We thank Yehui Qin and Mallory Myers for technical support. We also thank Dr. Sigismund Huck for providing us the anti-&#945;4-ECD antibody. This work is supported by National Institutes of Health grant NS22061 to L. W. R.

Tüm hayvan deneyleri (2012 revize NIH Yayınları No. 80-23) Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Sağlık Rehberi National Institutes uyarınca yürütüldü ve çalışmalar Kurumsal Hayvan Bakım tarafından onaylanmış ve Stony Araştırma Komiteleri için kullanın edildi Brook Üniversitesi (# 1618 ve # 1792). 1. vHipp-NACC Sinaptik Co-kültürler <ol><li> Kurban fareleri (doğum sonrası gün 0 - vahşi tip (WT) ya da α7 nAChRs transgenik fare hattı 3) CO2 ile. Her yavru başını kesmek ve post facto genotipleme için 1,5 ml santrifüj tüpüne kuyruk kaydedin. Steril kaputu aşağıdaki adımları uygulayın. </li><li> Tüm beyin ortaya çıkarmak için makas ve forseps ile kafatası üst çıkarın. Birbirini kaudalde serebral korteks bölümü, bir mikroskop altında vHipp 5,21 olmak üzere arka korteks içeren bir koronal bölümü elde noktada başlatılıyor. </li><li> V teşrihGelişmekte olan bir fare beyin atlası 22 (Şekil 1A) göre CA1-subiculum bölgesini dışarı içeren Hipp doku şeritleri. Soğuk kültür ortamı (4 ° C) içeren 35 mm kültür çanak transfer, küçük ince dilim (um 100 civarında × 100 mikron microslices) oyulmuş. </li><li> 37 ° C&#39;de inkübatör içinde en az 30 dakika boyunca kültür ortamı (~ 500 ul) ile 24 oyuklu doku kültürü plakaları içindeki 12 mm poli-D-lisin / laminin ile kaplanmış cam lamelleri önceden inkübe edin. Microslices kaplama önce ortamı çıkarın. </li><li> (Microslices arasında ~ 20 parçalarını içeren ~ 50 ul) ortam az miktarda lamel merkezi bir ateş cilalı Pastör pipeti ile Plaka eksplant bağlanmasını kolaylaştırmak için. Tek bir hayvandan kaynaklanan Plaka vHipp microslices (ya + / + veya - / - transgenik α7 hattının genotip) her lamel. </li><li> Eksplantlar lamel üzerine yerleşmek sonra, yavaşça th ek medya (~ 100 ul) ekleyinE duvar böylece medyanın düzeyi değil, bu lamel merkezinde, tamamen çevre üzerinde eksplantlar karşılamak için yeterince yüksek. </li><li> 37 ° C de bir O / N inkübasyondan sonra,% 5 CO2 kuluçka makinesi, doğum sonrası gün 1 ila farelerde embriyonik gün 18&#39;den NACC nöronlar dağılması ve eksplantlar ekleyin. <ol><li> Gelişmekte olan bir fare beyin atlas 20 (Şekil 1B) göre NACC dokuları dışarı parçalara ayır. </li><li> 15 ml tüp ve transfer (500 500 mikron microslices × um civarında) küçük parçalar halinde kesin. </li><li> 37 ° C&#39;de 15 dakika boyunca% 0.25 tripsin (2 mi) ile tedavi edin. Yıkama doku parçaları soğuk yıkama ortamı ile üç kez (5 mi, 4 ° C) soğuk bir kültür ortamı içinde bir yıkama, ardından (5 mi, 4 ° C). Süspansiyon her yıkama