This research was supported by grants from the LuMind Foundation, Research Down Syndrome, and the Alzheimer&#8217;s Association (AS). CP was partially supported by a faculty development grant from the College of Nursing and Health Professions at Arkansas State University.

NOTA: Os experimentos foram conduzidos de acordo com os padrões éticos aprovados pelo Comitê de Pesquisa Animal no Sistema Único de Saúde Veterans Affairs Palo Alto. 1. A coloração de Golgi-Cox <ol><li> Extracção do cérebro e coloração <ol><li> No 1º dia, profundamente anestesiar ratos com 100 mg / kg de cetamina e 10 mg / kg de xilazina antes eutanásia via sangria. </li><li> Retire cuidadosamente o calvarium e dissecar o cérebro. <ol><li> Primeiro remover a pele na parte superior do crânio, colocando uma tesoura curvada na parte superior do cerebelo e cortado suavemente através da calvária paralelo ao sulco central, com a ponta da tesoura apontado para fora, movendo-se na direcção para o bolbo olfactivo. Repita esse processo em ambos os lados. </li><li> Use um pincet cirúrgico para levantar o calvarium enquanto girando-a para os bulbos olfatórios e quebrá-lo fora. Em seguida, vire o crânio de cabeça para baixo e usar uma picareta para cortar através da óticanervos e afrouxe o cérebro. Finalmente, use a pick para separar o cérebro da medula espinhal ao nível do forame magno. </li></ol></li><li> Mergulhe imediatamente o cérebro em 15 ml de venda no mercado, não diluído solução Golgi-Cox. Armazenar o cérebro em solução de Golgi de uma tampado, 20 ml garrafa de vidro à temperatura ambiente no escuro. </li><li> No 2º dia, despeje lentamente a solução e substituí-lo com 15 ml de solução de Golgi-Cox fresco. Tampe novamente a garrafa que contém o cérebro e deixar em repouso por mais 9 dias no escuro. </li></ol></li><li> Seccionamento e embedment <ol><li> No 11º dia, coloque os cérebros em solução de sacarose 30%, preparadas em ddH2O para a desidratação. Alterar a solução preparada de fresco com sacarose a 30% após 12 horas. Incubar os cérebros em uma solução de sacarose a 30% durante 3 dias a 4 ° C. </li><li> No 14 ° dia, encher o reservatório de vibratome com uma solução de sacarose a 30% até que a lâmina está coberta. Defina a velocidade de 1 mm / s com uma amplitude de 0,95 mm. </li><li> Seque os cérebros com um Kimwipe para remover o excesso de umidade e remover o cerebelo usando uma lâmina de barbear para cortar coronally. </li><li> Monte firmemente todo o cérebro para a plataforma vibratome usando supercola e deixe-a marcada para 2-4 min. Inserir a plataforma com o cérebro respeitado para dentro do reservatório e ajustar a lâmina para o topo do cérebro. </li><li> Usando o vibratome, fatiar o cérebro em 150 mm de espessura à temperatura ambiente, lembrando-se de mudar a lâmina após cada 3 cérebro. </li><li> Pegue as seções do reservatório usando um pequeno pincel de ponta e mergulhe-os em uma placa de Petri contendo 0,3% de gelatina feita em DDH 2 O. Embora as secções permanecem na placa de Petri, adicionar 0,5 ml de 0,3% de gelatina em cada lâmina e usar uma escova para espalhar e revestem-se as lâminas SuperFrost +. </li><li> Levante com cuidado as seções imersos da placa de petri e colocá-los nas lâminas gelatinizadas. Orientar as seções do cérebro portocá-los apenas em seus lados e não nos tops. </li><li> Depois de cerca de dez minutos, revestir as seções com 30% de sacarose antes do tecido secar completamente. Em seguida, o ar seco das lâminas preparadas em um lugar escuro em um rack de slides durante 3 dias. </li><li> Diluir disponível comercialmente 10x solução Desenvolvendo para 1x usando DDH 2 O. Mergulhe as lâminas em solução de desenvolvimento para 7-10 min. Lavar as lâminas três vezes em DDH 2 O. </li></ol></li><li> Desidratação <ol><li> Preparar 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% e soluções de etanol usando destilada DDH 2 O. </li><li> Mergulhe as lâminas em soluções de etanol cada vez mais elevados para 10 min cada. </li><li> Mergulhe as lâminas em solução de etanol 100% 3 vezes por 10 min de cada vez. </li><li> Mergulhe as lâminas em 100% xileno 3 vezes consecutivas por 5 min cada, mantendo as seções na solução final até que estejam escorregou-cover. </li><li> Coloque uma quantidade generosa de DPX (ftalato de di-n-butil