Name: dual electrophysiological recordings of synaptically-evoked astroglial and neuronal responses in acute hippocampal slices
Uploaded: 2012-11-26T12:00:00
Duration: 16 min 38 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices at JoVE.com

लेखकों के लिए तस्वीरें और आवाज पर वीडियो के बाद उत्पादन के लिए दाना Kamalidenova, मॉर्गन Autexier, और रोच Chopier, जो वीडियो और एनिमेशन के रूप में के रूप में अच्छी तरह से फ्लोरियन बेक का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं. इस काम के लिए ओलिंप द्वारा प्रायोजित किया गया था और (कैरियर विकास पुरस्कार) HFSPO, ANR (कार्यक्रम Jeunes chercheurs और कार्यक्रम ब्लांक न्यूरोसाइंसेस), FRC (फेडरेशन डालना ला Recherche sur le Cerveau), INSERM और ला Pitie Salpêtrière अस्पताल (translational अनुसंधान से अनुदान द्वारा समर्थित एनआर) अनुबंध, फ्रेंच अनुसंधान मंत्रालय और ड्यूश Forschungsgemeinschaft postdoc फैलोशिप से उत्तर प्रदेश, और डॉक्टरेट स्कूल &quot;जीवन विज्ञान में फ्रंटियर्स&quot; से पेरिस Diderot विश्वविद्यालय, Bettencourt Schuller नींव, और एफ आर (Fondation डालना ला Recherche MEDICALE) जेएस डॉक्टरल फेलोशिप

<ol>
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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deriving+the+glutamate+clearance+time+course+from+transporter+currents+in+CA1+hippocampal+astrocytes:+transmitter+uptake+gets+faster+during+development.">Deriving the glutamate clearance time course from transporter currents in CA1 hippocampal astrocytes: transmitter uptake gets faster during development.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 25, 2906-2916 (2005).</li><li>Scimemi, A., Tian, H., Diamond, J. 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D. 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=Local+Ca2++detection+and+modulation+of+synaptic+release+by+astrocytes.">Local Ca2+ detection and modulation of synaptic release by astrocytes.</a> Nature. 14, 1276-1284 (2011).</li><li>Shigetomi, E., Kracun, S., Sofroniew, M. V., Khakh, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetically+targeted+optical+sensor+to+monitor+calcium+signals+in+astrocyte+processes.">A genetically targeted optical sensor to monitor calcium signals in astrocyte processes.</a> Nature. 13, 759-766 (2010).</li></ol>

