Name: recording electrical activity from identified neurons in the intact brain of transgenic fish
Uploaded: 2013-04-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Recording Electrical Activity from Identified Neurons in the Intact Brain of Transgenic Fish at JoVE.com

Agradecemos al Dr. Meng-Chin Lin y la Sra. Yuan Dong de asistencia técnica. Este trabajo fue apoyado por una beca de los Institutos Nacionales de Salud HD053767 (subcontrato a NLW) y por fondos del Departamento de Fisiología y la Oficina del vicerrector de Investigación de la Universidad de California-Los Ángeles (NLW).

1. La disección de los cerebros de Medaka Adulto <ol><li> Anestesie adulto hombre o mujer (Figura 1A) por inmersión en 5 ml MS-222 (150 mg / L, pH 7,4), esperar un par de minutos después de los movimientos branquias han dejado antes de decapitar. Todos los procedimientos fueron aprobados por el Cuidado de Animales institucional y el empleo Comisión de la Universidad de California-Los Angeles. </li><li> Decapitar a los peces en solución salina peces en el extremo caudal del opérculo con unas tije...

<ol>
	<li>Kah, O., Lethimonier, C., Lareyre, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gonadotrophin-releasing+hormone+(GnRH)+in+the+animal+kingdom.">Gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) in the animal kingdom.</a> J. Soc. Biol. 198 (1), 53-60 (2004).</li><li>Ramakrishnan, S., Wayne, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+cues+from+conspecifics+alter+electrical+activity+of+gonadotropin-releasing+hormone+neurons+in+the+terminal+nerve+via+visual+signals.">Social cues from conspecifics alter electrical activity of gonadotropin-releasing hormone neurons in the terminal nerve via visual signals.</a> Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 297 (1), R135-R141 (2009).</li><li>Abe, H., Oka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+neuromodulation+by+a+nonhypophysiotropic+GnRH+system+controlling+motivation+of+reproductive+behavior+in+the+teleost.">Mechanisms of neuromodulation by a nonhypophysiotropic GnRH system controlling motivation of reproductive behavior in the teleost.</a> 57 (6), 665-674 (2011).</li><li>Oka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetrodotoxin-resistant+persistent+Na++current+underlying+pacemaker+potentials+of+fish+gonadotrophin-releasing+hormone+neurones.">Tetrodotoxin-resistant persistent Na+ current underlying pacemaker potentials of fish gonadotrophin-releasing hormone neurones.</a> J. Physiol. 482 (Pt. 1), 1-6 (1995).</li><li>Zhao, Y., Wayne, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Kisspeptin1+on+Electrical+Activity+of+an+Extrahypothalamic+Population+of+Gonadotropin-Releasing+Hormone+Neurons+in+Medaka.">Effects of Kisspeptin1 on Electrical Activity of an Extrahypothalamic Population of Gonadotropin-Releasing Hormone Neurons in Medaka.</a> PLoS One. 7 (5), e37909 (2012).