em xileno) meio de montagem (abfora de 1-1,5 ml) em cada slide usando uma pipeta de transferência de plástico. Com cuidado, coloque lamelas para evitar bolhas. </li><li> Ar seco tampa escorregou-cerebrais seções horizontalmente durante 3 dias. </li></ol></li></ol> 2. duplacortina Coloração <ol><li> Profundamente anestesiar (veja o passo 1.1.1) os animais. </li><li> Execute perfusão cardíaca com recém-preparados paraformaldeído 4% em tampão fosfato 12. </li><li> Extraia os cérebros (ver 1.1.2) e loja em 45 ml de 4% de paraformaldeído a 4 ° C durante a noite num agitador de balanço. </li><li> Transferir os cérebros a uma solução de sacarose a 30% e esperar por desidratação completa durante 48 horas a 4 ° C. Remover os cérebros a partir de sacarose e colocá-las directamente em blocos de cobre colocados sobre gelo seco. </li><li> Preencha o bloco com a temperatura ideal de corte (OCT) composto e marcar a orientação do cérebro usando o bulbo olfatório como um marco. </li><li> Usando um criostato, cortar 70 seções micron de espessura a -20 ºC e colocá-losem solução de crioprotector (25% de etileno glicol, glicerol a 25%, em tampão fosfato de sódio 0,05 M, pH 7,4) e manter a -20 ° C até à sua utilização. </li><li> Adicione uma solução de 50% de metanol e 50% de crioprotector. A esta solução junta-se 0,5% de peróxido de hidrogénio (vol / vol). Incubar secções de flutuação durante 30 minutos à temperatura ambiente. </li><li> Seções quentes em 37 ºC em TBS (salina Tris) por 30-40 min, colocando-os em um forno histológica. </li><li> Incubam-se as secções com 0,3% de triton e 3% de soro normal de cavalo durante 45 min à temperatura ambiente antes da imunocoloração. Incubam-se as secções durante a noite a 4 ° C em 3 ml de solução de anticorpo a DCX diluído 1: 500 em TBS com 0,3% de triton e 1% de soro normal de cavalo. </li><li> No dia seguinte, lave as seções 3 vezes consecutivas em TBS (10 min cada). </li><li> Incubar secções com um cavalo anti-cabra biotinilado (1: 200 em TBS) durante duas horas à temperatura ambiente. Lave as seções 3 vezes consecutivas em TBS (10 min cada). </li><li> Incubar tbainha com ABC Lite (1: 1000) durante 1,5 h à temperatura ambiente. </li><li> Adiciona-se 5 ul de 30% de H 2 O 2 para um comprimido de 10 mg de DAB solução (3,3 &quot;-Diaminobenzidine) dissolvido em 15 ml de 1 M de Tris-HCl (pH 7,6). Incubar as secções imediatamente nesta solução durante 5 minutos. </li><li> Terminar a reacção por lavagem com TBS gelado três vezes, seguido por uma lavagem em TBS à temperatura ambiente. </li><li> Desidratar secções, utilizando uma série de soluções de etanol (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 100%, 5 min cada), clara em xileno e, em seguida cobrir deslizamento usando DPX como no passo 1.3. </li></ol> 3. Visualização <ol><li> Após a secagem completa das secções, remover o excesso de DPX no topo das lâminas com uma lâmina afiada, e colocá-las sobre a plataforma de varrimento do microscópio. O sistema é composto por um microscópio equipado com plataforma de varrimento, joystick, e uma câmara de 12 bits cor. </li><li> Inicie o programa. Abra um novo arquivo de dados. </li><li> Lugarum ponto de referência na tela, clicando com o ponteiro do mouse em qualquer lugar. Isso irá ativar todos os ícones do painel de ferramentas da janela do programa. </li><li> Clique no ícone &quot;Joystick Livre&quot; na barra de ferramentas e, em seguida, usar o joystick para localizar giro dentado do hipocampo na primeira seção. </li><li> Na aba &quot;Ferramentas&quot; da janela do programa, selecione &quot;Serial Seção Manager&quot;. Clique no ícone &quot;Novo capítulo&quot; no canto inferior esquerdo da janela. Isso abrirá a janela &quot;Serial Seção Configuração&quot;. </li><li> Selecione a janela Configuração da Seção de série e, em seguida, digite o número total de seções que contêm regiões do hipocampo. Selecione o intervalo de avaliação. Digite a espessura de corte de corte (70 mm para DCX e 150 mm para seções Golgi-coradas). </li><li> Comece traçando a região giro denteado, clicando no ícone &quot;Freehand Desenho do Contorno&quot; na barra de ferramentas. Faça o contorno da camada granular denteado. &lt;/ Li&gt; <li> Selecione &quot;100X&quot; a partir do menu &quot;Ampliação&quot;. Adicionar uma gota de óleo