Name: fast micro-iontophoresis of glutamate and gaba: a useful tool to investigate synaptic integration
Uploaded: 2013-07-31T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration at JoVE.com

Vi takker Hans Reiner Polder, Martin Fuhrmann og Walker Jackson for å lese nøye manuskriptet. Forfatterne fikk støtte som ble gitt av departementet for forskning MIWF av staten Northrhine-Westfalia (SR), BMBF-Projekträger DLR US-tysk samarbeid i beregningsorientert nevrovitenskap (CRCNS; SR), Centers of Excellence i nevrodegenerative sykdommer (COEN; SR), og Universitetet i Bonn egenutført finansiering program (BONFOR; SR).

En. Systemkrav <ol><li> Mikroskop system: God visualisering av dendrite er avgjørende. Hvis tilgjengelig, kan du bruke en to-foton laser scanning mikroskop system. I våre forsøk har vi brukt en TRIM Scope II, LaVision Biotec, Bielefeld, Tyskland eller en Ultima IV system, Prairie Technologies, Middleton, Wisconsin utstyrt med et Ti: Sapphire lynraske-pulset laser (Chameleon Ultra II, Samstemt) og en høy NA objektiv (60X, 0,9 NA, Olympus) å visualisere dendritter som vi hadde fylt med et fluorescerende fargestoff ...

<ol>
	<li>Megias, M., Emri, Z., Freund, T. F., Gulyas, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+number+and+distribution+of+inhibitory+and+excitatory+synapses+on+hippocampal+CA1+pyramidal+cells.">Total number and distribution of inhibitory and excitatory synapses on hippocampal CA1 pyramidal cells.</a> Neuroscience. 102, 527-540 (2001).</li><li>Gasparini, S., Migliore, M., Magee, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+initiation+and+propagation+of+dendritic+spikes+in+CA1+pyramidal+neurons.">On the initiation and propagation of dendritic spikes in CA1 pyramidal neurons.</a> J. Neurosci. 24, 11046-11056 (2004).</li><li>Losonczy, A., Magee, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrative+properties+of+radial+oblique+dendrites+in+hippocampal+CA1+pyramidal+neurons.">Integrative properties of radial oblique dendrites in hippocampal CA1 pyramidal neurons.</a> Neuron. 50, 291-307 (2006).</li><li>Remy, S., Csicsvari, J., Beck, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+control+of+neuronal+output+by+local+and+global+dendritic+spike+attenuation.">Activity-dependent control of neuronal output by local and global dendritic spike attenuation.</a> Neuron. 61, 906-916 (2009).</li><li>Stuart, G., Schiller, J., Sakmann, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Action+potential+initiation+and+propagation+in+rat+neocortical+pyramidal+neurons.">Action potential initiation and propagation in rat neocortical pyramidal neurons.</a> J. Physiol. 505 (Pt. 3), 617-632 (1997).</li><li>Magee, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+integration+of+excitatory+synaptic+input.">Dendritic integration of excitatory synaptic input.</a> Nat. Rev. Neurosci. 1, 181-190 (2000).</li><li>Amaral, D. G., Witter, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+three-dimensional+organization+of+the+hippocampal+formation:+a+review+of+anatomical+data.">The three-dimensional organization of the hippocampal formation: a review of anatomical data.</a> Neuroscience. 31, 571-591 (1989).</li><li>Miles, R., Toth, K., Gulyas, A. I., Hajos, N., Freund, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+between+somatic+and+dendritic+inhibition+in+the+hippocampus.">Differences between somatic and dendritic inhibition in the hippocampus.</a> Neuron. 16, 815-823 (1996).</li><li>Muller, C., Beck, H., Coulter, D., Remy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+control+of+linear+and+supralinear+dendritic+excitation+in+CA1+pyramidal+neurons.">Inhibitory control of linear and supralinear dendritic excitation in CA1 pyramidal neurons.</a> Neuron. 75, 851-864 (2012).</li><li>Murnick, J. G., Dube, G., Krupa, B., Liu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+iontophoresis+for+single-synapse+stimulation.">High-resolution iontophoresis for single-synapse stimulation.