Name: single cell measurement of dopamine release with simultaneous voltage-clamp and amperometry
Uploaded: 2012-11-21T12:00:00
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Agradecemos al Dr. Sanika Chirwa para la revisión crítica de este manuscrito. Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (DA026947, DA021471 y NS071122).

1. Equipos y Suministros <ol><li> Montar una jaula de Faraday en la parte superior de la mesa de vibración anti (TMI) para disminuir el ruido de fondo. </li><li> La abrazadera simultánea parche amperometría sistema de grabación necesita un microscopio invertido con excelentes óptica DIC y una larga distancia de trabajo de la lente. Conecte el microscopio faro a una batería de coche. Esta fuente de luz de CC para el sistema disminuirá aún más el ruido eléctrico. </li><li> Micromanipuladores hidráulicas (Sisk...

<ol>
	<li>Michael, A. C., Ikeda, M., Justice, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+contributing+to+the+recovery+of+striatal+releasable+dopamine+following+MFB+stimulation.">Mechanisms contributing to the recovery of striatal releasable dopamine following MFB stimulation.</a> Brain Res. 421, 325-335 (1987).</li><li>Gonon, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prolonged+and+extrasynaptic+excitatory+action+of+dopamine+mediated+by+D1+receptors+in+the+rat+striatum+in+vivo.">Prolonged and extrasynaptic excitatory action of dopamine mediated by D1 receptors in the rat striatum in vivo.</a> J. Neurosci. 17, 5972-5978 (1997).</li><li>Sulzer, D., Pothos, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+quantal+size+by+presynaptic+mechanisms.">Regulation of quantal size by presynaptic mechanisms.</a> Rev. Neurosci. 11, 159-212 (2000).</li><li>Napolitano, A., Cesura, A. M., Da Prada, M. <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+monoamine+oxidase+and+catechol+O-methyltransferase+in+dopaminergic+neurotransmission.">The role of monoamine oxidase and catechol O-methyltransferase in dopaminergic neurotransmission.</a> J. Neural. Transm. Suppl. 45, 35-45 (1995).</li><li>Sulzer, D., Maidment, N. T., Rayport, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine+and+other+weak+bases+act+to+promote+reverse+transport+of+dopamine+in+ventral+midbrain+neurons.">Amphetamine and other weak bases act to promote reverse transport of dopamine in ventral midbrain neurons.</a> J. Neurochem. 60, 527-535 (1993).</li><li>Salahpour, A., 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=Increased+amphetamine-induced+hyperactivity+and+reward+in+mice+overexpressing+the+dopamine+transporter.">Increased amphetamine-induced hyperactivity and reward in mice overexpressing the dopamine transporter.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 4405-4410 (2008).</li><li>Khoshbouei, H., Wang, H., Lechleiter, J. D., Javitch, J. A., Galli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine-induced+dopamine+efflux.+A+voltage-sensitive+and+intracellular+Na+-dependent+mechanism.">Amphetamine-induced dopamine efflux. A voltage-sensitive and intracellular Na+-dependent mechanism.</a> J. Biol. Chem. 278, 12070-12077 (2003).</li><li>Goodwin, J. 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=Amphetamine+and+methamphetamine+differentially+affect+dopamine+transporters+in+vitro+and+in.">Amphetamine and methamphetamine differentially affect dopamine transporters in vitro and in.</a> , 284-2978 (2009).</li><li>Kahlig, K. 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=Amphetamine+induces+dopamine+efflux+through+a+dopamine+transporter+channel.">Amphetamine induces dopamine efflux through a dopamine transporter channel.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 3495-3500 (2005).</li><li>Swant, J., Chirwa, S., Stanwood, G., Khoshbouei, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methamphetamine+reduces+LTP+and+increases+baseline+synaptic+transmission+in+the+CA1+region+of+mouse+hippocampus.">Methamphetamine reduces LTP and increases baseline synaptic transmission in the CA1 region of mouse hippocampus.</a> PLoS One. 5, e11382 (2010).</li><li>Gnegy, M. E., 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=Intracellular+Ca2++regulates+amphetamine-induced+dopamine+efflux+and+currents+mediated+by+the+human+dopamine+transporter.">Intracellular Ca2+ regulates amphetamine-induced dopamine efflux and currents mediated by the human dopamine transporter.</a> Mol. Pharmacol. 66, 137-143 (2004).</li></ol>

Simultánea de fijación de voltaje y amperometría tiene las siguientes ventajas. Todos los tipos de células son accesibles y se pueden utilizar para la grabación. La identificación de las células o neuronas donde las grabaciones son realizadas es sencilla y directa. En particular, si la celda está marcada con fluorescencia mediante la adición de una etiqueta fluorescente para la proteína de interés, el experimentador puede seleccionar fácilmente la célula diana o neurona. La configuración experimental permi...