de imersão em secção e exibir o objectivo de 100X. Localize os corpos celulares giro denteado e dendrites no âmbito deste objectivo. </li><li> Concentre-se em um neurônio selecionado e clique no ícone &quot;Neuron Tracing&quot; na barra de ferramentas. Traçar a circunferência do corpo celular giro denteado. Quando terminar o rastreio, clique direito para selecionar &quot;Finish celular Body&quot;. </li><li> Comece traçando as dendrites manualmente em X, Y e Z e siga cada ramo usando o botão de joystick e z-motor. Em um nó bifurcação ou trifurcação, selecione a opção correspondente no menu suspenso em cima do botão direito. Seguir a cada um dos ramos que surgem a partir desses nós. No final de cada ramo botão direito e selecione &quot;Ending&quot; no menu suspenso. </li><li> Usando os ícones chave de seta na janela do software selecionar aleatoriamente outra célula giro denteado e siga o mesmo procedimento que described na etapa 3,9-3,10. Salve todo o traçado. </li><li> Inicie o software de rastreamento neuronal. </li><li> Abra o primeiro arquivo de dados NRX do primeiro mouse do grupo experimental. Anexe o arquivo NRX do segundo rato do grupo experimental. Continue até que todos os arquivos NRX deste grupo são acrescentados. </li><li> Sob a guia Análise, selecione &quot;Fan In-diagrama&quot;. Isso abre a janela In-análise a Fan. Marca de verificação &quot;dendrites&quot; e clique em Exibir, que retrata os comprimentos e padrões de ramificação dos dendritos para este grupo de ratos (Figura 1). </li></ol> 4. EDFI NOTA: Este método permite ao utilizador gravar rapidamente um grande número de imagens por meio do eixo z de cada campo e gerar uma imagem 2D que contém todos os pixels focadas em todo o eixo z. O resultado será uma imagem composta que contém todos os pixels focadas a partir de imagens recolhidas. <ol><li> Ligue o microscópio para uma cam digitaisera. Coloque as secções em primeiro lugar na fase de varredura ligado ao microscópio e depois mudar para uma objetiva de 10X. Mover a fase com a área de interesse. </li><li> Iniciar um programa de captura de vídeo. </li><li> Pressione o botão de gravação. Assim que o botão é pressionado ficha, usar o botão de macro-focagem para mover a partir do topo para o fundo da secção de um total de 4 segundos. Salve o arquivo de vídeo resultante. </li><li> Use ImageJ freeware para converter os arquivos de vídeo AVI em um formato não comprimido, abrindo o arquivo e salvá-las no formato de arquivo descompactado. </li><li> Iniciar um programa de análise de imagem e abra o arquivo AVI. Ir para o menu &quot;Processos&quot; e clique em &quot;profundidade de campo estendida&quot;. Selecione o arquivo de vídeo correspondente. Nas opções de &quot;Saída&quot;, selecione &quot;Gerar Composite Melhor-Focus Imagem&quot;. </li><li> Nas opções de &quot;análise de Foco&quot;, selecione &quot;Iluminação Normalizado&quot; e opções &quot;Max contraste local&quot;. Em seguida, selecione &quot;Crecomi &quot;. A imagem resultante representa todos os pixels focadas em todo o eixo z (Figura 2). </li><li> Salve a imagem resultante. </li></ol> 5. Gerando Extremamente-imagens de alta resolução NOTA: Este método permite que o usuário para gerar automaticamente baixa ampliação e extremamente imagens de alta resolução a partir de imagens de alta ampliação de alta resolução de uma forma automatizada. <ol><li> Coloque as secções em primeiro lugar na plataforma de varrimento ligado ao microscópio. O microscópio é ligado a uma câmara digital. Mover a fase com a área de interesse. </li><li> Iniciar um programa de aquisição de imagem. </li><li> Use uma objetiva de 10X e adquirir e guardar as imagens de alta resolução (4076 x 3116) a partir da região de interesse certificando-se de ter pelo menos 10% de sobreposição. </li><li> Execute Imagem Composite Editor para costurar imagens. </li><li> Ir para o menu Arquivo e clique em &quot;Novo Panorama&quot;. Selecione a pasta na qual as imagens são stORed. Selecione as imagens que pertencem a uma mesma região e pressione &quot;OK&quot;. </li><li> Pressione o botão &quot;Exportar para o disco&quot; e salve a imagem. Esta imagem representa uma imagem extremamente alta-resolução da zona de interesse que pode ser utilizado para a análise e / ou demonstração (figura 3). </li></ol>

