Name: postsynaptic recordings at afferent dendrites contacting cochlear inner hair cells: monitoring multivesicular release at a ribbon synapse
Uploaded: 2011-02-10T16:00:00
Duration: 11 min 45 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Postsynaptic Recordings at Afferent Dendrites Contacting Cochlear Inner Hair Cells: Monitoring Multivesicular Release at a Ribbon Synapse at JoVE.com

Detta arbete stöddes av en Dövhet Research Foundation forskningsanslag till EY och NIDCD DC006476 till t.ex. och genom NIDCD DC005211 till Centrum för hörsel och balans, Johns Hopkins University. Konstverk upphovsrätt Tim Phelps, Johns Hopkins University. LG skrev första manuskriptet, EY och LG filmade dissektion och inspelningen. Alla författare som förebild siffror och bidrog till att skriva manuskriptet.

<ol>
	<li>Glowatzki, E., Fuchs, 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=Transmitter+release+at+the+hair+cell+ribbon+synapse.">Transmitter release at the hair cell ribbon synapse.</a> Nat Neurosci. 5 (2), 147-154 (2002).</li><li>Goutman, J. D., Glowatzki, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+and+calcium+dependence+of+transmitter+release+at+a+single+ribbon+synapse.">Time course and calcium dependence of transmitter release at a single ribbon synapse.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104 (41), 16341-16346 (2007).</li><li>Yi, E., Roux, I., Glowatzki, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+HCN+channels+shape+excitatory+postsynaptic+potentials+at+the+inner+hair+cell+afferent+synapse+in+the+mammalian+cochlea.">Dendritic HCN channels shape excitatory postsynaptic potentials at the inner hair cell afferent synapse in the mammalian cochlea.</a> J Neurophysiol. 103 (5), 2532-2543 (2010).</li><li>Grant, L., Yi, E., Glowatzki, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+modes+of+release+shape+the+postsynaptic+response+at+the+inner+hair+cell+ribbon+synapse.">Two modes of release shape the postsynaptic response at the inner hair cell ribbon synapse.</a> J Neurosci. 30 (12), 4210-4220 (2010).</li><li>LoGiudice, L., Matthews, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+ribbons+at+sensory+synapses.">The role of ribbons at sensory synapses.</a> Neuroscientist. 15 (4), 380-391 (2009).</li><li>Singer, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinated+multivesicular+release+at+a+mammalian+ribbon+synapse.">Coordinated multivesicular release at a mammalian ribbon synapse.</a> Nat Neurosci. 7 (8), 826-833 (2004).</li><li>Keen, E. C., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfer+characteristics+of+the+hair+cell's+afferent+synapse.">Transfer characteristics of the hair cell's afferent synapse.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (14), 5537-5542 (2006).</li><li>Li, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+unitary+event+underlying+multiquantal+EPSCs+at+a+hair+cell's+ribbon+synapse.">The unitary event underlying multiquantal EPSCs at a hair cell's ribbon synapse.</a> J Neurosci. 29 (23), 7558-7568 (2009).</li><li>Singer, J. H., Diamond, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vesicle+depletion+and+synaptic+depression+at+a+mammalian+ribbon+synapse.">Vesicle depletion and synaptic depression at a mammalian ribbon synapse.</a> J Neurophysiol. 95 (5), 3191-3198 (2006).</li><li>Suryanarayanan, A., Slaughter, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+transmission+mediated+by+internal+calcium+stores+in+rod+photoreceptors.">Synaptic transmission mediated by internal calcium stores in rod photoreceptors.</a> J Neurosci. 26 (6), 1759-1766 (2006).</li><li>Neef, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+the+mechanism+of+exocytosis+at+the+hair+cell+ribbon+synapse.">Probing the mechanism of exocytosis at the hair cell ribbon synapse.</a> J Neurosci. 27 (47), 12933-12944 (2007).</li><li>Tritsch, N. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+spontaneous+activity+in+the+developing+auditory+system.">The origin of spontaneous activity in the developing auditory system.</a> Nature. 450 (7166), 50-55 (2007).</li><li>Kros, C. J., Ruppersberg, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+a+potassium+current+in+inner+hair+cells+during+development+of+hearing+in+mice.">Expression of a potassium current in inner hair cells during development of hearing in mice.</a> Nature. 394 (6690), 281-284 (1998).</li><li>Muller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+changes+of+frequency+representation+in+the+rat+cochlea.">Developmental changes of frequency representation in the rat cochlea.</a> Hear Res. 56 (1-2), 1-7 (1991).</li><li>Seal, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorineural+deafness+and+seizures+in+mice+lacking+vesicular+glutamate+transporter+3.">Sensorineural deafness and seizures in mice lacking vesicular glutamate transporter 3.</a> Neuron. 57 (2), 263-275 (2008).</li></ol>

