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

Vi takker Bernard Foucart for teknisk assistanse. Dette arbeidet ble støttet av den belgiske Fund for Scientific Research (FRS-FNRS) og ved Queen Elisabeth fond for medisinsk forskning. Agnès Villers er stipendiat ved den belgiske Fund for Scientific Research.

Alle dyr prosedyrer ble utført i samsvar med National Institutes of Health regelverk for omsorg og bruk av dyr i forskning og etter avtale med den lokale etiske komité. En. Utarbeidelse av kunstig cerebrospinalvæsken De samme mediene brukes til å dissekere, skjære og perfuse skiver (1 ml / min) i løpet av hvileperiode og elektrofysiologiske opptak. Dette mediet er sammensatt av 124 mM NaCl, 4,4 mM KCl, 26 mM NaHCO 3, 1 mM NaH 2 4 PO, 2,5...

Vi har utviklet i vårt laboratorium en protokoll som følge av en kombinasjon av metoder utviklet og brukes av andre laboratorier har en stor kompetanse i LTP opptak 11,17. Denne protokollen er innrettet til voksen mus hippocampus, og kan brukes på dyr av enhver alder og bakgrunns-genotype. Den gjør også analyse av LTP i transgene mus utvikler nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers sykdom 18,19. Utnyttelse av denne protokollen for rotte hippocampus skiver kan n?...

I dag er det begrenset forståelse av hvordan komplekse minner lagres og hentes frem ved neuronal krets nivå. Imidlertid er en samlende hypotese av lagringsenheter tilgjengelig og bredt akseptert: minner er lagret som endringer i styrken av synaptiske forbindelser mellom nevroner i sentralnervesystemet. På sin egen, har forskning på synaptisk plastisitet i stor grad dratt nytte av to banebrytende oppdagelser. (1) I et banebrytende eksperiment, Bliss og Lomo en, ved hjelp av intakt bedøvet kanin, fant at levering av en kort høyfrekvente (1 sek, 100 Hz) stimulering til perforant banen til hippocampus forårsaket en langvarig (flere timer) øke i de relaterte synaptiske forbindelser. Denne fascinerende fenomenet ble kalt &quot;Long-Term Potensiering&quot; eller LTP av Douglas og Goddard i 1975 2. (2) Senere ble det funnet at et lignende fenomen kan utløses i hjernen skiver (0,4 mm) kunstig opprettholdt i live in vitro </em&gt;. Den mest studerte LTP ble observert in vitro ved å levere ett eller flere tetani til en bunt av aksoner (de såkalte Schaffer kollateraler) ved opptak av det resulterende feltet eksitatorisk synaptisk potensial fremkalt i de pyramidale neuroner i den såkalte CA1 regionen. Mekanismene for LTP induksjon har i stor grad blitt avslørt. I utgangspunktet aktiverer en Ca 2 + tilstrømning gjennom NMDA reseptorer enzymer med to konsekvenser: en fosforylering av AMPA reseptorer (som øker deres effektivitet) og en inkorporering av ekstra AMPA reseptorer i den postsynaptiske membranen tre. I motsetning til mekanismene i vedlikeholdsfasen av LTP er stort sett ukjent, særlig fordi det er eksperimentelt mye mer vanskelig å opprettholde en sunn skive i mange timer enn i 30 til 60 min. Mange studier har vært dedikert til forståelsen av LTP mekanismer og interessante teorier har blitt utarbeidet i løpet av årene 4-11. Men until nå, har de nøyaktige molekylære mekanismene bak stabil økning i synaptiske styrken ikke klarlagt. Dette kan være delvis på grunn av problemer med å reprodusere tidligere resultater i forskjellige laboratorier bruker ulike teknikker for utarbeidelse og vedlikehold av hippocampus skiver. I sin metodikk papir, understreket Sajikumar et al. 12. viktigheten av eksperimentelle betingelser for utarbeidelse av rotte hippocampus skiver og registrering av stabil LTP. I denne videoen presenterer vi alle optimalisering trinn utviklet i vårt laboratorium gjennom årene for å kunne registrere en meget stabil LTP i mus hippocampus skiver. Denne optimaliseringen har blitt gjort fra protokoller utviklet og brukt av andre laboratorier som studerer LTP mekanismer i mus 13 og rotter 11. Den lar erfarne forskere til å indusere og registrere en svært langvarig LTP i voksen mus med en høy grad av suksess. Den physiological grunnlag av den induserte LTP ble nøye kontrollert og demonstrerte 14. I denne metodikken papir, viser vi at eventuelle modifikasjoner av eksperimentelle forhold, som temperatur eller oksygentilførsel kan ha stor innvirkning på LTP vedlikehold mens disseksjon prosedyren kan dypt endre skiver oppstemthet. Det må også understrekes at presis kontroll over alle disse parameterne krever en opplæring av flere måneder for uerfarne studenter.