<ol>
	<li>Bosch, M., Hayashi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+plasticity+of+dendritic+spines.">Structural plasticity of dendritic spines.</a> Curr Opin Neurobiol. 22 (3), 383-388 (2012).</li><li>Isaac, J. 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+synapse:+center+stage+for+many+brain+diseases.">The synapse: center stage for many brain diseases.</a> The Journal of Physiology. 587 (4), 727-729 (2009).</li><li>Sheng, M., Sabatini, B. L., S&#252;dhof, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synapses+and+Alzheimer&#8217;s+disease.">Synapses and Alzheimer&#8217;s disease.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. , a005777 (2012).</li><li>Alvarez, V. A., Sabatini, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomical+and+physiological+plasticity+of+dendritic+spines.">Anatomical and physiological plasticity of dendritic spines.</a> Annu Rev Neurosci. 30, 79-97 (2007).</li><li>Huttenlocher, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+development+in+neocortex+of+children+with+mental+defect+and+infantile+spasms.">Dendritic development in neocortex of children with mental defect and infantile spasms.</a> Neurology. 24 (3), 203-210 (1974).</li><li>Marin-Padilla, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+origin+of+the+pericellular+baskets+of+the+pyramidal+cells+of+the+human+motor+cortex:+a+Golgi+study.">Double origin of the pericellular baskets of the pyramidal cells of the human motor cortex: a Golgi study.</a> Brain Res. 38 (1), 1-12 (1972).</li><li>Dang, V., 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=Formoterol,+a+long-acting+&#946;2+adrenergic+agonist,+improves+cognitive+function+and+promotes+dendritic+complexity+in+a+mouse+model+of+Down+syndrome.">Formoterol, a long-acting &#946;2 adrenergic agonist, improves cognitive function and promotes dendritic complexity in a mouse model of Down syndrome.</a> Biol Psychiatry. 75 (3), 179-188 (2014).</li><li>Dobrovi&#263;, B., Curi&#263;, G., Petanjek, Z., Heffer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+morphology+and+spine+density+is+not+altered+in+motor+cortex+and+dentate+granular+cells+in+mice+lacking+the+ganglioside+biosynthetic+gene+B4galnt1+A+quantitative+Golgi+cox+study.">Dendritic morphology and spine density is not altered in motor cortex and dentate granular cells in mice lacking the ganglioside biosynthetic gene B4galnt1 A quantitative Golgi cox study.</a> Coll Antropol. 35 (Suppl 1), 25-30 (2011).</li><li>Dijkmans, T. F., van Hooijdonk, L. W., Fitzsimons, C. P., Vreugdenhil, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+doublecortin+gene+family+and+disorders+of+neuronal+structure.">The doublecortin gene family and disorders of neuronal structure.</a> Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 10 (1), 32-46 (2010).</li><li>Guerra, E., Pignatelli, J., Nieto-Est&#233;vez, V., Vicario-Abej&#243;n, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+regulation+of+olfactory+bulb+neurogenesis.">Transcriptional regulation of olfactory bulb neurogenesis.</a> Anat Rec. 296 (9), 1364-1382 (2013).</li><li>Imayoshi, I., Shimojo, H., Sakamoto, M., Ohtsuka, T., Kageyama, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+visualization+of+notch+signaling+in+mammalian+neurogenesis.">Genetic visualization of notch signaling in mammalian neurogenesis.</a> Cell Mol Life Sci. 70 (12), 2045-2057 (2013).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents.">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> J Vis Exp. (65), 3564-3510 (2012).</li><li>Das, G., Reuhl, K., Zhou, 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+Golgi-Cox+method.">The Golgi-Cox method.</a> Methods Mol Biol. 1018, 313-321 (2013).</li><li>Juraska, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+differences+in+developmental+plasticity+in+the+visual+cortex+and+hippocampal+dentate+gyrus.">Sex differences in developmental plasticity in the visual cortex and hippocampal dentate gyrus.</a> Prog Brain Res. 61, 205-214 (1984).</li><li>Gao, X., Deng, P., Zao, C. X., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moderate+traumatic+brain+injury+causes+acute+dendritic+and+synaptic+degeneration+in+the+hippocampal+dentate+gyrus.">Moderate traumatic brain injury causes acute dendritic and synaptic degeneration in the hippocampal dentate gyrus.</a> PLoS One. 6 (9), e24566 (2011).</li><li>Zhang, L., Hern&#225;ndez, V. S., Estrada, F. S., Luj&#225;n, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+CA+field+neurogenesis+after+pilocarpine+insult:+The+hippocampal+fissure+as+a+neurogenic+niche.">Hippocampal CA field neurogenesis after pilocarpine insult: The hippocampal fissure as a neurogenic niche.</a> J Chem Neuroanat. 56, 45-57 (2014).</li><li>Merz, K., Lie, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+that+Doublecortin+is+dispensable+for+the+development+of+adult+born+neurons+in+mice.">Evidence that Doublecortin is dispensable for the development of adult born neurons in mice.</a> PLoS One. 8 (5), e62693 (2013).</li><li>Hussaini, S. M., 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=Heat-induced+antigen+retrieval:+an+effective+method+to+detect+and+identify+progenitor+cell+types+during+adult+hippocampal+neurogenesis.">Heat-induced antigen retrieval: an effective method to detect and identify progenitor cell types during adult hippocampal neurogenesis.</a> J Vis Exp. (78), (2013).</li></ol>

