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.

NOT: Deneyler Gazi İşleri Palo Alto Sağlık Sisteminde Hayvan Araştırmaları Komitesi tarafından onaylanan etik standartlara uygun olarak yapılmıştır. 1. Golgi Cox Boyama <ol><li> Beyin çıkarma ve boyama <ol><li> 1. gününde, derin eksanginasyonunun yoluyla euthanizing önce 100 mg / kg ketamin ve 10 mg / kg xylazin ile fareler uyutmak. </li><li> Dikkatle kalvaryumda kaldırmak ve beyin teşrih. <ol><li> İlk beyincik üstünde kavisli makas yerleştirerek, kafatasının üst deri kaldırmak ve yavaşça koku ampul doğru yönde hareket, dışa sivri makas ucu ile merkezi sulkus kalvaryumun paralel kesti. Her iki tarafta bu işlemi tekrarlayın. </li><li> Koku ampuller doğru döndürerek kalvaryumda kaldırın ve bunu koparmaya bir cerrahi pincet kullanın. Ardından, baş aşağı çevirmek kafatası ve optik yoluyla kesmek için bir seçim kullanınsinirler ve beyin gevşetin. Son olarak, foramen magnum seviyesinde omurilikten beyin ayırmak için seçim kullanın. </li></ol></li><li> Hemen ticari olarak temin edilebilen, seyreltilmemiş Golgi Cox çözeltisi 15 ml beyin bırakın. Karanlıkta, oda sıcaklığında bir başlıklı, 20 ml&#39;lik bir cam şişe Golgi çözeltisi beyin saklayın. </li><li> 2. gün, yavaş yavaş çözüm dökün ve 15 ml taze Golgi-Cox çözüm ile değiştirin. Beyinleri içeren şişe tekrarlamak ve karanlıkta başka 9 gün rahatsız bırakın. </li></ol></li><li> Kesit ve gömme <ol><li> 11. günde, dehidratasyon için GKD 2 O hazırlanan% 30 sukroz çözeltisi içerisinde beyinleri yerleştirin. 12 saat sonra, taze hazırlanmış% 30 sakaroz ile çözelti değiştirin. 4 ° C &#39;de 3 gün süre ile% 30 sukroz çözeltisi içinde beyinleri inkübe edin. </li><li> Bıçak kaplanana kadar 14 gün,% 30 sukroz çözeltisi ile vibratome doldurun. 1 m hızını ayarlamam / 0.95 mm genliği ile. </li><li> Aşırı nem kaldırmak ve koronal kesmek için bir jilet kullanarak beyincik kaldırmak için bir Kimwipe beyinleri kurulayın. </li><li> Sıkıca superglue kullanarak vibratome platformu üzerine bütün beyin monte ve 2-4 dakika ayarlamak için izin verir. Rezervuar içine yapışık beyin platformu yerleştirin ve beynin üstüne bıçak ayarlayın. </li><li> Vibratome kullanarak, her 3 beynin sonra bıçağı değiştirmek için hatırlayarak, oda sıcaklığında 150 mikron kalınlığında bölüme beyin dilim. </li><li> Küçük uçlu bir fırça kullanarak rezervuar bölümleri Pick up ve GKD 2 O. yapılan% 0.3 jelatin içeren bir petri içine batırmak Bölümler petri kalırken, her slaytta 0.5 ml% 0.3 jelatin ilave ve yaymak ve kat SuperFrost + slaytlar için bir fırça kullanın. </li><li> Yavaşça petri dalmış bölümleri pick up ve jelatinize slaytlar üzerine koyun. Beyin bölümleri OrientSadece onların yüzüne değil, üstleri onları dokunmadan. </li><li> Yaklaşık on dakika sonra, kat doku tamamen kurur% 30 sakaroz ile bölümler önce. Sonra hava 3 gün boyunca bir slayt rafa karanlık bir yerde hazırlanmış slaytlar kurulayın. </li><li> GKD 2 kullanarak O. 1x piyasada bulunan 10x geliştirilmesi çözümü sulandırmak 7-10 dakika için çözüm geliştirme slaytlar daldırın. GKD 2 O. içinde slaytlar 3 kez durulayın </li></ol></li><li> Kurutma <ol><li> Damıtılmış GKD 2 O. ile% 20,% 30,% 40,% 50,% 60,% 70,% 80,% 90 ve% 95 etanol solüsyonları hazırlayın </li><li> 10 dakika her biri için giderek daha yüksek etanol çözümleri slaytlar bekletin. </li><li> 10 dakika her zaman için% 100 etanol çözeltisi içinde 3 kez slaytlar bekletin. </li><li> Onlar kapak astarlı kadar nihai çözüm bölümleri tutarak, 5 dakika her biri için% 100 ksilen 3 kez arka arkaya slaytlar bekletin. </li><li> DPX (ksilen içinde di-n-bütil ftalat) orta montaj (ab bol miktarda yerleştirinplastik bir transfer pipeti kullanarak her slayt üzerinde 1-1.5 ml). Dikkatle kabarcıkları önlemek için lamelleri yerleştirin. </li><li> Hava kuru kapak astarlı-beyin bölümleri yatay 3 gün boyunca. </li></ol></li></ol> 2. doublekortin