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Synaptically प्रेरित neuronal और glial प्रतिक्रियाओं की दोहरी रिकॉर्डिंग - पूर्व और postsynaptic astroglial गुणों में परिवर्तन करने के लिए संबंधित गतिविधियों में परिवर्तन ऑनलाइन अध्ययन के लिए एक उपयोगी तरीका है. synaptically पैदा glial झिल्ली विध्रुवण कोशिकी पोटेशियम वृद्धि 8, presynaptic कार्रवाई संभावित फायरिंग हिस्सा कारण है, लेकिन ज्यादातर postsynaptic 7 विध्रुवण का एक सीधा उपाय है. Glial झिल्ली क्षमता गतिशीलता की रिकॉर्डिंग करने के लिए इसलिए प्रीसानेप्टिक excitability में संशोधन, postsynaptic गतिविधि, बाह्य अंतरिक्ष की मात्रा और पोटेशियम buffering के क्षमता 6, 8 की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. astroglial ग्लूटामेट ट्रांसपोर्टर वर्तमान presynaptic ग्लूटामेट रिलीज के एक संवेदनशील उपाय, रिहाई संभावना 3 में अल्पकालिक परिवर्तन, 5, 9 की निगरानी करने में सक्षम है. यह इसके अलावा synapses पर अलग या विभिन्न विकासात्मक सेंट कार्यात्मक synapse glia बातचीत विशेषताएँ करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है10 उम्र. यह उल्लेख किया है कि GLTS अत्यधिक संवेदनशील तापमान 11 और Na + K + और ​​एच 12 के विद्युत ढाल द्वारा संचालित कर रहे हैं चाहिए. इस प्रकार और GLT वर्तमान के आयाम कैनेटीक्स अत्यधिक चुना प्रयोगात्मक शर्तों पर निर्भर करते हैं. इसके अलावा, astroglial ग्लूटामेट दर्ज GLT वर्तमान से प्राप्त निकासी की वास्तविक समय पाठ्यक्रम के लिए आंशिक रूप से छिप जाना जाता है. यह astrocytes के इलेक्ट्रोटोनिक गुण या अतुल्यकालिक ट्रांसमीटर रिहाई, जो उनके कैनेटीक्स 13 बिगाड़ना के रूप में इस तरह के कारकों द्वारा GLT धाराओं के फिल्टर के कारण है. फ़िल्टरिंग तंत्र के अस्थायी सुविधाओं निकालने के तरीके विकसित किया गया है और शारीरिक या रोग स्थितियों में वास्तविक ग्लूटामेट निकासी समय पाठ्यक्रम प्राप्त किया जा सकता है, के रूप में recenly 6,13,14 प्रदर्शन. इसके अतिरिक्त, astroglial झिल्ली विध्रुवण की एक साथ रिकॉर्डिंग, वर्तमान दबाना में insig प्रदान कर सकते हैंकोशिकी पोटेशियम यात्रियों के संभव परिवर्तन में hts. एकल astrocytes ~ 100 विभिन्न न्यूरॉन्स की 100.000 synapses संपर्क करें, और इसलिए एकीकृत और स्थानीय neuronal नेटवर्क की गतिविधि मिलाना. जब तकनीक का उपयोग कर यहाँ प्रस्तुत है, यानी astrocytes से रिकॉर्डिंग electrophysiological पूरे सेल प्रतिक्रियाओं बेसल synaptic गतिविधि में अंतर्दृष्टि हासिल करने के लिए, एक ध्यान में रखना है कि astrocytes में, सोम स्तर पर पैच - दबाना रिकॉर्डिंग का पता लगाने धाराओं ज्यादातर सेल सोम से उद्भव की अनुमति चाहिए या समीपस्थ प्रक्रियाओं. दरअसल, सोमा में पता चला धाराओं केवल आंशिक रूप से ठीक डिस्टल प्रक्रियाओं से उत्पन्न जब रिसेप्टर्स और कई ठीक प्रक्रियाओं में होने वाली चैनल की एक मजबूत सक्रियण सेल सोमा प्रचार धाराओं उत्पन्न कर सकते हैं. इस प्रकार बेसल और व्यक्तिगत छोटे astroglial synaptic डिब्बों को कवर करने की प्रक्रिया में चैनल गतिविधि रिसेप्टर शायद ही detectable है. इस भाग में सीमित करने के लिए कारण है विवादझिल्ली में सीटू astrocytes से पूरे सेल पैच - दबाना रिकॉर्डिंग और धाराओं voltages के ial और अस्थायी नियंत्रण. हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रचुर मात्रा छोटे astrocytic प्रक्रियाओं की सतह सोमा और मुख्य प्रक्रियाओं की झिल्ली क्षेत्र द्वारा दूर से अधिक करना चाहिए. इसके अलावा, इन perisynaptic astroglial microdomains कार्यात्मक प्रासंगिक रिसेप्टर्स और चैनल, है जो की संभावना neuroglial संचार और synaptic विनियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा होते हैं. तकनीक हम यहाँ प्रस्तुत इसलिए ज्यादातर neuronal ensembles से तुल्यकालिक गतिविधि के astrocytic एकीकरण का अध्ययन, afference उत्तेजना के दौरान विशेष रूप से होने वाली उपयोगी है. यह व्यक्तिगत synapses और आसन्न ठीक astrocytic बेसल सहज गतिविधि के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं के बीच बातचीत का अध्ययन करने के लिए नहीं किया जाना चाहिए. स्थानीय astroglial बेसल synaptic गतिविधि से प्रेरित प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एक वैकल्पिक विधि ठीक प्रक्रियाओं से पैच - दबाना रिकॉर्डिंग करने के लिए हो सकता है, के रूप में डीdendrites में 15. हालांकि ये ठीक astroglial प्रक्रियाओं पट्टी की संभावना उनके छोटे आकार की वजह से चुनौती दे रहा है, यह शायद अधिक astroglial microdomains और व्यक्तिगत synapses के बीच अंतरंग संवाद सुलझाना पीछा के लिए एक अवसर है. हालांकि, संभावना छोटे electrophysiological astroglial व्यक्ति ठीक astroglial प्रक्रियाओं से उत्पन्न प्रतिक्रियाओं सीमा का पता लगाने के नीचे हो सकता है, के बाद से बिजली के शोर पैच - दबाना रिकॉर्डिंग औसत 3-5 देहात में पहुंचता है. एक अन्य विधि synaptic गतिविधि astroglial प्रतिक्रियाओं का अध्ययन कैल्शियम इमेजिंग है, क्योंकि neuroactive पदार्थों से astrocytic झिल्ली रिसेप्टर्स ट्रांसपोर्टरों सक्रियण intracellular कैल्शियम यात्रियों को गति प्रदान कर सकते हैं. हालांकि, कैल्शियम संकेतक के साथ astrocytes के थोक लदान भी मुख्य रूप से दैहिक 16 गतिविधि प्रतिबिंबित कर सकते हैं. इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और कैल्शियम इमेजिंग का संयोजन भी ठीक astroglial प्रक्रियाओं से छोटे कैल्शियम संकेतों का पता लगाने में सक्षम बनाता है, या तो अनायास होने वाली या ट्रिगर खy न्यूनतम synaptic 17 उत्तेजना, 18. हालांकि, एक ध्यान में रखना है कि उच्च आत्मीयता कैल्शियम संकेतकों कैल्शियम buffers, बाधा महत्वपूर्ण कैल्शियम संकेत दे रास्ते की तरह अधिनियम, है जबकि कम आत्मीयता संकेतक का पता लगाने के स्तर से नीचे काम हो सकता है चाहिए. अंत में, एक सुंदर और गैर इनवेसिव कैल्शियम घटनाओं, ठीक astrocytic प्रक्रिया में है, जो भी पूरे सेल पैच दबाना दौरान intracellular संकेतन अणुओं की वार्शआउट circumvents अध्ययन तकनीक झिल्ली लक्षित कैल्शियम सेंसर है जो astrocytes में व्यक्त किया जा सकता है का उपयोग कर में होते हैं में सीटू, के रूप में अच्छी तरह के रूप में 19 vivo में. हालांकि, कैल्शियम इमेजिंग केवल एक संकेत अणु है, जो कई में शामिल है, लेकिन नहीं सभी सेलुलर गतिविधियों के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं, जबकि पूरे सेल पैच दबाना सब अलग अलग ईओण चैनल और रिसेप्टर सक्रियण पर चालू धाराओं के बारे में मात्रात्मक जानकारी प्रदान करता है. न्यूरॉन्स और astrocytes से इसलिए युगपत electrophysiological रिकॉर्डिंगएक अद्वितीय और शक्तिशाली विधि ऑनलाइन neuroglial ईओण संकेतन और अपनी भूमिका मस्तिष्क सूचना संसाधन की गतिशीलता को सुलझाना.