</li><li>Wayne, N. L., 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=Whole-cell+electrophysiology+of+gonadotropin-releasing+hormone+neurons+that+express+green+fluorescent+protein+in+the+terminal+nerve+of+transgenic+medaka+(Oryzias+latipes).">Whole-cell electrophysiology of gonadotropin-releasing hormone neurons that express green fluorescent protein in the terminal nerve of transgenic medaka (Oryzias latipes).</a> Biol. Reprod. 73 (6), 1228-1234 (2005).</li><li>Okubo, K., 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=Forebrain+gonadotropin-releasing+hormone+neuronal+development:+insights+from+transgenic+medaka+and+the+relevance+to+X-linked+Kallmann+syndrome.">Forebrain gonadotropin-releasing hormone neuronal development: insights from transgenic medaka and the relevance to X-linked Kallmann syndrome.</a> Endocrinology. 147 (3), 1076-1084 (2006).</li><li>Okubo, K., 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=A+novel+form+of+gonadotropin-releasing+hormone+in+the+medaka,+Oryzias+latipes.">A novel form of gonadotropin-releasing hormone in the medaka, Oryzias latipes.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 276 (1), 298-303 (2000).</li><li>Ramakrishnan, 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=Acquisition+of+spontaneous+electrical+activity+during+embryonic+development+of+gonadotropin-releasing+hormone-3+neurons+located+in+the+terminal+nerve+of+transgenic+zebrafish+(Danio+rerio).">Acquisition of spontaneous electrical activity during embryonic development of gonadotropin-releasing hormone-3 neurons located in the terminal nerve of transgenic zebrafish (Danio rerio).</a> Gen. Comp. Endocrinol. 168 (3), 401-407 (2010).</li><li>Abraham, 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=Targeted+gonadotropin-releasing+hormone-3+neuron+ablation+in+zebrafish:+effects+on+neurogenesis,+neuronal+migration,+and+reproduction.">Targeted gonadotropin-releasing hormone-3 neuron ablation in zebrafish: effects on neurogenesis, neuronal migration, and reproduction.</a> Endocrinology. 151 (1), 332-340 (2010).</li><li>Wayne, N. L., Kuwahara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta-endorphin+alters+electrical+activity+of+gonadotropin+releasing+hormone+neurons+located+in+the+terminal+nerve+of+the+teleost+medaka+(Oryzias+latipes.">Beta-endorphin alters electrical activity of gonadotropin releasing hormone neurons located in the terminal nerve of the teleost medaka (Oryzias latipes.</a> Gen. Comp. Endocrinol. 150 (1), 41-47 (2007).</li><li>Oka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+types+of+gonadotrophin-releasing+hormone+neurones+and+steroid-sensitive+sexually+dimorphic+kisspeptin+neurones+in+teleosts.">Three types of gonadotrophin-releasing hormone neurones and steroid-sensitive sexually dimorphic kisspeptin neurones in teleosts.</a> J. Neuroendocrinol. 21 (4), 334-338 (2009).</li><li>Molleman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Patch Clamping: An Introductory Guide To Patch Clamp Electrophysiology. , (2003).</li></ol>