Boyama <ol><li> Derinden (adım 1.1.1 bakınız) hayvanları uyutmak. </li><li> Fosfat tamponu 12 içinde taze olarak hazırlanmış% 4 paraformaldehit ile kardiyak perfüzyon yapın. </li><li> Sallanan bir çalkalayıcı üzerinde gece boyunca 4 ° C &#39;de% 4 paraformaldehit içinde 45 ml beyin (1.1.2) ve mağaza ekstrakte edin. </li><li> % 30 sukroz çözeltisi beyinleri aktarın ve 4 ° C&#39;de 48 saat süre ile tam bir dehidrasyon bekleyin. Sakaroz gelen beyinleri çıkarın ve kuru buz üzerinde yerleştirilen bakır bloklar doğrudan koyun. </li><li> Optimum kesme sıcaklığı (Ekim) bileşik ile blok doldurun ve bir dönüm noktası olarak koku ampul kullanarak beynin yönünü işaretleyin. </li><li> Bir Kriyostat kullanarak, -20 ° C&#39;de 70 mikron kalınlığında kesitler kesmek ve koyundondurarak saklama çözeltisi (0.05 M sodyum fosfat tamponu içinde% 25 etilen glikol,% 25 gliserol, pH 7,4) ve -20 ° C&#39;de kullanıma kadar devam edin. </li><li> % 50 krio-koruyucu ve% 50 metanol ihtiva eden bir çözelti yapmak. Bu çözeltiye,% 0.5 hidrojen peroksit (hacim / hacim) ilave edin. Oda sıcaklığında 30 dakika boyunca değişken bölümleri inkübe edin. </li><li> Histolojik fırında yerleştirerek 30-40 dakika TBS içinde 37 ° C (Tris-tamponlu tuzlu su) içinde sıcak bölümleri. </li><li> Önce immunosteyn oda sıcaklığında 45 dakika boyunca% 0.3 triton% 3, normal at serumu bölümleri inkübe edin. % 0.3 triton ve% 1 normal at serumu ile TBS içinde 500: gece boyunca 1 seyreltilmiş DCX antikor 3 ml çözelti içinde 4 ° C&#39;de bölümleri inkübe edin. </li><li> Ertesi gün TBS bölümleri (10 dakika her) 3 kez art arda yıkayın. </li><li> Oda sıcaklığında iki saat boyunca (TBS, 200 1) bir biyotinile at anti-keçi bölümleri inkübe edin. TBS bölümleri (10 dakika her) 3 kez art arda yıkayın. </li><li> T inkübeoda sıcaklığında 1.5 saat süre ile ABC Lite (1.000 1) ile kenar. </li><li> 2 O 2 DAB 10 mg, 1 M Tris-HCl (pH 7.6), 15 ml içinde çözülmüş (3,3 &quot;-Diaminobenzidine) çözeltisi, bir tablet% 30, H 5 ul ekle. 5 dakika boyunca bu çözelti içinde hemen bölümleri inkübe edin. </li><li> Buz soğukluğunda TBS ile oda sıcaklığında TBS içinde bir yıkama ve ardından üç kez yıkamadan reaksiyonu bitirin. </li><li> Ksilen açık etanol çözeltileri, bir dizi (50,% 60,% 70,% 80,% 90,% 95,% 100,% 5 dk) kullanılarak bölümlere kurutmak ve daha sonra adım 1.3 olarak DPX ile kayma kapsamaktadır. </li></ol> 3. Görselleştirme <ol><li> Bölümlerin tam kurutmanın ardından, keskin bir bıçak ile slaytlar üzerine aşırı DPX kaldırmak ve mikroskop tarama aşamasında üzerine yerleştirin. Sistem tarama aşamasında, joystick ve renkli 12-bit kamera ile donatılmış bir mikroskop oluşur. </li><li> Programını başlatın. Yeni bir veri dosyasını açın. </li><li> Yerherhangi bir yerde fare imleci ile tıklayarak ekranda bir referans noktası. Bu program penceresinin araç panelinden tüm simgeleri aktive edecektir. </li><li> Araç çubuğunda &quot;Joystick Free&quot; ikonuna tıklayın ve daha sonra ilk bölümde hipokampusun dentat girus bulmak için joystick&#39;i kullanın. </li><li> Program penceresinin &quot;Araçlar&quot; sekmesinden &quot;Seri Bölüm Yöneticisi&quot; seçeneğini seçin. Pencerenin sol alt köşesinde &quot;Yeni Bölüm&quot; simgesine tıklayın. Bu &quot;Seri Bölüm Setup&quot; penceresi açılacaktır. </li><li> Seri Bölüm Kurulum penceresini seçin ve ardından hipokampal bölümlerini ihtiva bölümlerin toplam sayısını girin. Değerlendirme aralığını seçin. Bölüm kesme kalınlığı (DCX için 70 um ve Golgi-lekeli bölümler için 150 mikron) girin. </li><li> Araç çubuğunda &quot;Serbest Kontur Çizim&quot; ikonuna tıklayarak dentat girus bölgesini izleme başlayın. Dentat granül hücre tabakası Anahat. &lt;/ Li&gt; <li> &quot;Büyütme&quot; menüsünden &quot;100X&quot; seçiniz. Bölümünde daldırma petrol bir damla ekleyin ve 100X için objektif geçiş. Bu hedef kapsamında dentat granül hücre gövdeleri