</a> J. Neurosci. Methods. 116, 65-75 (2002).</li><li>Liu, G., Choi, S., Tsien, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variability+of+neurotransmitter+concentration+and+nonsaturation+of+postsynaptic+AMPA+receptors+at+synapses+in+hippocampal+cultures+and+slices.">Variability of neurotransmitter concentration and nonsaturation of postsynaptic AMPA receptors at synapses in hippocampal cultures and slices.</a> Neuron. 22, 395-409 (1999).</li><li>Renger, J. J., Egles, C., Liu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+developmental+switch+in+neurotransmitter+flux+enhances+synaptic+efficacy+by+affecting+AMPA+receptor+activation.">A developmental switch in neurotransmitter flux enhances synaptic efficacy by affecting AMPA receptor activation.</a> Neuron. 29, (2001).</li><li>Heine, M., 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=Surface+mobility+of+postsynaptic+AMPARs+tunes+synaptic+transmission.">Surface mobility of postsynaptic AMPARs tunes synaptic transmission.</a> Science. 320, 201-205 (2008).</li><li>Somogyi, P., Klausberger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defined+types+of+cortical+interneurone+structure+space+and+spike+timing+in+the+hippocampus.">Defined types of cortical interneurone structure space and spike timing in the hippocampus.</a> J. Physiol. 562, 9-26 (2005).</li><li>Pugh, J. R., Jahr, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+GABAA+receptors+increase+cerebellar+granule+cell+excitability+and+synaptic+activity.">Axonal GABAA receptors increase cerebellar granule cell excitability and synaptic activity.</a> J. Neurosci. 31, 565-574 (2011).</li><li>Mozrzymas, J. W., Zarnowska, E. D., Pytel, M., Mercik, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+GABA(A)+receptors+by+hydrogen+ions+reveals+synaptic+GABA+transient+and+a+crucial+role+of+the+desensitization+process.">Modulation of GABA(A) receptors by hydrogen ions reveals synaptic GABA transient and a crucial role of the desensitization process.</a> J. Neurosci. 23, 7981-7992 (2003).</li><li>Pasternack, M., Smirnov, S., Kaila, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+modulation+of+functionally+distinct+GABAA+receptors+in+acutely+isolated+pyramidal+neurons+of+rat+hippocampus.">Proton modulation of functionally distinct GABAA receptors in acutely isolated pyramidal neurons of rat hippocampus.</a> Neuropharmacology. 35, 1279-1288 (1996).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Single-Channel Recording. , (2009).</li><li>Davie, J. T., 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=Dendritic+patch-clamp+recording.">Dendritic patch-clamp recording.</a> Nat. Protoc. 1, 1235-1247 (2006).</li><li>Major, G., Polsky, A., Denk, W., Schiller, J., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatiotemporally+graded+NMDA+spike/plateau+potentials+in+basal+dendrites+of+neocortical+pyramidal+neurons.">Spatiotemporally graded NMDA spike/plateau potentials in basal dendrites of neocortical pyramidal neurons.</a> J. Neurophysiol. 99, 2584-2601 (2008).</li><li>Rose, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+pharmacology+and+whole-cell+patch+recording+from+CNS+neurons,+in+vivo.">Combining pharmacology and whole-cell patch recording from CNS neurons, in vivo.</a> J. Neurosci Methods. , (2012).</li><li>Behrends, J. C., Lambert, J. C., Jensen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repetitive+activation+of+postsynaptic+GABA(A+)receptors+by+rapid,+focal+agonist+application+onto+intact+rat+striatal+neurones+in+vitro.">Repetitive activation of postsynaptic GABA(A )receptors by rapid, focal agonist application onto intact rat striatal neurones in vitro.</a> Pflugers Arch. 443, 707-712 (2002).</li><li>Hahnel, C., Kettenmann, H., Grantyn, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Practical Electrophysiological methods. , (1992).