Den kritiska steget i detta förfarande är dissekering. Om vävnaden sträcks eller skadas under dissektionen kommer afferenta fibrerna inte överleva. Vävnad från yngre råttor är mer elastisk och förlåtande. Vi finner att postnatal dagar 10 till 11 lättast att dissekera och experiment har högre andelen framgångsrika. En betydande grad av Cochlear mognad inträffar postnatalt, med råttor börjat höra från omkring postnatal dag 12 14. Därför, vid en ålder där dissektion är lättast kanske synapserna inte är helt mogen 4. Den dissekering som beskrivs här för råttor är i princip samma för möss, den viktigaste skillnaden är den mindre storleken på musen snäckan. Denna teknik gör att egenskaperna hos bandet synapser som skall undersökas i transgenically modifierade möss 15. Ytterligare ändringar i denna teknik är: att lägga till en fluorescerande färg till den intracellulära lösningen att märka fibrer 3, ihop inspelningar med det presynaptiska inre hårceller och postsynaptiska afferenta Bouton, vilket gör att överföringsfunktionen mellan före-och postsynaptiska celler som skall fastställas 2 och lös- tätning extracellulära inspelningar på afferenta boutons att undvika förlust av cellulära integritet. Den extracellulära inspelning konfigurationen är lättare att uppnå än hela-cell konfiguration och experiment är i allmänhet längre livslängd.

Ovanför är utrustningen i våra elektrofysiologiska inställningar som används för inspelning från afferenta terminaler.

postsynaptic recordings at afferent dendrites contacting cochlear inner hair cells: monitoring multivesicular release at a ribbon synapse

Den afferenta synapsen mellan det inre hårceller (IHC) och hörselnerven fiber ger en elektrofysiologiskt tillgänglig webbplats för att registrera postsynaptiska aktiviteten av ett enda band synaps 1-4. Bandet synapser av sensoriska celler släpper signalsubstans kontinuerligt, andelen som är modulerad svar på graderade förändringar i IHC membranpotential 5. Ribbon synapser har visat sig fungera genom multivesicular release, där flera blåsor kan frigöras samtidigt att framkalla excitatoriska postsynaptiska strömmar (EPSCs) av varierande amplituder 1, 4, 6-11. Varken roll presynaptiska band, eller mekanismen bakom multivesicular release är nu väl förstådd. IHC är innerveras med 10-20 fibrer hörselnerven, och alla kontakter fiber av IHC med en unmyelinated enda slut till ett enda band synaps. Den lilla storleken på afferenta boutons kontakta IHCs (ca 1 mikrometer i diameter) gör inspelningar med exceptionell tidsupplösning göras. Dessutom kan tekniken anpassas för att spela in från både pre-och postsynaptiska celler samtidigt, vilket gör att överföringsfunktionen i synapsen som ska studeras direkt 2. Denna metod ger alltså ett sätt för grundläggande aspekter av neurotransmission kan studeras, från multivesicular utsläpp till svårfångade funktion av bandet i sensoriska celler.

Watch this Scientific Journal Video about Postsynaptic Recordings at Afferent Dendrites Contacting Cochlear Inner Hair Cells: Monitoring Multivesicular Release at a Ribbon Synapse at JoVE.com

Postsynaptic Recordings at Afferent Dendrites Contacting Cochlear Inner Hair Cells: Monitoring Multivesicular Release at a Ribbon Synapse

Hela-cell patch-clamp inspelningar från fiber hörselnerven dendriter vid den inre hårceller band synaps i däggdjur snäckan.