ve dendrit bulun. </li><li> Seçilen nöron odaklanın ve araç çubuğundaki &quot;Nöron İzleme&quot; ikonuna tıklayın. Dentat granül hücre gövdesinin çevresi Trace. Izleme bittiğinde, doğru &quot;Finish Hücre Gövde&quot; seçmek için tıklayın. </li><li> X, y ve z yönlerinde el dendritler izleme başlayın ve joystick ve z motor düğmesini kullanarak her dalını izleyin. Bir çatallanma ya da trifurkasyon düğümünde, sağ tıklama üzerine açılan menüden ilgili seçeneği seçin. Bu düğümler kaynaklanan şube her Trace. Her dalın sonunda sağ tıklayın ve açılan menüden &quot;Bitiş&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Yazılım penceresinde ok tuşu simgeleri kullanarak rastgele başka dentat granül hücre seçin ve descr&#39;in gibi aynı prosedürü takipAşama 3,9-3,10 anlatılagelmiştir. Tüm izlemeyi kaydedin. </li><li> Nöronal izleme yazılımını başlatın. </li><li> Deney grubunda ilk fare ilk NRX veri dosyasını açın. Deney grubunda ikinci fare NRX dosyasını ekleyin. Bu gruptaki tüm NRX dosya eklenmiş kadar devam edin. </li><li> Analiz sekmesi altında, &quot;Fan In-diyagramı&quot; seçeneğini seçin. Bu Fan In-analiz penceresi açılır. Işareti &quot;dendrit&quot; Kontrol ve fareler, bu grup (Şekil 1) için dendritlerin uzunlukları ve dallanma kalıplarını gösteriyor Ekran tıklatın. </li></ol> 4. EDFI NOT: Bu yöntem hızla her alanın z-ekseni boyunca görüntüleri çok sayıda kayıt ve z ekseni boyunca tüm odaklı piksel içeren bir 2D görüntü oluşturmak için olanak sağlar. Sonuç toplanan görüntülerden tüm odaklanmış piksel içeren bir kompozit görüntü olacaktır. <ol><li> Dijital kam mikroskop bağlayındönemi. Mikroskop bağlı tarama sahnede ilk bölümleri yerleştirin ve daha sonra bir 10X objektif geçmek. Ilgi alanına sahne taşıyın. </li><li> Bir video yakalama programını başlatın. </li><li> Kayıt düğmesine basın. En kısa sürede kayıt düğmesine basıldığında gibi, 4 sn toplam bölümün yukarıdan aşağıya taşımak için makro-odak topuzu kullanın. Ortaya çıkan video dosyasını kaydedin. </li><li> Dosyasını açarak ve sıkıştırılmamış dosya formatında kaydederek sıkıştırılmamış biçime AVI video dosyalarını dönüştürmek için ImageJ freeware kullanın. </li><li> Bir görüntü analiz programı başlatın ve AVI dosyasını açın. &quot;Süreç&quot; menüsüne gidin ve &quot;Alan Genişletilmiş Derinlik&quot; üzerine tıklayın. Ilgili video dosyasını seçin. &quot;Çıktı&quot; seçeneklerinde, &quot;Kompozit İyi-Odak Image oluştur&quot; seçeneğini seçin. </li><li> &quot;Odak Analizi&quot; seçeneklerinde, &quot;Normalize Aydınlatma&quot; ve &quot;Max Yerel Kontrast&quot; seçeneklerini belirleyin. Ardından, &quot;Cre seçin&quot;yedik. Ortaya çıkan görüntü, z ekseni boyunca her odaklanmış piksel (Şekil 2) karşılık gelmektedir. </li><li> Ortaya çıkan görüntü kaydetme. </li></ol> 5. Son derece yüksek Çözünürlük Görüntüler oluşturuluyor NOT: Bu yöntem kullanıcı otomatik olarak otomatize bir şekilde düşük büyütme ve yüksek büyütme-yüksek çözünürlüklü görüntüler son derece yüksek çözünürlüklü görüntüler oluşturmak için olanak sağlar. <ol><li> Mikroskop bağlı tarama sahnede ilk bölümleri yerleştirin. Mikroskop bir dijital kamera bağlı. Ilgi alanına sahne taşıyın. </li><li> Bir görüntü elde etme programını başlatın. </li><li> 10X objektif kullanın ve kazanmak ve en az% 10 örtüşme var emin ilgi bölgeden yüksek çözünürlüklü (x 3116 4076) görüntüleri kaydetmek. </li><li> Run Image Composite Editor görüntüleri dikiş. </li><li> Menüden Dosya gidin ve &quot;Yeni Panorama&quot; üzerine tıklayın. Görüntüleri st olduğu klasörü seçinORed. Aynı bölgede ve basın &quot;Tamam&quot; ait görüntüleri seçin. </li><li> Basın &quot;İhracat Disk&quot; düğmesine basın ve görüntüyü kaydedin. Bu görüntü analizi ve / veya gösteri (Şekil 3) için kullanılan olabilir ilgi alanı son derece yüksek çözünürlüklü resim temsil eder. </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>