<table border="1"><tbody><tr><td> अभिकर्मक के नाम </td><td> कंपनी </td><td> सूचीपत्र संख्या </td><td> टिप्पणियां (वैकल्पिक) </td></tr><tr><td> Picrotoxin </td><td> सिग्मा </td><td> P1675 </td><td> DMSO में भंग </td></tr><tr><td> Kynurenic एसिड </td><td> Tocris </td><td> 0223 </td><td> 34 में भंग ° C सरगर्मी या sonication </td></tr><tr><td> डीएल TBOA </td><td> Tocris </td><td> 1223 </td><td> DCG चतुर्थ Tocris 0975 </td></tr></tbody></table>

dual electrophysiological recordings of synaptically-evoked astroglial and neuronal responses in acute hippocampal slices

Astrocytes एक साथ न्यूरॉन्स त्रिपक्षीय synapses साथ फार्म है, जहां वे एकीकृत और neuronal गतिविधि मिलाना. दरअसल, astrocytes उनके आयन चैनल और neurotransmitter रिसेप्टर्स की सक्रियण के माध्यम से neuronal आदानों भावना, और भाग में गतिविधि पर निर्भर gliotransmitters की रिहाई के माध्यम से प्रक्रिया की जानकारी. इसके अलावा, astrocytes glutamate के लिए मुख्य तेज प्रणाली का गठन, पोटेशियम स्थानिक buffering के योगदान, GABA निकासी के लिए अच्छी तरह से. इन कोशिकाओं को इसलिए लगातार synaptic गतिविधि पर नजर रखने, और synaptically जारी ग्लूटामेट, GABA और कोशिकी पोटेशियम के स्तर में परिवर्तन के लिए इस तरह से संवेदनशील संकेतक हैं. इसके अतिरिक्त, astroglial तेज गतिविधि या buffering के क्षमता में परिवर्तन neuronal कार्यों पर गंभीर प्रभाव हो सकते हैं और जब physiopathological स्थितियों या पीटा चूहों निस्र्पक अनदेखी हो सकती है. इसलिए दोहरी neuronal और astroglial गतिविधियों की रिकॉर्डिंग में परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण तरीका हैअन्तर्ग्रथनी शक्ति astroglial तेज और buffering क्षमता में परिवर्तन सहगामी जुड़े. यहाँ हम वर्णन कैसे hippocampal स्लाइस, परत radiatum astrocytes की पहचान के लिए, और एक साथ neuronal और astroglial electrophysiological प्रतिक्रियाओं रिकॉर्ड करने के लिए कैसे तैयार करने के लिए. इसके अलावा, हम वर्णन कैसे pharmacologically synaptically पैदा astroglial धाराओं को अलग करने के लिए.

