Name: improved preparation and preservation of hippocampal mouse slices for a very stable and reproducible recording of long-term potentiation
Uploaded: 2013-06-26T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Improved Preparation and Preservation of Hippocampal Mouse Slices for a Very Stable and Reproducible Recording of Long-term Potentiation at JoVE.com

Wij danken Bernard Foucart voor technische ondersteuning. Dit werk werd ondersteund door het Belgische Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FRS-FNRS) en door de Koningin Elisabeth Fonds voor Medisch Onderzoek. Agnès Villers is Research Fellow aan het Belgische Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek.

Alle dierlijke procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de National Institutes of Health regelgeving voor de verzorging en het gebruik van dieren in onderzoek en met instemming van de lokale ethische commissie uitgevoerd. 1. Bereiding van kunstmatige cerebro-spinale vloeistof Dezelfde media gebruikt te ontleden, knippen en plakken perfuseren (1 ml / min) gedurende de rustperiode en de elektrofysiologische opnames. Dit medium bestaat uit 124 mM NaCl, 4,4 ...

We hebben in ons laboratorium ontwikkelde een protocol van gecombineerde methoden ontwikkeld en gebruikt door andere laboratoria hebben van een grote deskundigheid op LTP opnamen 11,17. Dit protocol is aangepast om volwassen muis hippocampus en kan worden gebruikt bij dieren van elke leeftijd en elk achtergrond genotype. Ook kan de analyse van LTP in transgene muizen ontwikkelen van neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer 18,19. Gebruik van dit protocol...