Taxas de publicação do presente artigo são patrocinados por MBF Bioscience.

Aqui, dois métodos foram descritos para quantificar a extensão da arborização dendrítica em neurônios maduros e recém-nascidos, usando métodos de coloração convencionais em conjunto com RTI e EDFI. A aquisição de imagens de alta resolução de neurónios proporciona um método extremamente útil para testar os efeitos deletérios de doenças neurodegenerativas e, por sua vez, proporciona um meio para avaliar estratégias terapêuticas que visam neurónios do hipocampo. Enquanto o...

Alterações dinâmicas no número e na estrutura das sinapses são características de desenvolvimento, envelhecimento, e inúmeras doenças neurodegenerativas 1-3. A capacidade dos neurônios de receber e integrar informações sináptica depende morfologia dendrítica e alterações dinâmicas em conexões sinápticas. Na verdade, existe uma correlação positiva entre a espinha dendrítica e número de sinapses, que tanto impacto função cognitiva 4. Assim, não é surpreendente que decréscimos da espinha dorsal dendríticas têm sido associados com a disfunção cognitiva em um número de distúrbios neurológicos 5-7, provocando um grande interesse em dendrítica quantificação espinha. No entanto, a quantificação da densidade da coluna continua a ser uma tarefa consumidora de tempo e tedioso que falha para gerar informação útil a respeito da topografia e distribuição de sinapses em toda a árvore dendrítica. Felizmente, métodos de coloração (por exemplo, de Golgi-Cox e duplacortina (DCX)) em conjuntocom técnicas de imagem sofisticadas podem ser utilizadas para superar as barreiras atuais e produzir imagens de alta resolução de arborização dendrítica de uma maneira confiável e rápida. Enquanto método de coloração Golgi-Cox pode ser implantado para avaliar o estado de arborização dendrítica em todos os neurônios 8, DCX pode ser implantado para rotular os neurônios recém-nascidos particularmente no giro denteado e zona subventricular 9, uma consideração importante, dado que a neurogênese ocorre tanto estas regiões em todo o tempo de vida 10,11. Após a coloração, dois métodos de imagem foram mobilizados para avaliar as características dendríticas: i) imagens em tempo real (RTI) e ii) Maior profundidade do campo de imagem (EDFI). A técnica RTI fornece um meio para localizar e quantificar o comprimento e ordem de arborização ao longo dos segmentos dendríticas individuais e galhos. Assim, possibilita estimar a área total e do volume ocupado por cada árvore dendrítica. Mais specifically, no método RTI o usuário identifica continuamente os segmentos e reorienta iteratively como o rastreamento de software neurônio recolhe os x, y, e z coordenadas da estrutura dendrítica e reconstrói a trajetória da estrutura dendrítica em 3D. Comparativamente, o método EDFI fornece um meio bastante simples e rápidos para avaliar a densidade dendrítica em amostras de tecido, em vez de espessura, gerando uma imagem composta, fornecendo informações sobre o eixo z inteiro. Para fazer isso, o utilizador grava arquivos de vídeo de alta definição em toda a espessura da secção e, em seguida, usa software para pesquisar os quadros de vídeo para identificar pontos em que um pixel é completamente no foco. Em seguida, os pixels focadas são fundidas e integradas em uma imagem 2D compósito de alta resolução,. Esta imagem composta contém todos os pixels que estavam em foco, independentemente da sua posição no eixo z. A análise qualitativa e quantitativa destas imagens 2D pode ser utilizada subsequentemente para determinar a densidadede ramificação dendrítica em cada campo. Por fim, apresentamos um método panorâmica para a geração de imagens extremamente de alta resolução para a análise e avaliação das dendrites em toda uma região de interesse. Esta técnica pode ser implantado para superar a falta de acesso a muito alta resolução e câmeras digitais caros. Usando este método, uma captura imagens em série em diferentes locais ao longo do xey eixos e, em seguida, automaticamente junta-as usando um freeware (por exemplo, Imagem Composite Editor). Notavelmente, este método pode ser utilizado para a avaliação qualitativa e quantitativa de arborização dendrítica numa área bastante larga.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="960">
	<tbody>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:272px;">Name</td>
			<td style="width:263px;">Company</td>
			<td style="width:267px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:159px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Modified Golgi-cox staining solution&#160;</td>
			<td style="width:263px;">Weill Cornell Medical College</td>
			<td style="width:267px;">NA</td>
			<td style="width:159px;">store at 4&#176;C till use</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">1x Developing Solution (Stock 10x)</td>
			<td style="width:263px;">Weill Cornell Medical College</td>
			<td style="width:267px;">NA</td>
			<td style="width:159px;">store at 4&#176;C till use</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:272px;">30% Sucrose,</td>
			<td style="width:263px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">CAS # 57-50-1</td>
			<td style="width:159px;">make fresh &#160;in ddH2O</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">0.3% Gelatin</td>
			<td style="width:263px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">CAS # 9000-70-8</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:272px;">Graded Ethanol Solutions (20%, 30%, 40%, 50%, 80%. 90%, 95%. 100%)</td>
			<td style="width:263px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">CAS 603-003-00-5</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Xylene</td>
			<td style="width:263px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">CAS # 1330-20-7</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">DPX Medium</td>
			<td style="width:263px;">EMS&#160;</td>
			<td style="width:267px;">#13510</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Superfrost (+) white</td>
			<td style="width:263px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:267px;">71869-10</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Coverslip 22x50mm (VWR #48393-059)</td>
			<td style="width:263px;">VWR&#160;</td>
			<td style="width:267px;">#4811-703</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">DCX Antibody</td>
			<td style="width:263px;">Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td style="width:267px;">sc-8066</td>
			<td style="width:159px;">4 C</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">DAB</td>
			<td style="width:263px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">CAS Number 91-95-2 &#160;</td>
			<td style="width:159px;">-20</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">OCT</td>
			<td style="width:263px;">Tissue-tek</td>
			<td style="width:267px;">4583</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Tris</td>
			<td style="width:263px;">Sigma</td>
			<td style="width:267px;">CAS Number 77-86-1 &#160;</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">ABC Lite</td>
			<td style="width:263px;">Vector</td>
			<td style="width:267px;">PK4000</td>
			<td style="width:159px;">NA</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:272px;">Name</td>
			<td style="width:263px;">Company</td>
			<td style="width:267px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:159px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Microscope</td>
			<td style="width:263px;">Nikon</td>
			<td style="width:267px;">Eclipse 80i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Digital Camera</td>
			<td style="width:263px;">Nikon</td>
			<td style="width:267px;">DS-Ri1</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">12 bit Camera&#160;</td>
			<td style="width:263px;">QImaging&#160;</td>
			<td>01 MBF2000RF-CLR-12</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Neurolucida System</td>
			<td>MBF Bioscience</td>
			<td style="width:267px;">V.10</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Image Composite Editor</td>
			<td style="width:263px;">Microsoft</td>
			<td>1.4.4.0</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">NIS Elements</td>
			<td style="width:263px;">Nikon</td>
			<td style="width:267px;">F 3.0</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:272px;">Image Pro Plus</td>
			<td style="width:263px;">Mediacy</td>
			<td>Versin 7.00</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of dendritic arborization in the dentate gyrus of the hippocampal region in mice

Dendritic arborization has been shown to be a reliable marker for examination of structural and functional integrity of neurons. Indeed, the complexity and extent of dendritic arborization correlates well with the synaptic plasticity in these cells. A reliable method for assessment of dendritic arborization is needed to characterize the deleterious effects of neurological disorders on these structures and to determine the effects of therapeutic interventions. However, quantification of these structures has proven to be a formidable task given their complex and dynamic nature. Fortunately, sophisticated imaging techniques can be paired with conventional staining methods to assess the state of dendritic arborization, providing a more reliable and expeditious means of assessment. Below is an example of how these imaging techniques were paired with staining methods to characterize the dendritic arborization in wild type mice. These complementary imaging methods can be used to qualitatively and quantitatively assess dendritic arborization that span a rather wide area within the hippocampal region.