aşamasında 5 dakika dinlenmeye ve sonra dikkatlice süpernatant dökmek için izin verin. </li><li> Hafif ateş cilalı Pastör pipeti ile kültür ortamı 2 ml dikkatlice toz haline getirilerek hücreleri ayırmak. </li><li> Trans5 dakika boyunca 2,000 x rpm&#39;de bir 15 ml tüp ve santrifüj ferin hücre süspansiyonu. Süpernatantı ve 6 yavrular başına 1 ml kültür ortamı hücreleri tekrar süspansiyon. Yumuşak bir ateş cilalı Pastör pipeti ile ortam birkaç kez pipetleme hücreleri dağıtılır. </li><li> VHipp eksplant ile her bir lamel dağılmış NACC hücrelerinin 0.25 ml ilave edilir. </li><li> Nemlendirilmiş bir 37 ° C kültürleri bakımı,% 5 CO2 kuluçka. Mekanik sinaps oluşumunu kolaylaştıran, stabilize ve nemi muhafaza etmek nemlendirilmiş steril gazlı bez üzerine kültür tabak yerleştirin. </li></ol></li></ol> 2. İmmünositokimya <ol><li> Kültürleri saptamak -% 4 paraformaldehid /% 4 sukroz (5 in vitro 7 gün) / PBS (~ lamel 500 ul, 20 dakika, RT). </li><li> % 0.25 Triton X-100 / PBS ile Permeabilize kültürler (~ lamel 500 ul, 5 dakika, RT). </li><li> PBS içinde% 10 normal eşek serumu ile blok kültürleri (~ lamel 500 ul, 30 dakika, RT) Antibod öncesindeY boyama. 4 ° C &#39;de O / N primer antikorlar ile inkübe edin. Anti-veziküler glutamat taşıyıcı 1 (1: 250), anti-GAD65 (1: 100):;: Anti-nAChRs (anti-α 5 alt birimleri, 1 500 500 α 4 -ECD 1:) Aşağıdaki primer antikorlar kullanın. </li><li> (Lamel haftada 3 kez / ~ 500 ul, 5 dakika) PBS ile primer antikor yıkayın ve daha sonra (~ lamel 500 ul, 1: 500), Alexa 488 konjüge edilmiş sekonder antikor kültürleri inkübe ya lamel ortalama Alexa 594 (~ 500 ul , 1: 37 ° C&#39;de 1 saat süre ile 500). </li><li> Önceden etiketlenmesi yüzeyi α7 * nAChR&#39;lerin için tespit için 37 ° C&#39;de 45 dakika boyunca (kültür ortamı 1000 ~ lamel 500 ul, 1) Alexa 594 konjüge αBgTx kültürleri inkübe edin. </li><li> Dağı ve mühür lamelleri. </li><li> Plan-Apochromat hedefleri (0.8 NA veya 1.4 NA ile 63X yağ ile 20X) ile donatılmış bir floresan mikroskop ve CCD kamera ile görüntüleri yakalayın. </li></ol> 3. FM1-43 Tabanlı Veziküler Fusion <ol><li> Bir görüntüleme odasında - (in vitro 7 gün 5) Disk konfokal mikroskop iplik üzerine odasına monte kültürleri korumak. Sürekli oda sıcaklığında HBS kokteyli ile (1 mi / dak) perfüze. </li><li> 90 sn için 56 mM K + ACSF (~ 500 ul) (boyama) içinde 10 uM FM1-43 perfüzyon ve yük kültürleri dur, Ca2 + ADVASEP-7 (0.1 mM) ihtiva eden serbest HBS ile birlikte 15 dakika boyunca uzaklıkta dış boyayı zara bağlı FM1-43 temizlemek için. </li><li> 120 saniye FM1-43 olmadan 56 mM K + ACSF (~ 500 ul) (destaining) ile kültürleri teşvik aynı koşullar kullanılarak FM1-43 ile kültürleri yeniden ve Ca ile tekrar içeren 2+ ücretsiz HBS yıkama ADVASEP-7 için 15 