Postsynaptiska Inspelningar på Afferent Dendrites Kontakta Cochlear inre hårcellerna: Övervakning Multivesicular Släpp på ett band Synapse

The afferent synapse between the inner hair cell (IHC) and the auditory nerve fiber provides an electrophysiologically accessible site for recording the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Patch Clamp Recordings in Inner Ear Hair Cells Isolated from Zebrafish

Patch clamp inspelningar i Inre celler öronhår isolerad från Zebrafish

Patch  clamp analyses of the voltage-gated channels in sensory hair cells isolated  from a variety of species have been described previously1-4 but this  ...

Simultaneous Long-term Recordings at Two Neuronal Processing Stages in Behaving Honeybees

Samtidiga Långfristiga Inspelningar på två Neuronal Processing Stadier i Agera Honeybees

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent ...

Acute Dissociation of Lamprey Reticulospinal Axons to Enable Recording from the Release Face Membrane of Individual Functional Presynaptic Terminals

Akut Dissociation av Lamprey Reticulospinal Axoner att Aktivera Inspelning från Release Face Membran av individuella funktionella Presynaptiska Terminals

Synaptic transmission is an extremely rapid process. Action potential driven influx of Ca2+&#160;into the presynaptic terminal, through voltage-gated ...

High-Resolution Quantitative Immunogold Analysis of Membrane Receptors at Retinal Ribbon Synapses

Högupplösta Kvantitativ immunogold Analys av membranreceptorer på näthinnan Ribbon synapser

Retinal ganglion cells (RGCs) receive excitatory glutamatergic input from bipolar cells. Synaptic excitation of RGCs is mediated postsynaptically by NMDA ...

Combined Recording of Mechanically Stimulated Afferent Output and Nerve Terminal Labelling in Mouse Hair Follicle Lanceolate Endings

Kombinerad Registrering av mekaniskt stimulerad Afferent utgång och nervändsluten Märkning mus hårsäcken lanceolate Endings

A novel dissection and recording technique is described for monitoring afferent firing evoked by mechanical displacement of hairs in the mouse pinna. The ...

Electroconvulsive Seizures in Rats and Fractionation of Their Hippocampi to Examine Seizure-induced Changes in Postsynaptic Density Proteins

Elektrokonvulsiv anfall hos råttor och fraktionering av deras Hippocampi att undersöka beslag-inducerade förändringar i postsynaptiska densitet proteiner

Electroconvulsive seizure (ECS) is an experimental animal model of electroconvulsive therapy, the most effective treatment for severe depression. ECS ...

FM Dye Cycling at the Synapse: Comparing High Potassium Depolarization, Electrical and Channelrhodopsin Stimulation

FM-Dye cykling på synapsen: jämföra höga kalium depolarisation, elektriska och Channelrhodopsin stimulering

FM dyes are used to study the synaptic vesicle (SV) cycle. These amphipathic probes have a hydrophilic head and hydrophobic tail, making them ...

Ex Vivo Imaging of Cell-specific Calcium Signaling at the Tripartite Synapse of the Mouse Diaphragm

Ex Vivo Imaging of Cell-specific Calcium Signaling at the Tripartite Synapse of the Mouse Diaphragm

Ex Vivo Avbildning av Cell-specifika Calcium signalering vid trepartsavtal synapsen av mus membranet

The electrical activity of cells in tissues can be monitored by electrophysiological techniques, but these are usually limited to the analysis of ...

Morphological and Functional Evaluation of Ribbon Synapses at Specific Frequency Regions of the Mouse Cochlea

Morfologisk och funktionell utvärdering av band synapser vid specifika frekvensområden i Mouse cochlea

Cochlear inner hair cells (IHCs) transmit acoustic signals to spiral ganglion neurons (SGNs) through ribbon synapses. Several experimental studies have ...

A Plate-Based Assay for the Measurement of Endogenous Monoamine Release in Acute Brain Slices

En plattbaserad analys för mätning av endogen monoaminfrisättning i akuta hjärnskivor

Monoamine neurotransmitters are associated with numerous neurologic and psychiatric ailments. Animal models of such conditions have shown alterations in ...