravação de saída motor fictícia por muitas horas. Todos os elementos de circuito neural minimamente necessário para geração e transmissão de ritmo inspiratório podem ser capturados em uma fatia fina usando esse método. Esses elementos incluem: o complexo preBötzinger, cortéx ne...
Adaptação do protocolo aqui apresentado em um bloco de pt ou fatia fluxo de trabalho é vantajoso para os laboratórios e estudos que gostam de utilizar também em bloco tronco cerebral-medular e/ou fina fatia preparações para as gravações de eletrofisiologia. O método de dissecação e fatia apresentado, combinado com métodos anteriormente relatados por outros17,18,19, permitirá a preparação pode ser reproduzida de t...
Os autores não têm nada para divulgar.
S.B.P é um destinatário de uma bolsa de pesquisa graduação do Loma Linda University verão.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
NaCl | Fisher Scientific | S271-500 | |
KCl | Sigma Aldrich | P5405-1KG | |
NaHCO3 | Fisher Scientific | BP328-1 | |
NaH2PO4 •H2O | Sigma Aldrch | S9638-25G | |
CaCl2•2H2O | Sigma Aldrich | C7902-500G | |
MgSO4•7H2O | Sigma Aldrich | M7774-500G | |
D-Glucose | Sigma Aldrich | G8270-1KG | |
Cold-Light source Halogen lamp 150 W | AmScope | H2L50-AY | |
Dissection Microscope | Leica | M-60 | |
Vibratome 1000 Plus | Vibratome | W3 69-0353 | |
Magnetic Base | Kanetic | MB-B-DG6C | |
Isoflurane, USP | Patterson Veterinary | NDC 14043-704-06 | |
Sword Classic Double Edge Blades | Wilkinson | 97573 | |
Histoclear | Sigma-Aldrich | H2779 | |
Dumont #5 Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
Dumont #5/45 Forcep | Fine Science Tools | 11251-35 | |
Scalpel Blades #10 | Fine Science Tools | 10010-00 | |
Scalpel Handel #3 | Fine Science Tools | 10003-12 | |
Spring Scissors Straight | Fine Science Tools | 15024-10 | |
Narrow Pattern Forcep Serrated/straight | Fine Science Tools | 11002-12 | |
Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissors; Straight | Roboz | RS-5650 | |
Vannas Scissors 3" Curved | Roboz | RS-5621 | |
Insect pins, 0 | Fine Science Tools/8840604 | 26000-35 | |
Insect pins, 0, SS | Fine Science Tools | 26001-35 | |
Insect pins, 00 | Fine Science Tools | 26000-30 | |
Insect pins, 00, SS | Fine Science Tools | 26001-30 | |
Insect pins, 000 | Fine Science Tools | 26000-25 | |
Insect pins, 000, SS | Fine Science Tools | 26001-25 | |
Minutien pins, 0.10 mm | Fine Science Tools | 26002-10 | |
Minutien pins, 0.15 mm | Fine Science Tools | 26002-15 | |
Minutien pins, 0.2 mm | Fine Science Tools | 26002-20 | |
Fisher Tissue prep Parafin | fisher | T56-5 | |
Graphite | fisher | G67-500 | |
Delrin Plastic | Grainger | 3HMT2 | |
18 Gauge Hypodermic Needle | BD | 305195 |
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