dk. </li><li> CCD kamera ile Plan-Apochromat objektif (1.4 NA ile 60X su, uyarma 488 nm, emisyon 530 nm) ve yakalama görüntüleri ile donatılmış iplik diski konfokal mikroskop ile FM1-43 floresan görüntüler elde. </li><li> 1 dakika boyunca bazal FM1-43 floresan görüntüleri (her 2 sn toplayın) Önceden nikotin kontrol olarak; 1 dakika boyunca hızlı bir perfüzyon (2 ml / dakika) ile nikotin (1 uM) uygulanır, ve daha sonra HBS kokteyli ile nikotin yıkayın. 5 dakika boyunca her 2 saniyede sırasında ve nikotin uygulamadan sonra, daha önce yakalama time-lapse görüntüleri tutun. </li><li> Önce FM1-43 floresan (F boyama) ve sonrası (F destaining) her sinaptik bouton de nikotin uygulamasını ölçmek. </li><li> Öncesi ve nikotin uygulaması (mesafe kadar taşınmış = F boyama -F destaining) sonra FM1-43 floresan yoğunluğu farkını miktarının tarafından vHipp akson boyunca salınabilir FM1-43 floresan toplam miktarını hesaplayın. Aşağıdaki denklemle nikotin sonra floresan yoğunluğu azalma kısmını analiz: F azalma% = mesafe kadar taşınmış / F boyama. </li></ol> 4. Kalsiyum Görüntüleme <ol><li> Daha sonra (5 mcM Fluo-4 Ca 2 + göstergesi ile kültürleri yük normal HBS hızla - (in vitro 7 gün 5) kültürleri durulayınAM ester) ve 37 ° C de 30 dakika karıştırıldı ve% 5 CO2 boyunca HBS&#39;de% 0.02 Pluronic F-127 (2 mi) eklendi. </li><li> (3 kez / 5 dk) HBS ile Flu-4 çözüm yıkayın. (37 ° C /% 5 CO2), en azından 30 dakika boyunca kuluçka kültürler dönün. </li><li> Aynı görüntüleme odası ve FM1-43 göre veziküler füzyon bölümünde tarif edildiği gibi aynı şartlarda kültürleri muhafaza (adım 3.1). </li><li> Bir Plan-Apochromat objektif (1.4 NA ile 60X su, uyarma 488 nm, emisyon 530 nm) ve bir CCD kamera ile vHipp mikro dilim aksonal projeksiyonlar Fluo-4 floresan görüntüleri toplayın. </li><li> 1 dakika boyunca hızlı bir perfüzyon (2 ml / dakika) ile nikotin (1 uM) uygulanır, ön-nikotin kontrol olarak temel Fluo-4 floresans görüntüleri (2 dakika süre ile, her 10 saniye) toplamak, ve daha sonra HBS kokteyli ile nikotin yıkayın. 30 dakika boyunca her 10 saniyede sırasında ve nikotin uygulamadan sonra, daha önce yakalama time-lapse görüntüleri tutun. </li><li> Bir dizi olarak ham fluo-4 floresan görüntüler, ihracat tüm kareleri kaydetDaha fazla analiz için TIFF formatında görüntüler. </li><li> Önce vHipp akson boyunca ve nikotin uygulamadan sonra fluo-4 floresan entegre yoğunluğu toplayın. </li><li> Aşağıdaki denklem ile entegre bir floresan Normalize: kadar taşınmış / F = 0 (FF 0) / F 0 artalan-düzeltilmiş önceden nikotin entegre floresans şiddetidir ve F&#39;den her biri bir zaman noktasında vHipp akson boyunca entegre floresan yoğunluğu F 0, Nikotin uygulaması sonrası. Analiz ve normalize entegre floresan arsa. </li></ol>

