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 tackar Bernard Foucart för tekniskt bistånd. Detta arbete stöddes av den belgiska fonden för vetenskaplig forskning (FRS-FNRS) och av drottning Elisabeth fond för medicinsk forskning. Agnès Villers är Research Fellow vid den belgiska fonden för vetenskaplig forskning.

Alla djurförsök har utförts i enlighet med National Institutes of Health regler för skötsel och användning av djur i forskning och med godkännande från den lokala etiska kommittén. Ett. Framställning av artificiell cerebrospinalvätska Samma medier används för att dissekera, skära och BEGJUTA skivor (1 ml / min) under den viloperiod och elektrofysiologiska inspelningar. Detta media är sammansatt av 124 mM NaCl, 4,4 mM KCl, 26 mM NaHCO 3, 1 ...

Vi har utvecklats i vårt laboratorium ett protokoll till följd av kombinationen av metoder som utvecklats och används av andra laboratorier som har en stor kompetens inom LTP inspelningar 11,17. Detta protokoll är anpassad till vuxen mus hippocampus och kan användas i djur i alla åldrar och någon bakgrund genotyp. Det gör också en analys av LTP i transgena möss utvecklar neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom 18,19. Utnyttjande av detta protokoll f...

Numera finns begränsad förståelse för hur komplexa minnen lagras och hämtas på neuronal krets nivå. Dock är en enande hypotes minne lagringsutrymme och allmänt accepterade: minnen lagras som förändringar i styrkan av synaptiska kopplingar mellan nervceller i det centrala nervsystemet. På egen hand, har forskningen på synaptisk plasticitet gynnades i hög grad från två genombrottupptäckter. (1) I ett banbrytande experiment, Bliss och Lomo 1, med intakta nedsövda kaniner, fann att leveransen av en kort högfrekvent (1 sek, 100 Hz) stimulans till perforanta banan av hippocampus orsakade en långvarig (flera timmar) ökar i de relaterade synapsförbindelser. Denna fascinerande fenomen kallades &quot;långsiktig potentiering&quot; eller LTP av Douglas och Goddard 1975 2. (2) Senare visade det sig att ett liknande fenomen skulle kunna utlösas i hjärnan skivor (0,4 mm) på konstgjord väg hålls vid liv in vitro </em&gt;. Den mest studerade LTP observerades in vitro genom att leverera en eller flera tetani till en bunt axoner (de så kallade Schaffer säkerheter) under inspelning det resulterande fältet excitatoriska synaptiska potentialen dryftats i de pyramidala nervceller av den så kallade CA1 region. Mekanismerna för LTP induktion har i stor utsträckning visat. I grund och botten, aktiverar en Ca2 + inflöde via NMDA-receptorerna enzymer med två konsekvenser: en fosforylering av AMPA-receptorer (vilket ökar deras effektivitet) och en inkorporering av extra AMPA receptorer i det postsynaptiska membranet 3. Däremot mekanismerna i underhållsfasen av LTP är till stor del okänd, i synnerhet som det är experimentellt mycket svårare att upprätthålla ett segment hälsosamt för många timmar än under 30 till 60 min. Många studier har ägnats åt förståelsen av LTP mekanismer och intressanta teorier har utarbetats under åren 4-11. Men until nu, har de exakta molekylära mekanismerna bakom den stabila ökningen av synaptisk styrka inte klarlagts. Detta kan delvis bero på svårigheten att reproducera tidigare resultat i olika laboratorier med olika tekniker för framställning och underhåll av hippocampus skivor. I sin metodik papper, betonade Sajikumar et al. 12 vikten av experimentella betingelser för framställning av råtta hippocampus skivor och inspelning av stabil LTP. I denna video presenterar vi alla optimering steg utvecklats i vårt laboratorium under åren för att kunna spela en mycket stabil LTP i mus hippocampus skivor. Denna optimering har gjorts av protokoll som utvecklats och använts med framgång av andra laboratorier som studerar LTP mekanismer hos möss 13 och råttor 11. Det låter erfarna forskare att framkalla och spela en mycket långvarig LTP i vuxna möss med en hög grad av framgång. Den physiological grundval av den inducerade LTP kontrolleras noggrant och visade 14. I denna metod papper, visar vi att eventuella ändringar av experimentella förhållanden, som temperatur eller syresättning kan ha en djupgående inverkan på LTP underhåll medan dissektion förfarandet kan djupt modifiera skivor retbarhet. Det måste också understrykas att exakt kontroll av alla dessa parametrar krävs en utbildning på flera månader för nybörjare 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

Långsiktig potentiering (LTP) är en typ av synaptisk plasticitet som kännetecknas av en ökning av synaptisk styrka och tros vara inblandade i minnet kodning. LTP framkallas i CA1 regionen akut hippocampus skivor har utförligt studerats. Men de molekylära mekanismerna bakom underhållsfasen av detta fenomen är fortfarande dåligt kända. Detta kan delvis bero på de olika experimentella betingelser som används av olika laboratorier. I själva verket är underhållsfasen av LTP starkt beroende av externa parametrar såsom syresättning, temperatur och fuktighet. Det är också beroende av interna parametrar såsom orientering av skivning planet och skiva viabilitet efter dissekering. Optimeringen av alla dessa parametrar möjliggör induktion av en mycket reproducerbar och mycket stabil långsiktig potentiering. Denna metod ger möjlighet att ytterligare utforska de molekylära mekanismer som är inblandade i den stabila ökningeni synaptisk styrka i hippocampus skivor. Det belyser också vikten av experimentella förhållanden i in vitro-undersökning av neurofysiologiska fenomen.

Denna metod har använts för att analysera egenskaperna hos långvariga långtidspotentiering induceras i akut hippocampus skivor från vuxna C57BL/6J-möss (JANVIER SAS, Frankrike) 14. Överraskande, har förbättringen av de experimentella förhållandena ledde till ett nytt sätt att se på LTP. Vi visade att långvarig ökning av synaptisk styrka inte kräver syntes av nya proteiner. Här visar vi att LTP induktion beror på skivor livskraft och upphetsning. När dissektion a...

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

Denna uppsats presenterar en komplett metodik för att förbereda och bevara<em&gt; In vitro</em&gt; Akut hippocampus skivor från vuxna möss. Detta protokoll möjliggör inspelning av mycket stabil långvarig långsiktig potentiering (LTP) för mer än 8 timmar med en framgång på 95%.

Förbättrad bearbetning och konservering av hippocampus Mouse skivor för en mycket stabil och reproducerbar Inspelning av långsiktig potentiering

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

Beredning av Oligomer β-amyloid 1-42 Och induktion av synaptisk plasticitet Nedskrivning av 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

Beredning av akut hippocampus Skivor från råttor och transgena möss för studier av Synaptic Förändringar under åldrandet och Amyloid patologi

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

Reproducerbar Mouse ischiasnerv krossa och påföljande bedömningen av Regeneration av Whole Mount Muscle Analys

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 polerad och förstärkt Gallrad-skalle Fönster för långsiktig Imaging för mus 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

Beredning av ett Awake mus för inspelning Neural svar och injicera Spårämnen

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 molekylär Avläsning av långsiktigt Olfactory anpassning 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

Kopplade Hela Cell Inspelningar 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

Långsiktig Time Lapse avbildning av Mouse Cochlear Explantat

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 förenklad metod för Ultra-Low Density, Long-Term primär 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

Inspelning synaptisk plasticitet i akut Hippocampus skivor underhålls i en små volymer återvinning - Perfusion- och nedsänkning-typ kammaresystem

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