Bu yazı için yayın ücretleri MBF Bioscience tarafından sponsor.

Burada, iki yöntem RTI ve EDFI ile birlikte geleneksel bir boyama yöntemleri kullanılarak, olgun ve yeni doğmuş nöronlar dendritik arborization derecesini ölçmek için tanımlanmıştır. nöronların yüksek çözünürlüklü görüntülerin elde edilmesi da hipokampal nöronlar hedef terapötik stratejiler değerlendirmek için bir araç sağlar, nörodejeneratif hastalıkların zararlı etkilerini test etmek için son derece kullanışlı bir yöntem sağlar ve. RTI yöntemi deri...

Sinaps sayısı ve yapısı, dinamik değişiklikler gelişme, yaşlanma işaretlerinden, ve çok sayıda nörodejeneratif hastalıklar 1-3 vardır. sinaptik bilgi almak ve entegre nöronların yeteneği dendritik morfoloji ve sinaptik bağlantıları dinamik değişikliklere bağlıdır. Nitekim, pozitif bir korelasyon bilişsel fonksiyonu 4 darbe hem dendritik omurga ve sinaps sayısı arasında var. Bu nedenle, bu dendritik omurga sayısında bir azalır dendritik omurga miktarının büyük ilgi isteyen, nörolojik hastalıklar, 5-7 arasında bir dizi bilişsel işlev bozukluğu ile bağlantılı olması şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, omurga yoğunluğu ölçümü dendritik ağacın üzerinde sinaps topografya ve dağıtımı ile ilgili faydalı bilgiler üretmek için başarısız bir zaman alıcı ve sıkıcı bir görev olarak durmaktadır. Neyse ki, boyama yöntemleri (örneğin, Golgi-Cox ve doublekortin (DCX)) birliktegelişmiş görüntüleme teknikleri ile mevcut engelleri aşmak ve güvenilir ve süratli bir şekilde dendritik arborization yüksek çözünürlüklü görüntüler üretmek için kullanılabilir. Golgi-Cox boyama yöntemi tüm nöronların 8 dendritik arborization durumunu değerlendirmek için dağıtılabilir olsa, DCX nöron hem de meydana geldiği göz önüne alındığında özellikle dentat girus ve subventriküler bölge 9, önemli bir dikkate yeni doğmuş nöronlar etiket dağıtılabilir ömrü boyunca bu bölgeler 10,11. Boyama ardından, iki görüntüleme yöntemleri dendritik özelliklerini değerlendirmek için konuşlandırıldı: i) gerçek zamanlı görüntüleme (RTI) ve saha görüntüleme (EDFI) ii) genişletilmiş derinliği. RTI tekniği takip ve bireysel dendritik segment ve dallar boyunca arborization uzunluğunu ve düzeni ölçmek için bir araç sunmaktadır. Böylece toplam alanı ve her dendritik ağacın tarafından işgal hacmini tahmin etmek birini sağlar. Daha specifically, RTI yönteminde kullanıcı sürekli kesimleri tanımlar ve yazılım izleme nöron dendritik yapının x, y, ve z koordinatlarını toplar gibi iteratif yeniden odaklanan ve 3D dendritik yapının yörüngesini yeniden yapılandırır. Nispeten, EDFI yöntemi, bir kompozit görüntü üreten tüm z-ekseninde bilgi vererek oldukça kalın doku örneklerinde dendritik yoğunluğunu değerlendirmek için oldukça basit ve hızlandırılmış bir araç sağlar. Bunu yapmak için, kullanıcı bölümünün kalınlığı boyunca yüksek çözünürlüklü video dosyalarını kaydeder ve daha sonra bir piksel odak tamamen burada noktaları belirlemek için video kareleri aramak için yazılım kullanır. Daha sonra, odaklanmış piksel birleştirilmiş ve bir yüksek çözünürlüklü, kompozit 2D görüntü entegre edilmiştir. Bu birleşik görüntü