<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

Long-term (LTP) er en type av synaptisk plastisitet karakterisert ved en økning av synaptiske styrke og antas å være involvert i minnet koding. LTP lyttes til ved CA1 regionen akutte hippocampus skiver har blitt grundig studert. Men de molekylære mekanismene bak vedlikeholdsfasen av dette fenomenet er fortsatt dårlig forstått. Dette kan delvis skyldes de forskjellige anvendte forsøksbetingelser ved forskjellige laboratorier. Faktisk er vedlikeholdsfasen av LTP sterkt avhengig av eksterne parametere som oksygen, temperatur og luftfuktighet. Det er også avhengig av interne parametere som orientering av flyet og kutting skive levedyktighet etter disseksjon. Optimaliseringen av alle disse parametrene muliggjør induksjon av en meget reproduserbar, og veldig stabil langtidspotensiering. Denne metodikken gir mulighet for ytterligere å utforske de molekylære mekanismene som er involvert i stabil økningi synaptiske styrken i hippocampus skiver. Det understreker også betydningen av eksperimentelle forhold i in vitro undersøkelse av nevrofysiologiske fenomener.

Denne metodikken har vært anvendt for å analysere egenskaper for langvarig langtidspotensiering indusert i akutte hippokampale skiver fra voksne C57BL/6J mus (JANVIER SAS, Frankrike) 14. Overraskende, har forbedring av de eksperimentelle forholdene førte til en ny måte å se på LTP. Vi viste at langvarig økning i synaptiske styrken ikke krever syntese av nye proteiner. Her viser vi at LTP induksjon avhenger skiver levedyktighet og oppstemthet. Når disseksjon av hippocampus ...

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

Dette notatet presenterer en komplett metodikk for å forberede og bevare<em&gt; In vitro</em&gt; Akutte hippocampus skiver fra voksne mus. Denne protokollen tillater opptak av meget stabil langvarig langsiktig (LTP) for mer enn åtte timer med en suksessrate på 95%.

Forbedret Utarbeidelse og Bevaring av hippocampus Mouse Slices for en meget stabil og reproduserbar Recording of Long-term Potensiering

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 &#946;-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal 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

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

Reproduserbar Mouse hoftenervene Crush og påfølgende vurdering av Regeneration av Whole Mount Muscle Analysis

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

En polert og forsterket tynnet-skalle Window for langsiktig Imaging av Mouse Brain

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

Utarbeidelse av en våken Mouse for opptak Neural Responses og injisere Sporingsstoffer

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

En molekylær Avlesning av Long-term olfactory Tilpasning i<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

Sammenkoblede hele cellen Recordings i organotypic 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

Langsiktig Time Lapse Imaging av Mouse Cochlea eksplantater

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

En forenklet metode for Ultra-Low Density, Long-Term Primær hippocampus Neuron Kultur

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

Innspillingen synaptiske plastisitet i akutt hippocampus skiver vedlikeholdes i en liten volum resirkulering-, perfusjon og neddykking-type kammer System

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