O grau de arborização resultantes de células de grânulos dentados existentes e recém-nascidos foi analisado em ratinhos do tipo selvagem usando o Golgi-Cox ou coloração DCX (Figura 1). Segmentos de células dendríticas DCX-positivos foram encontrados para ser 13-36 mícrons de comprimento. A distribuição normal de comprimento dendríticas foi testada utilizando o teste de Kolmogorov-Smirnov (D = 0,1217, p &lt;0,01, Liliefors p &lt;0,001; As Figuras 4 e 5). </p...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Dendritic Arborization in the Dentate Gyrus of the Hippocampal Region in Mice at JoVE.com

Assessment of Dendritic Arborization in the Dentate Gyrus of the Hippocampal Region in Mice

We describe two methods for visualization and quantification of dendritic arborization in the hippocampus of mouse models: real-time and extended depth of field imaging. While the former method allows sophisticated topographical tracing and quantification of the extent of branching, the latter allows speedy visualization of the dendritic tree.

Avaliação de dendríticas Arborização no giro dentado do hipocampo em Ratos Região

Dendritic arborization has been shown to be a reliable marker for examination of structural and functional integrity of neurons. Indeed, the complexity ...

assessment-dendritic-arborization-dentate-gyrus-hippocampal-region

Research

JoVE Journal

Neuroscience

10.2K visualizações.  VA Palo Alto Health Care System. We describe two methods for visualization and quantification of dendritic arborization in the hippocampus of mouse models: real-time and extended depth of field imaging. While the former method allows sophisticated topographical tracing and quantification of the extent of branching, the latter allows speedy visualization of the dendritic tree.

Vídeo: Assessment of Dendritic Arborization in the Dentate Gyrus of the Hippocampal Region in Mice

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other insects proprioception is provided by specialized sensory organs termed chordotonal organs (ChOs) 2. Like many other organs in Drosophila, ChOs develop twice during the life cycle of the fly. First, the larval ChOs develop during embryogenesis. Then, the adult ChOs start to develop in the larval imaginal discs and continue to differentiate during metamorphosis.
The development of larval ChOs during embryogenesis has been studied extensively 10,11,13,15,16. The centerpiece of each ChO is a sensory unit composed of a neuron and a scolopale cell. The sensory unit is stretched between two types of accessory cells that attach to the cuticle via specialized epidermal attachment cells 1,9,14. When a fly larva moves, the relative displacement of the epidermal attachment cells leads to stretching of the sensory unit and consequent opening of specific transient receptor potential vanilloid (TRPV) channels at the outer segment of the dendrite 8,12. The elicited signal is then transferred to the locomotor central pattern generator circuit in the central nervous system.
Multiple ChOs have been described in the adult fly 7. These are located near the joints of the adult fly appendages (legs, wings and halters) and in the thorax and abdomen. In addition, several hundreds of ChOs collectively form the Johnston's organ in the adult antenna that transduce acoustic to mechanical energy 3,5,17,4.
In contrast to the extensive knowledge about the development of ChOs in embryonic stages, very little is known about the morphology of these organs during larval stages. Moreover, with the exception of femoral ChOs 18 and Johnston's organ, our knowledge about the development and structure of ChOs in the adult fly is very fragmentary.
Here we describe a method for staining and visualizing ChOs in third instar larvae and pupae. This method can be applied together with genetic tools to better characterize the morphology and understand the development of the various ChOs in the fly.

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

A method to immunostain and visualize chordotonal organs in larvae and pupae of Drosophila melanogaster is described.

Visualização de Propriocepção em<em&gt; Drosophila</em&gt; As larvas e pupas

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

Neurociência

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

Dois registros eletrofisiológicos de sinapticamente evocadas Respostas astroglial e neuronal em fatias hipocampais agudas

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of the dendritic tree, which eventually leads to neuronal output of action potentials at the axon. The influence of diverse spatial and temporal parameters of specific synaptic input on neuronal output is currently under investigation, e.g. the distance-dependent attenuation of dendritic inputs, the location-dependent interaction of spatially segregated inputs, the influence of GABAergig inhibition on excitatory integration, linear and non-linear integration modes, and many more.
With fast micro-iontophoresis of glutamate and GABA it is possible to precisely investigate the spatial and temporal integration of glutamatergic excitation and GABAergic inhibition. Critical technical requirements are either a triggered fluorescent lamp, light-emitting diode (LED), or a two-photon scanning microscope to visualize dendritic branches without introducing significant photo-damage of the tissue. Furthermore, it is very important to have a micro-iontophoresis amplifier that allows for fast capacitance compensation of high resistance pipettes. Another crucial point is that no transmitter is involuntarily released by the pipette during the experiment.
Once established, this technique will give reliable and reproducible signals with a high neurotransmitter and location specificity. Compared to glutamate and GABA uncaging, fast iontophoresis allows using both transmitters at the same time but at very distant locations without limitation to the field of view. There are also advantages compared to focal electrical stimulation of axons: with micro-iontophoresis the location of the input site is definitely known and it is sure that only the neurotransmitter of interest is released. However it has to be considered that with micro-iontophoresis only the postsynapse is activated and presynaptic aspects of neurotransmitter release are not resolved. In this article we demonstrate how to set up micro-iontophoresis in brain slice experiments.

In this article we introduce fast micro-iontophoresis of neurotransmitters as a technique to investigate integration of postsynaptic signals with high spatial and temporal precision.