ne olursa olsun z ekseninde kendi pozisyonu içinde odak olan tüm pikselleri içerir. Bu 2D görüntülerin kalitatif ve kantitatif analiz yoğunluğunu belirlemek için sonradan kullanılabilirdendritik Her alan dallanmanın. Son olarak, biz bir ilgi tüm bölgede analiz ve dendritler değerlendirilmesi için son derece yüksek çözünürlüklü görüntüler üretmek için bir panoramik yöntem mevcut. Bu teknik çok yüksek çözünürlüklü ve pahalı dijital kameralar erişimin eksikliği aşmak için dağıtılabilir. Bu yöntemi kullanarak, bir x- ve y-eksenleri boyunca farklı yerlerde seri görüntüleri yakalar ve daha sonra otomatik olarak bunları birlikte ücretsiz kullanarak dikişleri (örneğin, Image Composite Editor). Özellikle, bu yöntem, oldukça geniş bir alanda dendritik arborization kalitatif ve kantitatif bir değerlendirme için kullanılabilir.

<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.

günümüze kadar gelen ve yeni doğan dişli granül hücrelerden kaynaklanan arborization ölçüde Golgi Cox DCX boyama (Şekil 1) kullanılarak doğal tip farelerde incelenmiştir. DCX-pozitif hücrelerin dendritik bölümleri 13-36 mikron uzunluğunda olduğu bulunmuştur. Dendritik uzunlukta normal dağılım Kolmogorov-Smirnov testi kullanılarak test edildi (D = 0,1217, p &lt;0.01, Liliefors p &lt;0.001; Şekil 4 ve 5). Arborization ...

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.

Farelerde Hipokampal Bölgesi Dentate Gyrus dendritik arborization Değerlendirilmesi

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 Görüntüleme.  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.

Video: 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.

Içinde proprioseptörlere Görselleştirmesi<em&gt; Drosophila</em&gt; Larva ve Pupa

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 ...

Nörobilim

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.

Akut Hipokampal Dilimler içinde Synaptically-uyarılmış astroglial ve Nöronal Cevaplarının İkili Elektrofizyolojik Kayıtlar

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.

Glutamat ve GABA hızlı Micro-iyontoforez: Synaptic Entegrasyon Araştırma yararlı bir araç

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.

Hipokampal disfonksiyon Fetal alkol spektrum bozuklukları, fare modeli değerlendirmek için izleme Eyeblink Klasik koşullanma kullanımı

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.

Yaşlı Bir Farede Hipokampal Dendritik Karmaşıklığın Golgi-Cox Yöntemi ile Değerlendirilmesi

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.

Sinaptik plastisite akut Hipokampal dilimleri bir küçük hacimli geri dönüşüm-, perfüzyon- ve batma-tipi oda sistemi içinde tutulan kayıt

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.

Kantitatif analiz Drosophila nöronal dendritik Arborization karmaşıklığı

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.

Yüksek frekanslı stimülasyon tarafından fare dentat Gyrus aktivasyonu için invaziv bir yöntem

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.

Interstimulus Aralık kemirgenler zamansal işleme değerlendirilmesi için güç

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.