</li><li>Wetzel, C. H., 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=Specificity+and+sensitivity+of+a+human+olfactory+receptor+functionally+expressed+in+human+embryonic+kidney+293+cells+and+Xenopus+Laevis+oocytes.">Specificity and sensitivity of a human olfactory receptor functionally expressed in human embryonic kidney 293 cells and Xenopus Laevis oocytes.</a> J. Neurosci. 19, 7426-7433 (1999).</li><li>Cash, S., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+summation+of+excitatory+inputs+by+CA1+pyramidal+neurons.">Linear summation of excitatory inputs by CA1 pyramidal neurons.</a> Neuron. 22, 383-394 (1999).</li><li>Eccles, J. C., Jaeger, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+the+mode+of+operation+and+the+dimensions+of+the+junctional+regions+at+synapses+and+motor+end-organs.">The relationship between the mode of operation and the dimensions of the junctional regions at synapses and motor end-organs.</a> Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 148, 38-56 (1958).</li><li>Kwon, H. B., Sabatini, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glutamate+induces+de+novo+growth+of+functional+spines+in+developing+cortex.">Glutamate induces de novo growth of functional spines in developing cortex.</a> Nature. 474, 100-104 (2011).</li><li>Fino, 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=RuBi-Glutamate:+Two-Photon+and+Visible-Light+Photoactivation+of+Neurons+and+Dendritic+spines.">RuBi-Glutamate: Two-Photon and Visible-Light Photoactivation of Neurons and Dendritic spines.</a> Front Neural Circuits. 3, 2 (2009).</li></ol>

Her forklarer vi hvordan du søker rask mikro-iontoforese av nevrotransmittere å undersøke synaptiske integrasjon på dendritter. Denne teknikken har blitt brukt til å undersøke glutamatergic og GABAergic synaptisk transmisjon i ulike områder av hjernen in vitro og in vivo 9,20-22. Micro-iontoforese har vært brukt i mer enn 60 år, men i tidlige år ble det mest brukt til enten lokalt gjelder nevrotransmittere og narkotika på langsom eller middels tidsskalaer 23 eller for m...

Nevroner i sentralnervesystemet motta en rekke av synaptiske innganger på de tynne og ramified dendrittiske prosesser en. Det er de fleste av de eksitatoriske dendrittiske innganger mediert av glutamatergic synapser. Disse synapser kan aktiveres i en rommessig fordelt måte, noe som resulterer i postsynaptiske lineær integrering av eksitatoriske postsynaptiske potensialer (epsps). Hvis synapsene aktiveres samtidig og i romlig nærhet på Dendritt, kan disse eksitatoriske innganger være integrert supra-lineært og generere dendrittiske toppene 2-5. Videre avhenger integrering av eksitatoriske innganger på plasseringen av den inngangen på den dendrittiske treet. Signaler som ankommer ved den distale tuft region er mye mer attenuert enn proksimale innganger på grunn av kabel-filtrering 6.. I hippocampus, er fjernt innganger til den apikale dusk dendrites generert av en annen hjernen regionen enn de på proksimale dendrites 7. Et spennende spørsmål er derfor, er hvordan synaptiske innspill behandles av ulike dendrittiske avdelinger og hvis dendrittiske integrering regulerer påvirkning av disse lagdelte innganger på nevronal utløsning på forskjellige måter. Ikke bare de funksjonelle egenskaper, morfologiske trekk ved Dendritt, er plasseringen og gruppering av inngangene påvirker dendrittiske integrering av eksitatoriske innganger, også den ekstra inhiberende innganger fra gabaergic terminaler avgjørende bestemme effekten av glutamatergic synapser 8,9. Disse forskjellige aspekter ved synaptiske integrasjon kan være ideelt undersøkt ved hjelp av nevrotransmitter mikro-iontoforese, som tillater romlig definerte anvendelse av forskjellige nevrotransmittere til dendrittiske domener. Vi viser her hvordan du lykkes etablere mikro-iontoforese av glutamat og GABA å