<ol>
	<li>Changeux, J. P., 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=Brain+nicotinic+receptors:+structure+and+regulation,+role+in+learning+and+reinforcement.">Brain nicotinic receptors: structure and regulation, role in learning and reinforcement.</a> Brain Res Brain Res Rev. 26 (2-3), 198-216 (1998).</li><li>Levin, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotinic+receptor+subtypes+and+cognitive+function.">Nicotinic receptor subtypes and cognitive function.</a> J Neurobiol. 53 (4), 633-640 (2002).</li><li>Dani, J. A., Bertrand, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotinic+acetylcholine+receptors+and+nicotinic+cholinergic+mechanisms+of+the+central+nervous+system.">Nicotinic acetylcholine receptors and nicotinic cholinergic mechanisms of the central nervous system.</a> Annu Rev Pharmacol Toxicol. 47, 699-729 (2007).</li><li>Mineur, Y. S., Picciotto, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+receptors+and+depression:+revisiting+and+revising+the+cholinergic+hypothesis.">Nicotine receptors and depression: revisiting and revising the cholinergic hypothesis.</a> Trends Pharmacol Sci. 31 (12), 580-586 (2010).</li><li>Zhong, C., Talmage, D. A., Role, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+elicits+prolonged+calcium+signaling+along+ventral+hippocampal+axons.">Nicotine elicits prolonged calcium signaling along ventral hippocampal axons.</a> PloS one. 8 (12), e82719 (2013).</li><li>McGehee, D. S., Heath, M. J., Gelber, S., Devay, P., Role, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+enhancement+of+fast+excitatory+synaptic+transmission+in+CNS+by+presynaptic+receptors.">Nicotine enhancement of fast excitatory synaptic transmission in CNS by presynaptic receptors.</a> Science. 269 (5231), 1692-1696 (1995).</li><li>Gray, R., Rajan, A. S., Radcliffe, K. A., Yakehiro, M., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+synaptic+transmission+enhanced+by+low+concentrations+of+nicotine.">Hippocampal synaptic transmission enhanced by low concentrations of nicotine.</a> Nature. 383 (6602), 713-716 (1996).</li><li>Dickinson, J. A., Kew, J. N., Wonnacott, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presynaptic+alpha+7-+and+beta+2-containing+nicotinic+acetylcholine+receptors+modulate+excitatory+amino+acid+release+from+rat+prefrontal+cortex+nerve+terminals+via+distinct+cellular+mechanisms.">Presynaptic alpha 7- and beta 2-containing nicotinic acetylcholine receptors modulate excitatory amino acid release from rat prefrontal cortex nerve terminals via distinct cellular mechanisms.</a> Mol Pharmacol. 74 (2), 348-359 (2008).</li><li>Zappettini, S., Grilli, M., Salamone, A., Fedele, E., Marchi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pre-synaptic+nicotinic+receptors+evoke+endogenous+glutamate+and+aspartate+release+from+hippocampal+synaptosomes+by+way+of+distinct+coupling+mechanisms.">Pre-synaptic nicotinic receptors evoke endogenous glutamate and aspartate release from hippocampal synaptosomes by way of distinct coupling mechanisms.</a> Br J Pharmacol. 161 (5), 1161-1171 (2010).</li><li>Zappettini, S., 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=Presynaptic+nicotinic+alpha7+and+non-alpha7+receptors+stimulate+endogenous+GABA+release+from+rat+hippocampal+synaptosomes+through+two+mechanisms+of+action.">Presynaptic nicotinic alpha7 and non-alpha7 receptors stimulate endogenous GABA release from rat hippocampal synaptosomes through two mechanisms of action.