Name: selective viral transduction of adult-born olfactory neurons for chronic in vivo optogenetic stimulation
Uploaded: 2011-12-28T12:00:00
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Ce travail a été soutenu par la compagnie d&#39;assurance vie &quot;Novalis Taitbout-&quot;, l&#39;Ecole des Neurosciences de Paris (ENP), l&#39;Agence Nationale de la Recherche &quot;ANR-09-NEUR-004&quot; dans le cadre de «ERA-NET NEURON» de programme FP7 de la Commission européenne, «Fondation pour la Recherche Médicale&quot;, la Fondation Letten et de la Fondation Pasteur.

1. Stéréotaxique injections <ol><li> Le virus utilisé dans ces expériences est un vecteur lentiviral réplication déficiente basée sur le virus du VIH à exprimer Channelrhodopsine2-YFP (Yellow Fluorescent Protein) construction de fusion piloté par un promoteur synapsine 6. Le plasmide a été généreusement fourni par K. Deisseroth «groupe de recherche ( <a href="http://www.stanford.edu/group/dlab/optogenetics/index.html">http://www.stanford.edu/group/dlab/optogenetics/index.html</a> ). Les lentiv...

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	<li>Lledo, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+neurogenesis+and+functional+plasticity+in+neuronal+circuits.">Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits.</a> Nat. Rev. Neurosci. 7, 179-193 (2006).</li><li>Alonso, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turning+astrocytes+from+the+rostral+migratory+stream+into+neurons:+a+role+for+the+olfactory+sensory+organ.">Turning astrocytes from the rostral migratory stream into neurons: a role for the olfactory sensory organ.</a> J. Neurosci. 28, 11089-11102 (2008).</li><li>Mouret, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+and+survival+of+newly+generated+neurons:+when+time+matters.">Learning and survival of newly generated neurons: when time matters.</a> J. Neurosci. 28, 11511-11516 (2008).</li><li>Bardy, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How,+when,+and+where+new+inhibitory+neurons+release+neurotransmitters+in+the+adult+olfactory+bulb.">How, when, and where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb.</a> J. Neurosci. 30, 17023-17034 (2010).</li><li>Haubensak, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+an+amygdala+microcircuit+that+gates+conditioned+fear.">Genetic dissection of an amygdala microcircuit that gates conditioned fear.</a> Nature. 468, 270-276 (2010).</li><li>Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodal+fast+optical+interrogation+of+neural+circuitry.">Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry.</a> Nature. 446, 633-639 (2007).</li><li>Wang, X., McManus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lentivirus+Production.">Lentivirus Production.</a> J. Vis. Exp. (32), e1499-e1499 (2009).</li><li>Cardin, 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=Targeted+optogenetic+stimulation+and+recording+of+neurons+in+vivo+using+cell-type-specific+expression+of+Channelrhodopsin-2.">Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2.</a> Nature protocols. 5, 247-254 (2010).</li><li>Huber, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sparse+optical+microstimulation+in+barrel+cortex+drives+learned+behaviour+in+freely+moving+mice.">Sparse optical microstimulation in barrel cortex drives learned behaviour in freely moving mice.</a> Nature. 451, 61-64 (2010).</li><li>Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+light-induced+activation+of+neural+circuitry+in+transgenic+mice+expressing+channelrhodopsin-2.">In vivo light-induced activation of neural circuitry in transgenic mice expressing channelrhodopsin-2.</a> Neuron. 54, 205-218 .</li><li>Albeanu, D. 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Neurosci. 22, 4205-4216 (2002).</li><li>Gradinaru, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+and+cellular+approaches+for+diversifying+and+extending+optogenetics.">Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics.</a> Cell. 141, 154-165 (2010).</li><li>Valley, M., Wagner, S., Gallarda, B. W., Lledo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Affordable+LED+Arrays+for+Photo-Stimulation+of+Neurons.">Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons.</a> J. Vis. Exp. (57), e3379-e3379 (2011).</li></ol>

Des outils optogénétique ont récemment augmenté notre contrôle sur sélective populations neuronales, y compris les adultes neurones né dans le système olfactif. Nous décrivons ici comment effectuer une injection stéréotaxique d&#39;un vecteur lentiviral exprimant CHR2-YFP dans une population spécifique de neurones adultes-né. En surveillant la période post-injection, nous sommes capables d&#39;analyser et de manipuler l&#39;activité d&#39;une cohorte d&#39;adultes-né des neurones avec un âge relatif hom...