Tegenwoordig is er weinig begrip van hoe complexe herinneringen worden opgeslagen en opgeroepen bij de neuronale circuit niveau. Echter, een verenigende hypothese geheugenopslag is vrij en breed geaccepteerde: geheugen worden opgeslagen als veranderingen in de sterkte van synaptische verbindingen tussen neuronen in het centrale zenuwstelsel. Op zijn eigen, heeft het onderzoek naar de synaptische plasticiteit ruimschoots geprofiteerd van twee baanbrekende ontdekkingen. (1) In een rudimentaire experiment, Bliss en Lomo 1, met het intact verdoofde konijn, vond dat de levering van een korte hoogfrequente (1 sec, 100 Hz) stimulatie van de perforant pad van de hippocampus veroorzaakte een langdurige (enkele uur) toename in de gerelateerde synaptische verbindingen. Dit fascinerende fenomeen werd genoemd &quot;Long-Term Potentiëring&quot; of LTP door Douglas en Goddard in 1975 2. (2) Later werd vastgesteld dat een soortgelijk verschijnsel kan worden geactiveerd in hersenenplakken (0,4 mm) kunstmatig in leven gehouden in vitro </em&gt;. De meest bestudeerde LTP in vitro waargenomen door het leveren van een of meerdere tetani een bundel van axons (de zogenaamde Schaffer collateralen) tijdens het opnemen van het resulterende veld prikkelende synaptische potentieel opgeroepen in de piramidale neuronen van de zogenaamde CA1 regio. De mechanismen van LTP inductie zijn grotendeels geopenbaard. Kortom, een Ca2 + influx door NMDA receptoren activeert enzymen twee gevolgen: a fosforylering van AMPA receptoren (die de efficiëntie verhoogt) en een opname van extra AMPA receptoren in het postsynaptische membraan 3. Daarentegen, de mechanismen van de onderhoudsfase LTP grotendeels onbekend, vooral omdat het experimenteel veel moeilijker om een ​​stukje gezonde vele uren dan gedurende 30 tot 60 minuten behouden. Veel studies zijn gewijd aan het begrip van mechanismen en LTP interessante theorieën zijn uitgewerkt in de jaren 4-11. Maar until nu, hebben de precieze moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de stabiele toename van synaptische sterkte niet opgehelderd. Dit zou deels te wijten aan de moeilijkheid om eerdere resultaten te reproduceren in verschillende laboratoria met verschillende technieken voor het opstellen en het onderhoud van de hippocampus plakjes. In hun methodologiedocument, Sajikumar et al.. 12 benadrukte het belang van experimentele omstandigheden voor de bereiding van de rat hippocampale plakken en de registratie van stabiele LTP. In deze video presenteren we alle optimalisatiestappen in ons laboratorium ontwikkeld in de jaren kunnen een zeer stabiele LTP opnemen in muis hippocampale plakken. Deze optimalisatie is gemaakt van protocollen ontwikkeld en met succes gebruikt door andere laboratoria die LTP mechanismen bestuderen in muizen en ratten 13 11. Hiermee ervaren onderzoekers voor inductie en nemen een zeer langdurige LTP in volwassen muizen met een hoge mate van succes. De physiological basis van de geïnduceerde LTP werd zorgvuldig gecontroleerd en aangetoond 14. In deze methodiek papier, tonen wij aan dat alle wijzigingen van de experimentele omstandigheden, zoals temperatuur of oxygenatie een diepgaande invloed op LTP onderhoud kan hebben terwijl de dissectie procedure kan diep wijzigen plakjes prikkelbaarheid. Het moet worden benadrukt dat de precieze controle van al deze parameters vereist een opleiding van enkele maanden voor beginnende studenten.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Reagent/Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>S8875</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>P9333</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-glucose</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>G7528</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>S9638</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4 1M</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>63126</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigma - Aldrich</td>
			<td>C4901</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbogen</td>
			<td>Air Liquide (Belgium)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillaries</td>
			<td>WPI, Inc. (UK)</td>
			<td>TW150-4</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulating Electrodes</td>
			<td>FHC (USA)</td>
			<td>CE2B30</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical tools</td>
			<td>FST (Germany)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper 84 g/m2</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>FT-3-105-110</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh</td>
			<td>Lycra</td>
			<td>15 den</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glue</td>
			<td>UHU</td>
			<td>plus endfest300</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplifier</td>
			<td>WPI, Inc. (UK)</td>
			<td>ISO-80</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Interface recording chamber</td>
			<td>FST (Germany)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pumps</td>
			<td>Gilson (USA)</td>
			<td>Minipuls 3</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controller</td>
			<td>University of Edinburgh</td>
			<td><a href="http://www.etcsystem.com" target="_blank">www.etcsystem.com</a></td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Chopper</td>
			<td>Mcllwain</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulators</td>
			<td>Grass (USA)</td>
			<td>S88X + SIU-V</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Program analysis</td>
			<td>WinLTP</td>
			<td><a href="http://www.winltp.com" target="_blank">www.winltp.com</a></td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulators</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MM-3 and MMO-220A</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical microscope</td>
			<td>Leica Microsystem</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A/D converter</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>NIPCI-6229 M-series</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

improved preparation and preservation of hippocampal mouse slices for a very stable and reproducible recording of long-term potentiation

Lange termijn potentiëring (LTP) is een vorm van synaptische plasticiteit gekenmerkt door een toename in kracht en synaptische verondersteld betrokken te zijn bij het geheugen codering. LTP opgewekt in het CA1 regio acute hippocampale plakken is uitgebreid bestudeerd. Maar de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de onderhoudsfase van dit fenomeen nog steeds slecht begrepen. Dit kan gedeeltelijk te wijten aan de verschillende experimentele omstandigheden die door verschillende laboratoria. Inderdaad, de onderhoudsfase LTP is sterk afhankelijk van externe parameters zoals zuurstof, temperatuur en vochtigheid. Het is ook afhankelijk van interne parameters zoals oriëntatie van het vlak snijden en levensvatbaarheid segment na dissectie. Het optimaliseren van deze parameters kan de inductie van een reproduceerbare en stabiele zeer lange termijn potentiëring. Deze methode biedt de mogelijkheid om de moleculaire mechanismen betrokken bij de stabiele stijging verder onderzoekenin synaptische sterkte in hippocampale plakken. Het benadrukt ook het belang van experimentele condities in in vitro onderzoek naar neurofysiologische verschijnselen.