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> Equipo </td></tr><tr><td> Anti-vibración tabla w / jaula de Faraday </td><td> Técnico Manufacturing Corporation </td><td> 63-500 serie </td><td> utilizamos el modelo 63-543 </td></tr><tr><td> Microscopio invertido Nikon TE-2000 </td><td> Nikon </td><td> suspendido </td><td> ahora Eclipse Ti </td></tr><tr><td> Dos amplificadores de bajo ruido Axopatch 200B </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> 800-635-5577 </td></tr><tr><td> 1-CV 203 BU headstage </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> 800-635-5578 </td></tr><tr><td> 1-HL-U pipeta titular </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> 800-635-5579 </td></tr><tr><td> Digidata 1440A convertidor A / D </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> 800-635-5580 </td></tr><tr><td> Dos manipuladores Siskyou, a la izquierday la mano derecha </td><td> Siskiyou </td><td> MX6600R MX6600L </td><td> 877-313-6418 </td></tr><tr><td> Laser pipeta extractor </td><td> Sutter Instruments </td><td> P-2000 </td><td> 888-883-0128 </td></tr><tr><td> Bajo nivel de ruido de fibra de carbono electrodo amperométrico </td><td> ProCFE </td><td></td><td> <a href="http://www.dagan.com" target="_blank">www.dagan.com</a> </td></tr><tr><td> Bajo nivel de ruido cuarzo pipeta </td><td> Sutter Instruments </td><td> QF100-70-7,5 </td><td> 888-883-0128 </td></tr><tr><td> 12-voltio la batería del coche </td><td></td><td></td><td> ampliamente disponibles </td></tr><tr><td> Carga de los elementos </td><td></td><td></td><td> ampliamente disponibles </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Reactivo </td></tr><tr><td> De cloruro de sodio (NaCl) </td><td> Sigma </td><td> S7653 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma </td><td> H3375 </td><td></td></tr><tr><td> Dextrosa </td><td> Sigma </td><td> G7528 </td><td></td></tr><tr><td> Sulfato de magnesio (MgSO 4) </td><td> Sigma </td><td> M2643 </td><td></td></tr><tr><td> Potasio fosfato monobásico (KH 2 PO 4) </td><td> Sigma </td><td> P5655 </td><td></td></tr><tr><td> El cloruro de potasio (KCl) </td><td> Sigma </td><td> P9333 </td><td></td></tr><tr><td> El calcio dihidrato de cloruro (CaCl 2 • 2H 2 0) </td><td> Sigma </td><td> 223506 </td><td></td></tr><tr><td> Magnesio cloruro hexahidrato (MgCl 2 • 6H 2 0) </td><td> Sigma </td><td> M2670 </td><td></td></tr><tr><td> EGTA </td><td> Sigma </td><td> E0396 </td><td></td></tr></tbody></table>

single cell measurement of dopamine release with simultaneous voltage-clamp and amperometry

Después de su liberación en la hendidura sináptica de dopamina, ejerce sus propiedades biológicas a través de sus objetivos pre y post sináptica-1. La señal de la dopamina se termina por difusión 2-3, enzimas extracelulares 4, y transportadores de membrana 5. El transportador de la dopamina, que se encuentra en la hendidura peri-sináptica de las neuronas de dopamina despeja las aminas liberadas a través de un flujo de dopamina hacia adentro (absorción). El transportador de la dopamina también puede funcionar en sentido inverso para liberar aminas del interior al exterior en un proceso llamado transporte hacia el exterior o flujo de salida de la dopamina 5. . Hace más de 20 años atrás Sulzer et al informaron el transportador de dopamina puede funcionar en dos modos de actuación: avance (absorción) y marcha atrás (flujo de salida) 5. El neurotransmisor liberado a través de flujo de salida a través del transportador puede mover una gran cantidad de dopamina en el espacio extracelular, y se ha demostrado que desempeñan un papel regulador importante en dopamina extracelular homeostasis 6. Aquí se describe cómo patch clamp y la grabación simultáneas amperometría se puede utilizar para medir la dopamina liberada mediante el mecanismo de eflujo con resolución de tiempo de milisegundos cuando el potencial de membrana se controla. Por esto, su conjunto de células actuales y oxidativa (amperométrico) señales se miden simultáneamente utilizando un amplificador Axopatch 200B (Molecular Devices, con un conjunto de paso bajo del filtro de Bessel a 1.000 Hz para células enteras de grabación actual). Para amperometría grabación de un electrodo de fibra de carbono está conectado a un segundo amplificador (Axopatch 200B) y se coloca adyacente a la membrana plasmática y se mantuvo a +700 mV. Las células enteras y oxidativa (amperométrico) corrientes puede ser grabado y la actual relación de tensión puede ser generada utilizando un protocolo de paso de tensión. A diferencia de la calibración habitual amperométrica, que requiere la conversión a concentración, la corriente se comunica directamente sin tener en cuenta el volumen efectivo 7. Así, los datos resultantesrepresentan un límite inferior para el eflujo de dopamina porque algunos transmisor se pierde a la solución a granel.