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Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

पृथक hippocampi से तीव्र मस्तिष्क स्लाइसें, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से astrocytes और में न्यूरॉन्स की एक साथ electrophysiological रिकॉर्डिंग की तैयारी<em&gt; परत radiatum</em&gt; Schaffer collaterals की उत्तेजना के दौरान वर्णित है. astroglial पोटेशियम और ग्लूटामेट ट्रांसपोर्टर धाराओं के औषधीय अलगाव प्रदर्शन किया है.

तीव्र hippocampal स्लाइस में Synaptically पैदा Astroglial और neuronal प्रतिक्रियाएँ की दोहरी electrophysiological रिकॉर्डिंग

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dual Somatic Recordings from Gonadotropin-Releasing Hormone (GnRH) Neurons Identified by Green Fluorescent Protein (GFP) in Hypothalamic Slices

Dual Somatic Recordings from Gonadotropin-Releasing Hormone GnRH Neurons Identified by Green Fluorescent Protein GFP in Hypothalamic Slices

दोहरी दैहिक रिकॉर्डिंग gonadotropin विमोचन हार्मोन (GnRH) hypothalamic स्लाइसें में हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन (GFP) के द्वारा पहचाने न्यूरॉन्स

Gonadotropin-Releasing Hormone (GnRH) is a small neuropeptide that regulates pituitary release of luteinizing hormone (LH) and follicle-stimulating ...

Preparation of Acute Hippocampal Slices from Rats and Transgenic Mice for the Study of Synaptic Alterations during Aging and Amyloid Pathology

चूहे और ट्रांसजेनिक चूहों से एजिंग और Amyloid पैथोलॉजी के दौरान Synaptic बदलाव के अध्ययन के लिए तीव्र hippocampal स्लाइस की तैयारी

The rodent hippocampal slice preparation is perhaps the most broadly used tool for investigating mammalian synaptic function and plasticity. The ...

Paired Whole Cell Recordings in Organotypic Hippocampal Slices

Organotypic hippocampal स्लाइस में बनती पूरे सेल रिकॉर्डिंग

Pair recordings involve simultaneous whole cell patch clamp recordings from two synaptically connected neurons, enabling not only direct ...

Electrophysiological and Morphological Characterization of Neuronal Microcircuits in Acute Brain Slices Using Paired Patch-Clamp Recordings

तीव्र मस्तिष्क स्लाइसें में neuronal microcircuits के electrophysiological और morphological विशेषता बनती पैच दबाना रिकॉर्डिंग का उपयोग

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with ...

Investigation of Synaptic Tagging/Capture and Cross-capture using Acute Hippocampal Slices from Rodents

कृन्तकों से तीव्र हिप्पोकैम्पस स्लाइस का उपयोग Synaptic टैगिंग / कैद और क्रॉस-कब्जा की जांच

Synaptic tagging and capture (STC) and cross-tagging are two important mechanisms at cellular level that explain how synapse-specificity and associativity ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

एक छोटी मात्रा रीसाइक्लिंग में बनाए रखा तीव्र हिप्पोकैम्पस स्लाइस में Synaptic प्लास्टिक रिकॉर्डिंग-, छिड़काव-, और डुबकी-प्रकार चैंबर प्रणाली

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

तीव्र<em&gt; विवो में</em&gt; एनेस्थेटेड चूहों में हाइपरडायरेक्ट पाथवे से स्थानीय फील्ड प्रोटेलेशन और मल्टी-यूनिट गतिविधि के इलेक्ट्रोफिजिकल रिकॉर्डिंग

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

Evaluation of Synapse Density in Hippocampal Rodent Brain Slices

हिप्पोकैम्पस कुतर ब्रेन स्लाइसेस में Synapse घनत्व का मूल्यांकन

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is ...

Optogenetic Entrainment of Hippocampal Theta Oscillations in Behaving Mice

चूहों के बर्ताव में हिप्पोकैम्पस थीटा दोलनों की Optogenetic Entrainment

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools ...

Preparation of Acute Human Hippocampal Slices for Electrophysiological Recordings

इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग के लिए तीव्र मानव हिप्पोकैम्पल स्लाइस की तैयारी

Epilepsy affects about 1% of the world population and leads to a severe decrease in quality of life due to ongoing seizures as well as high risk for ...