Rápido Micro-iontoforese de glutamato e GABA: uma ferramenta útil para investigar Integração Synaptic

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

The Use of Trace Eyeblink Classical Conditioning to Assess Hippocampal Dysfunction in a Rat Model of Fetal Alcohol Spectrum Disorders

Neonatal rats were administered a relatively high concentration of ethyl alcohol (11.9% v/v) during postnatal days 4-9, a time when the fetal brain undergoes rapid organizational change and is similar to accelerated brain changes that occur during the third trimester in humans. This model of fetal alcohol spectrum disorders (FASDs) produces severe brain damage, mimicking the amount and pattern of binge-drinking that occurs in some pregnant alcoholic mothers. We describe the use of trace eyeblink classical conditioning (ECC), a higher-order variant of associative learning, to assess long-term hippocampal dysfunction that is typically seen in alcohol-exposed adult offspring. At 90 days of age, rodents were surgically prepared with recording and stimulating electrodes, which measured electromyographic (EMG) blink activity from the left eyelid muscle and delivered mild shock posterior to the left eye, respectively. After a 5 day recovery period, they underwent 6 sessions of trace ECC to determine associative learning differences between alcohol-exposed and control rats. Trace ECC is one of many possible ECC procedures that can be easily modified using the same equipment and software, so that different neural systems can be assessed. ECC procedures in general, can be used as diagnostic tools for detecting neural pathology in different brain systems and different conditions that insult the brain.

Trace eyeblink classical conditioning (ECC) was used to assess hippocampal-dependent associative learning in adult rats that were administered a high concentration (11.9% v/v) of alcohol during early neonatal brain development. In general, ECC procedures are sound diagnostic tools for detecting brain dysfunction across many psychological and biomedical settings.

O uso do condicionamento de rastreamento Eyeblink clássico para avaliar disfunção Hippocampal em um modelo do rato de transtornos do espectro do álcool Fetal

Neonatal rats were administered a relatively high concentration of ethyl alcohol (11.9% v/v) during postnatal days 4-9, a time when the fetal brain ...

Assessment of Hippocampal Dendritic Complexity in Aged Mice Using the Golgi-Cox Method

Dendritic spines are the protuberances from the neuronal dendritic shafts that contain&#160; excitatory synapses. The morphological and branching variations of the neuronal dendrites within the hippocampus are implicated in cognition and memory formation. There are several approaches to Golgi staining, all of which have been useful for determining the morphological characteristics of dendritic arbors and produce a clear background. The present Golgi-Cox method, (a slight variation of the protocol that is provided with a commercial Golgi staining kit), was designed to assess how a relatively low dose of the chemotherapeutic drug 5-flurouracil (5-Fu) would affect dendritic morphology, the number of spines, and the complexity of arborization within the hippocampus. The 5-Fu significantly modulated the dendritic complexity and decreased the spine density throughout the hippocampus in a region-specific manner. The data presented show that the Golgi staining method effectively stained the mature neurons in the CA1, the CA3, and the dentate gyrus (DG) of the hippocampus. This protocol reports the details for each step so that other researchers can reliably stain tissue throughout the brain with high quality results and minimal troubleshooting.

Here we present a Golgi-Cox protocol in extensive detail. This reliable tissue stain method allows for a high-quality assessment of the cytoarchitecture in the hippocampus, and throughout the entire brain, with minimal troubleshooting.

Avaliação da complexidade dendrítica do hipocampo em ratos idosos usando o método de Golgi-Cox

Dendritic spines are the protuberances from the neuronal dendritic shafts that contain&#160; excitatory synapses. The morphological and branching ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful analysis of synaptic transmission modulation when performing field potential or intracellular recordings. This manuscript describes methodological aspects that might be helpful in improving experimental conditions for the maintenance of acute brain slices and for recording field excitatory postsynaptic potentials in a commercially available submersion chamber with an outflow-carbogenation unit. The outflow-carbogenation helps to stabilize the oxygen level in experiments that rely on the recycling of a small buffer reservoir to enhance the cost-efficiency of drug experiments. In addition, the manuscript presents representative experiments that examine the effects of different carbogenation modes and stimulation paradigms on the activity-dependent synaptic plasticity of synaptic transmission.

This protocol describes the stabilization of the oxygen level in a small volume of recycled buffer and methodological aspects of recording activity-dependent synaptic plasticity in submerged acute hippocampal slices.

Gravação de plasticidade sináptica em fatias Hippocampal agudas, mantidas em um pequeno volume reciclagem - perfusão- e sistema de câmara de submersão-tipo

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Quantitative Analysis of Neuronal Dendritic Arborization Complexity in Drosophila

Dendrites are the branched projections of a neuron, and dendritic morphology reflects synaptic organization during the development of the nervous system. Drosophila larval neuronal dendritic arborization (da) is an ideal model for studying morphogenesis of neural dendrites and gene function in the development of nervous system. There are four classes of da neurons. Class IV is the most complex with a branching pattern that covers almost the entire area of the larval body wall. We have previously characterized the effect of silencing the Drosophila ortholog of SOX5 on class IV neuronal dendritic arborization complexity (NDAC) using four parameters: the length of dendrites, the surface area of dendrite coverage, the total number of branches, and the branching structure. This protocol presents the workflow of NDAC quantitative analysis, consisting of larval dissection, confocal microscopy, and image analysis procedures using ImageJ software. Further insight into da neuronal development and its underlying mechanisms will improve the understanding of neuronal function and provide clues about the fundamental causes of neurological and neurodevelopmental disorders.

Quantitative Analysis of Neuronal Dendritic Arborization Complexity in Drosophila

This protocol focuses on quantitative analysis of neuronal dendritic arborization complexity (NDAC) in Drosophila, which can be used for studies of dendritic morphogenesis.