GnRH 3: GFP peces transgénicos proporcionan modelos únicos para estudiar los mecanismos neurofisiológicos que subyacen a la integración y la regulación en el control central de los comportamientos que están directa e indirectamente involucrados en la reproducción 3, 8-10 neuronal. Una de las ventajas significativas de este sistema de modelo es que muchos GnRH3 neuronas que expresan GFP se encuentran cerca de la superficie ventral del cerebro, lo que permite un acceso relativamente fácil a las...

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Microscope</td>
 <td>Olympus</td>
 <td></td>
 <td>BX50W (Upright)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Amplifier</td>
 <td>Axon Instruments</td>
 <td></td>
 <td>Axoclamp 200B </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>A-D converter</td>
 <td>Computer Interference Corp.</td>
 <td></td>
 <td>Digidata ITC-18 </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cooled CCD camera</td>
 <td>PCO Computer Optics </td>
 <td></td>
 <td>Sensicam</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Xenon lamp</td>
 <td>Sutter Instruments Co.</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>GFP filter set</td>
 <td>Chroma Technologies</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Imaging Software</td>
 <td>Intelligent Imaging Innovations</td>
 <td></td>
 <td>Slidebook software </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrophysiology Data Acquisition Software</td>
 <td>Axon Instruments</td>
 <td></td>
 <td>Axograph software </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrophysiology Data Acquisition Software</td>
 <td>AD Instruments Inc.</td>
 <td></td>
 <td>PowerLab </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Headstage for electrophysiology</td>
 <td>Axon Instruments</td>
 <td></td>
 <td>CV 203BU </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Micromanipulator</td>
 <td>Sutter Instrument Co </td>
 <td>MP-285 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Recording Chamber Platform</td>
 <td>Warner Instrument Corp.</td>
 <td></td>
 <td>P1 </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Recording Chamber</td>
 <td>Warner Instrument Corp.</td>
 <td></td>
 <td>RC-26G </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrode Puller</td>
 <td>Sutter instruments</td>
 <td></td>
 <td>P87 </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Filament for electrode puller</td>
 <td>Sutter Instruments</td>
 <td>FB330B</td>
 <td>3.0 mm wide trough filament</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1.5 mm glass capillaries</td>
 <td>World Precision Instruments</td>
 <td>1B150-4</td>
 <td>Microelectrode for recording</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Syringe</td>
 <td>Becton Dickinson</td>
 <td>309586</td>
 <td>3 ml</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MS-222 </td>
 <td>Sigma</td>
 <td>E10521-10G</td>
 <td>Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fish saline</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>mM: 134 NaCl; 2.9 KCl; 2.1 CaCl2; 1.2 MgCl2; 10 HEPES </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrode solution (loose-patch) </td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>mM: 150 NaCl; 3.5 KCl; 2.5 CaCl2; 1.3 MgCl2; 10 HEPES; 10 glucose </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electrode solution (whole-cell patch) </td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>mM: 112.5 K-gluconate; NaCl; 17.5 KCl; 0.5 CaCl2; 1 MgCl2; 5 MgATP; 1 EGTA; 10 HEPES; 1 GTP; 0.1 leupeptin;10 phospho-creatine </td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

recording electrical activity from identified neurons in the intact brain of transgenic fish

La comprensión de la fisiología de la célula de los circuitos neuronales que regulan comportamientos complejos es mejorada en gran medida mediante el uso de sistemas modelo en el que este trabajo se puede realizar en una preparación de cerebro intacto, donde los circuitos neuronales del sistema nervioso central se mantiene intacta. Utilizamos los peces transgénicos en los que las neuronas de hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) etiquetados genéticamente con la proteína verde fluorescente para la identificación en el cerebro intacto. Los peces tienen múltiples poblaciones de neuronas de GnRH, y sus funciones son dependientes de su ubicación en el cerebro y el gen de la GnRH que expresan 1. Nos hemos centrado nuestra demostración en GnRH3 neuronas localizadas en los nervios terminales (TN) asociados con los bulbos olfativos utilizando el cerebro intacto de medaka peces transgénicos (Figura 1B y C). Los estudios sugieren que las neuronas medaka TN-GnRH3 son neuromodulador, que actúa como un transmisor de la información desde el entorno externo al sistema nervioso central; tbueno no jugar un papel directo en la regulación de las funciones de la hipófisis-gonadal, al igual que el conocido hipotalámico neuronas GnRH1 2, 3. El patrón tónico del potencial de acción espontánea descarga de las neuronas TN-GnRH3 es una propiedad intrínseca 4-6, la frecuencia de la cual es modulada por señales visuales de sus congéneres 2 y el neuropéptido kisspectina 1 5. En este vídeo, se utiliza una línea estable de medaka transgénico en el que las neuronas TN-GnRH3 expresan un transgén que contiene la región promotora del Gnrh3 vinculada a una mayor proteína verde fluorescente 7 de mostrarle la forma de identificar las neuronas y controlar su actividad eléctrica en todo el cerebro preparación 6.

Un ejemplo de grupos bilaterales de GFP-etiquetados TN-GnRH3 neuronas del cerebro extirpado de medaka peces se muestran en las Figuras 1B y 1C. Cada grupo contiene aproximadamente 8-10 neuronas GnRH. Las actividades neuronales espontáneas de la meta TN-GnRH3 se registraron en el modo de abrazadera de corriente (I = 0) con tasas de disparo típicas de 0,5-6 Hz. El modelo de potencial de acción disparando es típicamente un patrón tónico o golpear, con un intervalo bastante regular in...