<table border="1"><tbody><tr><td> Matériel </td><td> Société </td><td> No de catalogue </td></tr><tr><td> La kétamine </td><td> Merial </td><td> Imalgène 1000 </td></tr><tr><td> Xylazine </td><td> Bayer Health Care </td><td> Rompum 0,2% </td></tr><tr><td> Pipeter Puller </td><td> Sutter </td><td> P-97 </td></tr><tr><td> Capillaires en verre (3,5 &quot;) </td><td> Drummond scientifique </td><td> 3-000-203-G / X </td></tr><tr><td> Nanoject II microinjecteur </td><td> Drummond scientifique </td><td> 3-000-204 </td></tr><tr><td> Forage à grande vitesse chirurgicale </td><td> Outils Fine Science </td><td> 18000-17 </td></tr><tr><td> Percer Micro acier de diamètre 0,7 mm pointe de bavures </td><td> Outils Fine Science </td><td> 19008-07 </td></tr><tr><td> LED CMS bleue 4,6 W </td><td> OSRAM </td><td> LBW5SN </td></tr><tr><td> Femme connecteur électrique (2,54 mm) </td><td> Fischer Elektronik </td><td> BL5.36Z </td></tr><tr><td> Régulateur de courant pour les LED (maxi: 1A) </td><td> A1W Electronik </td><td> HKO-KL50-1000 </td></tr><tr><td> Le générateur d&#39;impulsions </td><td> AMPI </td><td> Maître-8 </td></tr><tr><td> Mesureur de puissance optique </td><td> Thor Labs </td><td> PM100 </td></tr><tr><td> Colle cyanoacrylate </td><td> Loctite </td><td> 454 </td></tr><tr><td> Ciment polycarboxylate (première couche de ciment) </td><td> Septodont </td><td> Selfast (# 0068Q) </td></tr><tr><td> Méthacrylate de ciment (ciment deuxième couche) </td><td> GC InternationalCorp. </td><td> Unifast Trad - Liquid (# 339292) Unifast Trad - Poudre (# 339114) </td></tr><tr><td> Carprofène </td><td> Pfizer </td><td> Rimadyl </td></tr></tbody></table>

selective viral transduction of adult-born olfactory neurons for chronic in vivo optogenetic stimulation

Interneurones locaux sont continuellement régénéré dans le bulbe olfactif des rongeurs adultes 1-3. Dans ce processus, appelé neurogenèse adulte, les cellules souches neurales dans les murs du ventricule latéral donner lieu à des neuroblastes qui migrent pour plusieurs millimètres le long du ruisseau rostrale migrateurs (RMS) à atteindre et à intégrer dans le bulbe olfactif. Pour étudier les différentes étapes et l&#39;impact de l&#39;intégration des neurones adultes nés dans les circuits préexistants olfactif, il est nécessaire de manière sélective l&#39;étiquette et de manipuler l&#39;activité de cette population spécifique de neurones. Le développement récent des technologies de l&#39;optogénétique offre la possibilité d&#39;utiliser la lumière pour activer précisément cette cohorte spécifique de neurones sans affecter les neurones entourant 4,5. Ici, nous présentons une série de procédures visant à exprimer de manière virale Channelrhodopsin2 (CHR2)-YFP dans une cohorte temporellement limitée des neuroblastes dans le RMS avant qu&#39;ils atteignent le bulbe olfactif et devenir adulte-né neurons. De plus, nous montrons comment l&#39;implant et calibrer une miniature à LED pour les maladies chroniques dans la stimulation in vivo de neurones exprimant CHR2-.

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Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Neurones adultes-né du bulbe olfactif peut être contrôlé à l&#39;aide optogenetically Channelrhodopsin2 exprimant l&#39;injection lentiviral dans le flux migratoire et rostrale photostimulation chronique avec une miniature implanté à LED.

Sélective transduction virale des adultes-né pour les neurones olfactifs chronique In vivo Stimulation optogénétique

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Studying the Integration of Adult-born Neurons

Etudier l&#39;intégration des adultes-né Neurones

Neurogenesis occurs in adult mammalian brains in the sub-ventricular zone (SVZ) of the lateral ventricle and in the sub-granular zone (SGZ) of the ...

Recherche

Neurosciences

Lentivirus-mediated Genetic Manipulation and Visualization of Olfactory Sensory Neurons in vivo

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Lentivirus médiée par manipulation génétique et de visualisation des neurones sensoriels olfactifs In vivo</em

Development of a precise olfactory circuit relies on accurate projection of olfactory sensory neuron (OSN) axons to their synaptic 
targets in the ...

Flash Photolysis of Caged Compounds in the Cilia of Olfactory Sensory  Neurons

Photolyse des composés en cage dans les cils olfactifs des neurones sensoriels

Photolysis of caged compounds allows the production of rapid and localized increases in the concentration of various physiologically active compounds1. ...

Fiber-optic Implantation for Chronic Optogenetic Stimulation of Brain Tissue

Fibre optique d&#39;implantation pour la stimulation chronique optogenetic de tissu cérébral

Elucidating patterns of neuronal connectivity has been a challenge for both clinical and basic neuroscience. Electrophysiology has been the gold standard ...

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

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Stimulation optogenetic de comportement de fuite en<em&gt; Drosophila melanogaster</em

A  growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive  manipulation of the neural activity of specific neurons in ...

A Method for High Fidelity Optogenetic Control of Individual Pyramidal Neurons In vivo

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Une méthode pour High Fidelity optogénétiques contrôle de Pyramidal neurones individuels<em&gt; In vivo</em

Optogenetic methods  have emerged as a powerful tool for elucidating neural circuit activity  underlying a diverse set of behaviors across a broad range ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

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In vivo optogénétiques stimulation du système nerveux central pour rongeurs

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Intracerebroventricular Viral Injection of the Neonatal Mouse Brain for Persistent and Widespread Neuronal Transduction

Injection virale intracérébro du cerveau de souris nouveau-né pour la transduction neuronale persistante et généralisée

With the pace of scientific advancement accelerating rapidly, new methods are needed for experimental neuroscience to quickly and easily manipulate gene ...

Optogenetic Stimulation of the Auditory Nerve

Stimulation optogenetic du nerf auditif

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted ...

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

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Ex Vivo optogénétiques Dissection de circuits Peur en tranches cérébrales

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...