</a> PloS one. 6 (2), e16911 (2011).</li><li>Fabian-Fine, R., 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=Ultrastructural+distribution+of+the+alpha7+nicotinic+acetylcholine+receptor+subunit+in+rat+hippocampus.">Ultrastructural distribution of the alpha7 nicotinic acetylcholine receptor subunit in rat hippocampus.</a> J Neurosci. 21 (20), 7993-8003 (2001).</li><li>Jones, I. W., Barik, J., O'Neill, M. J., Wonnacott, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alpha+bungarotoxin-1.4+nm+gold:+a+novel+conjugate+for+visualising+the+precise+subcellular+distribution+of+alpha+7*+nicotinic+acetylcholine+receptors.">Alpha bungarotoxin-1.4 nm gold: a novel conjugate for visualising the precise subcellular distribution of alpha 7* nicotinic acetylcholine receptors.</a> J Neurosci Methods. 134 (1), 65-74 (2004).</li><li>Nashmi, R., 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=Assembly+of+alpha4beta2+nicotinic+acetylcholine+receptors+assessed+with+functional+fluorescently+labeled+subunits:+effects+of+localization,+trafficking,+and+nicotine-induced+upregulation+in+clonal+mammalian+cells+and+in+cultured+midbrain+neurons.">Assembly of alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptors assessed with functional fluorescently labeled subunits: effects of localization, trafficking, and nicotine-induced upregulation in clonal mammalian cells and in cultured midbrain neurons.</a> J Neurosci. 23 (37), 11554-11567 (2003).</li><li>Drenan, R. 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=Subcellular+trafficking,+pentameric+assembly,+and+subunit+stoichiometry+of+neuronal+nicotinic+acetylcholine+receptors+containing+fluorescently+labeled+alpha6+and+beta3+subunits.">Subcellular trafficking, pentameric assembly, and subunit stoichiometry of neuronal nicotinic acetylcholine receptors containing fluorescently labeled alpha6 and beta3 subunits.</a> Mol Pharmacol. 73 (1), 27-41 (2008).</li><li>Wu, J., 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=Electrophysiological,+pharmacological,+and+molecular+evidence+for+alpha7-nicotinic+acetylcholine+receptors+in+rat+midbrain+dopamine+neurons.">Electrophysiological, pharmacological, and molecular evidence for alpha7-nicotinic acetylcholine receptors in rat midbrain dopamine neurons.</a> J Pharmacol Exp Ther. 311 (1), 80-91 (2004).</li><li>Parikh, V., Ji, J., Decker, M. W., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prefrontal+beta2+subunit-containing+and+alpha7+nicotinic+acetylcholine+receptors+differentially+control+glutamatergic+and+cholinergic+signaling.">Prefrontal beta2 subunit-containing and alpha7 nicotinic acetylcholine receptors differentially control glutamatergic and cholinergic signaling.</a> J Neurosci. 30 (9), 3518-3530 (2010).</li><li>Nayak, S. V., Dougherty, J. J., McIntosh, J. M., Nichols, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ca(2+)+changes+induced+by+different+presynaptic+nicotinic+receptors+in+separate+populations+of+individual+striatal+nerve+terminals.">Ca(2+) changes induced by different presynaptic nicotinic receptors in separate populations of individual striatal nerve terminals.</a> J Neurochem. 76 (6), 1860-1870 (2001).</li><li>Richards, C. I., 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=Trafficking+of+alpha4*+nicotinic+receptors+revealed+by+superecliptic+phluorin:+effects+of+a+beta4+amyotrophic+lateral+sclerosis-associated+mutation+and+chronic+exposure+to+nicotine.">Trafficking of alpha4* nicotinic receptors revealed by superecliptic phluorin: effects of a beta4 amyotrophic lateral sclerosis-associated mutation and chronic exposure to nicotine.