Análise quantitativa da arborização dendrítica Neuronal complexidade em Drosophila

Dendrites are the branched projections of a neuron, and dendritic morphology reflects synaptic organization during the development of the nervous system. ...

An Invasive Method for the Activation of the Mouse Dentate Gyrus by High-frequency Stimulation

Electrical high-frequency stimulation (HFS), using implanted electrodes targeting various brain regions, has been proven as an effective treatment for various neurological and psychiatric disorders. HFS in the deep region of the brain, also named deep-brain stimulation (DBS), is becoming increasingly important in clinical trials. Recent progress in the field of high-frequency DBS (HF-DBS) surgery has begun to spread the possibility of utilizing this invasive technique to other situations, such as treatment for major depression disorder (MDD), obsessive-compulsive disorder (OCD), and so on. 
Despite these expanding indications, the underlying mechanisms of the beneficial effects of HF-DBS remain enigmatic. To address this question, one approach is to use implanted electrodes that sparsely activate distributed subpopulations of neurons by HFS. It has been reported that HFS in the anterior nucleus of the thalamus could be used for the treatment of refractory epilepsy in the clinic. The underlying mechanisms might be related to the increased neurogenesis and altered neuronal activity. Therefore, we are interested in exploring the physiological alterations by the detection of neuronal activity as well as neurogenesis in the mouse dentate gyrus (DG) before and after HFS treatment. 
In this manuscript, we describe methodologies for HFS to target the activation of the DG in mice, directly or indirectly and in an acute or chronic manner. In addition, we describe a detailed protocol for the preparation of brain slices for c-fos and Notch1 immunofluorescent staining to monitor the neuronal activity and signaling activation and for bromodeoxyuridine (BrdU) labeling to determine the neurogenesis after the HF-DBS induction. The activation of the neuronal activity and neurogenesis after the HF-DBS treatment provides direct neurobiological evidence and potential therapeutic benefits. Particularly, this methodology can be modified and applied to target other interested brain regions such as the basal ganglia and subthalamic regions for specific brain disorders in the clinic.

This protocol shows how to set up a reliable HFS method in mice. Neurons throughout the hippocampal dentate gyrus are electrically stimulated by HFS directly and indirectly in vivo. Neuronal activity and molecular signaling are examined by c-fos and Notch1 immunofluorescent staining, respectively; neurogenesis is quantified by bromodeoxyuridine labeling assay.

Um método invasivo para a ativação do giro denteado do Mouse pela estimulação de alta frequência

Electrical high-frequency stimulation (HFS), using implanted electrodes targeting various brain regions, has been proven as an effective treatment for ...

The Power of Interstimulus Interval for the Assessment of Temporal Processing in Rodents

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in neurocognitive disorders. Despite the popularization of prepulse inhibition (PPI) in recent years, many current protocols promote using a percent of control measure, thereby precluding the assessment of temporal processing. The present study used cross-modal PPI and gap prepulse inhibition (gap-PPI) to demonstrate the benefits of employing a range of interstimulus intervals (ISIs) to delineate effects of sensory modality, psychostimulant exposure, and age. Assessment of sensory modality, psychostimulant exposure, and age reveals the utility of an approach varying the interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function, including increases (sharper curve inflections) or decreases (flattening of the response amplitude curve) in startle amplitude. Additionally, shifts in peak response inhibition, suggestive of a differential sensitivity to the manipulation of ISI, are often revealed. Thus, the systematic manipulation of ISI affords a critical opportunity to evaluate temporal processing, which may reveal the underlying neural mechanisms involved in neurocognitive disorders.

Temporal processing, a preattentive process, may underlie deficits in higher-level cognitive processes, including attention, commonly observed in neurocognitive disorders. Using prepulse inhibition as an exemplar paradigm, we present a protocol for manipulating interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function to provide an assessment of temporal processing.

O poder do intervalo de Interstimulus para a avaliação do processamento Temporal em roedores

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in ...

Preparation of Acute Slices from Dorsal Hippocampus for Whole-Cell Recording and Neuronal Reconstruction in the Dentate Gyrus of Adult Mice

Although the general architecture of the hippocampus is similar along its longitudinal axis, recent studies have revealed prominent differences in molecular, anatomical and functional criteria suggesting a division into different sub-circuits along its rostro-caudal extent. Owing to differential connectivity and function the most fundamental distinction is made between the dorsal and the ventral hippocampus, which are preferentially involved in spatial and emotional processing, respectively. Accordingly, in vivo work regarding spatial memory formation has focused on the dorsal hippocampus.
In contrast, electro-physiological in vitro recordings have been preferentially performed on intermediate-ventral hippocampus, largely motivated by factors like slice viability and circuit integrity. To allow for direct correlation of in vivo data on spatial processing with in vitro data we have adapted previous sectioning methods to obtain highly viable transverse brain slices from the dorsal-intermediate hippocampus for long-term recordings of principal cells and interneurons in the dentate gyrus. As spatial behavior is routinely analyzed in adult mice, we have combined this transversal slicing procedure with the use of protective solutions to enhance viability of brain tissue from mature animals. We use this approach for mice of about 3 months of age. The method offers a good alternative to the coronal preparation which is frequently used for in vitro studies on dorsal hippocampus. We compare these two preparations in terms of quality of recordings and preservation of morphological features of recorded neurons.

We present a protocol to prepare acute-slices from the dorsal-intermediate hippocampus of mice. We compare this transversal preparation with coronal slicing in terms of quality of recordings and preservation of morphological features of recorded neurons.