Watch this Scientific Journal Video about Recording Electrical Activity from Identified Neurons in the Intact Brain of Transgenic Fish at JoVE.com

Recording Electrical Activity from Identified Neurons in the Intact Brain of Transgenic Fish

En este video, vamos a demostrar cómo registrar la actividad eléctrica de las neuronas individuales identificadas en una preparación de todo el cerebro, que preserva los circuitos neuronales complejas. Utilizamos los peces transgénicos en los que las neuronas de hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) etiquetados genéticamente con una proteína fluorescente para la identificación en la preparación cerebro intacto.

Registro de la actividad eléctrica de las neuronas identificadas en el cerebro intacto de peces transgénicos

Understanding the cell physiology of neural circuits that regulate complex behaviors is greatly enhanced by using model systems in which this work can be ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

La grabación simultánea de señales de calcio en neuronas identificadas y comportamiento de alimentación de Drosophila melanogaster</em

To study neuronal networks in terms of their function in behavior, we must analyze how neurons operate when each behavioral pattern is generated.  Thus, ...

Investigación

Neurociencias

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Marcaje fluorescente retrógrada Permite dirigida extracelular sola unidad de grabación de neuronas identificadas<em&gt; En vivo</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Voltage-sensitive Dye Recording from Axons, Dendrites and Dendritic Spines of Individual Neurons in Brain Slices

Sensibles al voltaje Dye grabación de axones, dendritas y espinas dendríticas de las neuronas individuales en rodajas de cerebro

Understanding the biophysical properties and functional organization of single neurons and how they process information is fundamental for understanding ...

Neural Circuit Recording from an Intact Cockroach Nervous System

Neural Circuito de grabación de una cucaracha sistema nervioso intacto

The cockroach ventral nerve cord preparation is a tractable system for neuroethology experiments, neural network modeling, and testing the physiological ...

Intracellular Recording, Sensory Field Mapping, and Culturing Identified Neurons in the Leech, Hirudo medicinalis

Intracellular Recording, Sensory Field Mapping, and Culturing Identified Neurons in the Leech, Hirudo medicinalis

Intracelular de grabación, Sensorial Asignación de campos, y el cultivo de neuronas identificadas en el Leech, Hirudo medicinalis</i

The freshwater leech, Hirudo medicinalis, is a versatile model organism that has been used to address scientific questions in the fields of ...

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

Registro electrofisiológico en el cerebro del pez cebra adultos Intacto

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

A Guide to In vivo Single-unit Recording from Optogenetically Identified Cortical Inhibitory Interneurons

A Guide to In vivo Single-unit Recording from Optogenetically Identified Cortical Inhibitory Interneurons

Una guía para<em&gt; En vivo</em&gt; Single-unidad de grabación de Optogenetically Identificado cortical inhibitorio interneuronas

A major challenge in neurophysiology has been to characterize the response properties and function of the numerous inhibitory cell types in the cerebral ...

Perforated Patch-clamp Recording of Mouse Olfactory Sensory Neurons in Intact Neuroepithelium: Functional Analysis of Neurons Expressing an Identified Odorant Receptor

Perforado grabación de patch-clamp de ratón neuronas sensoriales olfativas en neuroepitelio Intacto: Análisis funcional de las neuronas que expresan un odorante del receptor Identificado

Analyzing the physiological responses of olfactory sensory neurons (OSN) when stimulated with specific ligands is critical to understand the basis of ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imágenes de la actividad neuronal en la corteza somatosensorial primaria usando Thy1-ratones transgénicos GCaMP6s

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Wireless Electrophysiological Recording of Neurons by Movable Tetrodes in Freely Swimming Fish

Grabación electrofisiológica inalámbrica de las neuronas por tetrodes móviles en la natación libre de peces

The neural mechanisms governing fish behavior remain mostly unknown, although fish constitute the majority of all vertebrates. The ability to record brain ...