</a> J Biol Chem. 286 (36), 31241-31249 (2011).</li><li>Colombo, S. F., Mazzo, F., Pistillo, F., Gotti, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biogenesis,+trafficking+and+up-regulation+of+nicotinic+ACh+receptors.">Biogenesis, trafficking and up-regulation of nicotinic ACh receptors.</a> Biochem Pharmacol. 86 (8), 1063-1073 (2013).</li><li>St John, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+trafficking+of+nicotinic+acetylcholine+receptors.">Cellular trafficking of nicotinic acetylcholine receptors.</a> Acta Pharmacol Sin. 30 (6), 656-662 (2009).</li><li>Zhong, C., 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=Presynaptic+type+III+neuregulin+1+is+required+for+sustained+enhancement+of+hippocampal+transmission+by+nicotine+and+for+axonal+targeting+of+alpha7+nicotinic+acetylcholine+receptors.">Presynaptic type III neuregulin 1 is required for sustained enhancement of hippocampal transmission by nicotine and for axonal targeting of alpha7 nicotinic acetylcholine receptors.</a> J Neurosci. 28 (37), 9111-9116 (2008).</li><li>Jacobowitz, D. M., Abbott, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Chemoarchitectonic Atlas of the Developing Mouse Brain. , (1998).</li><li>Betz, W. J., Mao, F., Bewick, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+fluorescent+staining+and+destaining+of+living+vertebrate+motor+nerve+terminals.">Activity-dependent fluorescent staining and destaining of living vertebrate motor nerve terminals.</a> J Neurosci. 12 (2), 363-375 (1992).</li><li>Amaral, E., Guatimosim, S., Guatimosim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+the+fluorescent+styryl+dye+FM1-43+to+visualize+synaptic+vesicles+exocytosis+and+endocytosis+in+motor+nerve+terminals.">Using the fluorescent styryl dye FM1-43 to visualize synaptic vesicles exocytosis and endocytosis in motor nerve terminals.</a> Methods Mol Biol. 689, 137-148 (2011).</li><li>Garduno, J., 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=Presynaptic+alpha4beta2+nicotinic+acetylcholine+receptors+increase+glutamate+release+and+serotonin+neuron+excitability+in+the+dorsal+raphe+nucleus.">Presynaptic alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptors increase glutamate release and serotonin neuron excitability in the dorsal raphe nucleus.</a> J Neurosci. 32 (43), 15148-15157 (2012).</li><li>Guo, J. Z., Liu, Y., Sorenson, E. M., Chiappinelli, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptically+released+and+exogenous+ACh+activates+different+nicotinic+receptors+to+enhance+evoked+glutamatergic+transmission+in+the+lateral+geniculate+nucleus.">Synaptically released and exogenous ACh activates different nicotinic receptors to enhance evoked glutamatergic transmission in the lateral geniculate nucleus.</a> J Neurophysiol. 94 (4), 2549-2560 (2005).</li><li>Szabo, S. I., Zelles, T., Vizi, E. S., Lendvai, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+nicotine+on+spiking+activity+and+Ca2++dynamics+of+dendritic+spines+in+rat+CA1+pyramidal+neurons.">The effect of nicotine on spiking activity and Ca2+ dynamics of dendritic spines in rat CA1 pyramidal neurons.</a> Hippocampus. 18 (4), 376-385 (2008).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