Patch clamp combinada con amperometría puede medir el voltaje dependiente de DAT mediada por flujo de salida de DA. Figura 2A muestra una configuración representativa experimental y grabación de DAT mediada por flujo de salida de DA cuando el medio intracelular y el potencial de membrana se sujeta mediante una pipeta zonal de célula completa. Usando esta técnica, las células que expresan YFP-DAT proteínas tienen tensión fijada con una pipeta de células patch entero mientras que un electrodo amp...

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Single Cell Measurement of Dopamine Release with Simultaneous Voltage-clamp and Amperometry

La técnica amperométrica mide la liberación de dopamina a partir de una única célula mediante la detección de la corriente oxidativo producido por la oxidación espontánea dopamina. Fijación de tensión simultánea y metodología amperometría revelar la relación mecanicista entre el general &quot;actividad&quot; del transportador de dopamina y el papel regulador de esta actividad en el transporte inverso de la dopamina.

Medición única célula de la liberación de dopamina simultánea con fijación de voltaje y Amperometría

After its release into the synaptic cleft, dopamine exerts its biological properties via its pre- and post-synaptic targets1. The dopamine signal is ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

Mapeo funcional con MEG y EEG simultáneo

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the ...

Investigación

Neurociencias

Presynaptic Dopamine Dynamics in Striatal Brain Slices with Fast-scan Cyclic Voltammetry

Dinámica presináptica de dopamina estriatal en rodajas de cerebro de voltametría cíclica rápida de exploración

Extensive research has focused on the neurotransmitter dopamine because of its importance in the mechanism of action of drugs of abuse (e.g. cocaine and ...

Single-cell Profiling of Developing and Mature Retinal Neurons

Una sola célula de perfiles de neuronas de la retina en desarrollo y maduro

Highly specialized, but exceedingly small populations of cells play important roles in many tissues. The identification of cell-type specific markers and ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Grabación óptica de la actividad neural suprathreshold con la resolución de una sola célula y único punta-

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

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Electroencefalografía simultánea, en tiempo real Medición de la concentración de lactato y Manipulación optogenético de la actividad neuronal en la corteza cerebral de roedores

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

La estimulación cerebral profunda con simultánea fMRI en roedores

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

Preparation of Neuronal Co-cultures with Single Cell Precision

Preparación de Neuronales Co-culturas con precisión Single Cell

Microfluidic embodiments of the Campenot chamber have attracted great interest from the neuroscience community. These interconnected co-culture platforms ...

Simultaneous Detection of c-Fos Activation from Mesolimbic and Mesocortical Dopamine Reward Sites Following Naive Sugar and Fat Ingestion in Rats

Detección simultánea de c-Fos activación de sitios de recompensa dopaminérgico mesolímbico y mesocortical Siguiendo Naive La ingestión de azúcar y grasa en ratas

This study uses cellular c-fos activation to assess effects of novel ingestion of fat and sugar on brain dopamine (DA) pathways in rats. Intakes of sugars ...

Electrophysiological Method for Whole-cell Voltage Clamp Recordings from Drosophila Photoreceptors

Electrophysiological Method for Whole-cell Voltage Clamp Recordings from Drosophila Photoreceptors

Método electrofisiológico para grabaciones de abrazadera de voltaje de células enteras<em&gt; Drosophila</em&gt; Fotorreceptores

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Levator Auris Longus Preparation for Examination of Mammalian Neuromuscular Transmission Under Voltage Clamp Conditions

Levator Auris Longus Preparation for Examination of Mammalian Neuromuscular Transmission Under Voltage Clamp Conditions

Del levator Auris Longus Preparación para examen de la transmisión Neuromuscular mamífero bajo condiciones de fijación de voltaje

This protocol describes a technique to record synaptic transmission from the neuromuscular junction under current-clamp and voltage-clamp conditions. An ...