Deze methode werd gebruikt om de eigenschappen van langdurige lange termijn potentiëring geïnduceerd acute hippocampale plakken van volwassen C57BL/6J-muizen (JANVIER SAS, Frankrijk) 14 geanalyseerd. Verrassend genoeg heeft de verbetering van de experimentele omstandigheden leidden tot een nieuwe manier van kijken naar LTP. We toonden aan dat langdurige verhoging van de synaptische sterkte de synthese van nieuwe eiwitten niet nodig was. Hier laten we zien dat LTP inductie afhank...

Watch this Scientific Journal Video about Improved Preparation and Preservation of Hippocampal Mouse Slices for a Very Stable and Reproducible Recording of Long-term Potentiation at JoVE.com

Improved Preparation and Preservation of Hippocampal Mouse Slices for a Very Stable and Reproducible Recording of Long-term Potentiation

Dit document presenteert een complete methodiek voor te bereiden en te bewaren<em&gt; In vitro</em&gt; Acute hippocampus segmenten van volwassen muizen. Dit protocol omvat de opname van zeer stabiele duurzame lange termijn potentiëring (LTP) voor meer dan 8 uur met een slagingspercentage van 95%.

Betere voorbereiding en Conservering van hippocampus Mouse Slices voor een zeer stabiele en reproduceerbare opname van langlopende Potentiëring

Long-term potentiation (LTP) is a type of synaptic plasticity characterized by an increase in synaptic strength and believed to be involved in memory ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Preparation of Oligomeric &beta;-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Preparation of Oligomeric ÃƒÅ½Ã‚Â²-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Voorbereiding van oligomere β-amyloïde 1-42 En Inductie van synaptische plasticiteit Waardevermindering op hippocampus Slices

Impairment of synaptic connections is likely to underlie the subtle amnesic changes occurring at the early stages of Alzheimer s Disease (AD). ...

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

Voorbereiding van de Acute hippocampus Plakjes van ratten en transgene muizen voor de Studie van Synaptic Wijzigingen bij het ouder worden en amyloïdpathologie

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

Reproducible Mouse Sciatic Nerve Crush and Subsequent Assessment of Regeneration by Whole Mount Muscle Analysis

Reproduceerbare Mouse heupzenuw Crush en de daaropvolgende beoordeling van Regeneratie door Whole Mount Muscle Analyse

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative ...

A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain

Een gepolijste en gewapend verdund-schedel Venster voor de lange termijn beeldvorming van de hersenen van muizen

In vivo imaging of cortical function requires optical access to the brain without disruption of the intracranial environment. We present a method to form ...

Preparation of an Awake Mouse for Recording Neural Responses and Injecting Tracers

Voorbereiding van een Awake Muis voor opnemen Neurale Reacties en injecteren van Tracers

It is well known that anesthesia alters neural response properties in various regions of the brain.13.  In the auditory system, fundamental response ...

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

Een Moleculaire Uitlezen van lange termijn Olfactorische aanpassing in<em&gt; C. elegans</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Paired Whole Cell Recordings in Organotypic Hippocampal Slices

Gepaarde Whole Cell Opnamen in Organotypische hippocampus Slices

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

Long-term Time Lapse Imaging of Mouse Cochlear Explants

Langdurige Time Lapse Imaging van Muis Cochlear Explantaten

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building ...

A Simplified Method for Ultra-Low Density, Long-Term Primary Hippocampal Neuron Culture

Een vereenvoudigde methode voor de Ultra-Low Density, Long-Term Primaire hippocampus Neuron Cultuur

Culturing primary hippocampal neurons in vitro facilitates mechanistic interrogation of many aspects of neuronal development. Dissociated embryonic ...

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

Synaptische plasticiteit opnemen in Acute Hippocampal plakjes onderhouden in een kleine volumes Recycling-, perfusie-, en onderdompeling-type kamer systeem

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