ko-kültür hazırlanması açıklanan yeniden taahhüt eder in vitro ventral hipokampal-accumbens devreleri. pre-sinaptik nAChR&#39;lerin aktivasyon glutamaterjik iletimi 5, 21 gelişmiş ortaya çıkaran hangi mekansal ve zamansal profillerin Bu preparat izin oldukça basit ve güvenilir bir sınav. Co-kültürlerinde in vivo benzeri işlev göstermek için, in vitro olarak fizyolojik koşulları sağlayan bir çanak içinde farklı spesifik h...

Devre uyarılabilirliğinin Kolinerjik modülasyon biliş temel yönlerine katkıda bulunur ve değişmiş kolinerjik modülasyonu Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, şizofreni ve bağımlılık 1-4 olmak üzere nörodejeneratif ve nöropsikiyatrik bozuklukların bir özelliğidir. CNS&#39;de sinaptik iletim kolinerjik kolaylaştırılması kurulan bir mekanizma, ön-sinaptik olarak lokalize nAChR&#39;lerin doğrudan aktivasyonu yoluyla olmaktadır. Dolaylı olarak bazı nAChR alt tipleri ve nispeten yüksek kalsiyum iletkenlik hem doğrudan, bağlı ile hücre içi sinyal iletim - bu pre-sinaptik reseptörlerinin aktivasyonu, hücre içi Ca + 2 ([Ca2 +] i) ön-sinaptik terminallerindeki sebep olur 5, bu şekilde nörotransmitter salgılanmasını zenginleştirmek. Aslında, pre-sinaptik nAChR&#39;lerin aktivasyonu da dahil olmak üzere, glutamat nörotransmitterlerin çok çeşitli GABA, ACh, serbest değişikliklerle bağlantılı olan birnd dopamin 6-10. Bu işlem, dolaylı, çeşitli sinapslarda elektrofizyolojik yöntemler kullanılarak incelenmiştir, ancak optik habercilerin [Ca2 +] i ve sinaptik vezikül dönüştürme pre-sinaptik olayların daha doğrudan ve zamansal olarak hassas ölçümü sağlar. NAChR&#39;lerin pre-sinaptik lokalizasyon elektron mikroskobik (EM) düzeyinde 11,12 olarak nAChR&#39;lerin doğrudan bağışıklık altın etiketleme ile ikna edici kanıtlanmıştır. Birkaç diğer teknikler de kültürlü nöronlar 13,14 nAChRs subunit- floresan protein kimeralar yerleri tespit da dahil olmak üzere, dolaylı nAChR yerelleştirme hitap için kullanılır olmuştur, sinaptik terminallerde 15,16 yılında nAChR akımların elektrofizyolojik kayıt, [içinde Ca nikotin kaynaklı değişiklikleri izleme sinaptik terminalinde canlı hücre görüntüleme 17 ve nörotransmitter salınımı dolaylı izlenmesi sinaptik sinir terminallerinde 2 +] istiril amfipatik FM boyalar (FM1-43 ve FM4-64) ve / veya synapto-pHluorin ve bu tür glutamat ACH ve iGluSnFr için CNiFERs gibi özel flüoresan nörotransmiter muhabir, tarafından izlendi sinaptik veziküllerin ekzositozu de dahil olmak üzere, floresan göstergesi olan canlı hücre görüntüleme teknikleri 18-20. Genel olarak, nAChR&#39;lerin pre-sinaptik localisation belirlenmesi için, bu mevcut yaklaşımlar karmaşıktır ve güvenilir bir kimlik ve pre-sinaptik aktivitenin fizyolojik izleme sağlamak için özel bir sistem ve teknikler gerektirir. Belirlemek ve sinaptik iletim öncesi ve post-sinaptik bileşenleri hem de analiz doğrudan erişim sağlayan nükleus akumbens (NACC) devre - Burada bir ventral hipokampal (vHipp) in vitro ko-kültür sistemi protokolleri ve ekipmanlar açıklar. Biz pre-sinaptik nAChR&#39;lerin lokalizasyonu ve Ca 2 + sinyalizasyon ve nörotransmitter bırakma alo aracılı nAChR&#39;nin canlı hücre görüntüleme örneklerini göstermektedirng vHipp aksonlar. Burada sunulan protokol doğal (ve basit) uzantısı farklı genotipleri gelen nöronların oluşan öncesi ve post-sinaptik temasların hazırlanmasıdır. Bu şekilde, modülasyon öncesi ve / veya post-sinaptik mekanizma belirli bir gen ürününün katkı, doğrudan tespit edilebilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1, Culture Media (50 ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurobasal&#160;</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>10888022</td>
			<td>48 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B-27 Supplements</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>0080085-SA</td>
			<td>1 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>10908-010</td>
			<td>0.5 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlutaMAX Supplement</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>35050-061</td>
			<td>0.5 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>15140-122</td>
			<td>20 ng/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>2, washing media (HBSS, 100 ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS, no calcium, no magnesium, no phenol red&#160;</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>14175-095</td>
			<td>99 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES ( 1M)</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>15630-130</td>
			<td>1 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3, HEPES buffered saline&#160; (HBS)&#160;&#160; pH=7.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9888&#160;</td>
			<td>135 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P9333&#160;</td>
			<td>5 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M8266&#160;</td>
			<td>1 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2,</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C1016&#160;</td>
			<td>2 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G0350500&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>4, HBS Cocktail for live imaging pH=7.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9888&#160;</td>
			<td>135 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P9333&#160;</td>
			<td>5 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M8266&#160;</td>
			<td>1 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2,</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C1016&#160;</td>
			<td>2 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G0350500&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tetrodotoxin&#160;</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>1078</td>
			<td>2 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bicuculline</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>131</td>
			<td>10 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-AP-5</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>105</td>
			<td>50 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CNQX</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>1045</td>
			<td>20 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LY341495</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>1209</td>
			<td>10 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5, Calcium-free&#160; HBS&#160;&#160; pH=7.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9888&#160;</td>
			<td>135 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P9333&#160;</td>
			<td>5 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M8266&#160;</td>
			<td>1 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G0350500&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>6, 56 mM Potassium ACSF pH=7.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9888</td>
			<td>119 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P9333</td>
			<td>56 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4.7H</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M1880</td>
			<td>1.3 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C1016</td>
			<td>2.5 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S8282</td>
			<td>1 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5761</td>
			<td>26.2 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G0350500&#160;</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

live imaging of nicotine induced calcium signaling and neurotransmitter release along ventral hippocampal axons

Sustained enhancement of axonal signaling and increased neurotransmitter release by the activation of pre-synaptic nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) is an important mechanism for neuromodulation by acetylcholine (ACh). The difficulty with access to probing the signaling mechanisms within intact axons and at nerve terminals both in vitro and in vivo has limited progress in the study of the pre-synaptic components of synaptic plasticity. Here we introduce a gene-chimeric preparation of ventral hippocampal (vHipp)&#8211;accumbens (nAcc) circuit in vitro that allows direct live imaging to analyze both the pre- and post-synaptic components of transmission while selectively varying the genetic profile of the pre- vs post-synaptic neurons. We demonstrate that projections from vHipp microslices, as pre-synaptic axonal input, form multiple, reliable glutamatergic synapses with post-synaptic targets, the dispersed neurons from nAcc. The pre-synaptic localization of various subtypes of nAChRs are detected and the pre-synaptic nicotinic signaling mediated synaptic transmission are monitored by concurrent electrophysiological recording and live cell imaging. This preparation also provides an informative approach to study the pre- and post-synaptic mechanisms of glutamatergic synaptic plasticity in vitro.

kullanılan preparat, in vitro olarak vHipp-NACC devreler gen, kimerik ko-kültürler oluşur. VHipp microslices kaynaklanan Projeksiyonlar, pre-sinaptik akson girdi olarak, post-sinaptik hedefler NACC dağılmış nöronlar ile sinaptik kişileri yapabilirsiniz. VHipp tarafından innerve NACC nöronlardan glutamaterjik iletimin bir sürekli (≥ 30 dk) kolaylaştırma kaynaklı nikotin pre-sinaptik α7 * nAChRs aracılığıyla vHipp aksonlar 5 boyunca sinyal 21 ve uzamış kalsiyum akson...

Watch this Scientific Journal Video about Live Imaging of Nicotine Induced Calcium Signaling and Neurotransmitter Release Along Ventral Hippocampal Axons at JoVE.com

Live Imaging of Nicotine Induced Calcium Signaling and Neurotransmitter Release Along Ventral Hippocampal Axons

We developed a gene-chimeric preparation of ventral hippocampal &#8211; accumbens circuit in vitro that allows direct live imaging to analyze presynaptic mechanisms of nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) mediated synaptic transmission. This preparation also provides an informative approach to study the pre- and post-synaptic mechanisms of synaptic plasticity.

Nikotin Kaynaklı Kalsiyum Sinyali ve ventral Hipokampal Aksonlar boyunca Nörotransmitter Release Canlı Görüntüleme

Sustained enhancement of axonal signaling and increased neurotransmitter release by the activation of pre-synaptic nicotinic acetylcholine receptors ...

live-imaging-nicotine-induced-calcium-signaling-neurotransmitter

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Neuroscience

Unit 1

Drugs Acting on Autonomic Nervous System: Adrenergic Agonists and Antagonists Agents

SCIENTISTS IN ACTION

8.9K Görüntüleme.  Stony Brook University. We developed a gene-chimeric preparation of ventral hippocampal – accumbens circuit in vitro that allows direct live imaging to analyze presynaptic mechanisms of nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) mediated synaptic transmission. This preparation also provides an informative approach to study the pre- and post-synaptic mechanisms of synaptic plasticity.