undersøke signal integrasjon i nerveceller. For denne søknaden, tynnhøye motstand pipetter fylt med konsentrerte neurotransmitter løsninger brukes. Disse pipetter er plassert nær den ytre membran av cellen, hvor de nevrotransmitter-reseptorer er lokalisert. En god visualisering av de dendrittiske grener er nødvendig. Dette oppnås best ved hjelp av fluorescerende fargestoffer, som er introdusert via plasteret pipette. Da en meget kort (&lt;1 msek) strømpuls (i området fra 10-100 nA) brukes for å løse ut de ladede molekyler nevrotransmitter. Med disse korte pulser og effektiv kapasitans kompensasjon, kan postsynaptiske potensialet eller strøm bli fremkalt med høyere tids-og romlig nøyaktighet, noe som innebærer plasseringen av eksitatoriske inngang er nøyaktig kjent. Glutamat mikro-iontoforese kan aktivere synapser i en definert radius, som er mindre enn 6 um som vist her (fig. 1 9), men det er også mulig å oppnå enkelt synapse oppløsning 10-12. Heine, M., et al </em&gt; viste at den romlige oppløsning av hurtig mikro-iontoforese kan også bli justert for å få øye på størrelser under 0,5 pm, som er mindre enn punktstørrelse regelmessig oppnås med to-foton uncaging av glutamat 13.. Med rask mikro-iontoforese er det lett mulig å bruke to eller flere iontoforetisk pipetter og plassere dem på ulike, selv fjerne flekker på dendrittiske treet. På denne måten kan integrering av eksitatoriske hendelser, inkludert de fra ulike veier, undersøkes. Det er også mulig å anvende et glutamat og en GABA fylt iontoforetisk pipette samtidig. På denne måten kan virkningen av GABAerg hemming på forskjellige steder i forhold til den eksitatoriske inngangen (på-bane, utenfor-bane inhibering) kan studeres. Også effekten av hemming av interneurons rettet mot spesifikke nevrale domener, som distale dendritter, soma eller aksoner 14, kan bli undersøkt ved hjelp av GABA iontoforese. I dyrkede nerveceller, tilbyr rask mikro-iontoforese muligheten til å investigate enkelt synapse distribusjon og elementære aspektene ved synaptisk kommunikasjon i nevroner i mye mer detalj 10,11. I denne artikkelen viser vi i detalj hvordan å etablere glutamat og GABA iontoforese for bruk i akutte hjernen skiver, noe som gjør det mulig å undersøke synaptiske integrering av eksitatoriske og hemmende innganger i avhengighet av innspill beliggenhet, innspill styrker, og timing, alene eller i samspill. Vi vil påpeke fordeler og begrensninger av denne teknikken og hvordan å feilsøke vellykket.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-photon laser scanning microscope (TRIM Scope II), and Ultima IV, Prairie Technologies, Middleton, Wisconsin)</td>
			<td>LaVision Biotec, Bielefeld, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-photon laser scanning microscope Ultima IV</td>
			<td>Prairie Technologies, Middleton, Wisconsin, USA</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ti:Sapphire ultrafast-pulsed laser</td>
			<td>Chameleon Ultra II, Coherent</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60X Objective, NA 0.9</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeiss Axioskop 2 FS upright microscope</td>
			<td>TILLPhotonics, Gr&auml;felfing, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monochromator</td>
			<td>TILLPhotonics, Gr&auml;felfing, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-iontophoresis system MVCS-02</td>
			<td>NPI Electronics, Tamm, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutter puller P-97</td>
			<td>Sutter Instrument Company, Novato, CA</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass filaments (150 GB F 8P)</td>
			<td>Science Products, Hofheim, Germany</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 hydrazide</td>
			<td>Molecular Probes life technologies</td>
			<td>A-10436</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 594</td>
			<td>Molecular Probes life technologies</td>
			<td>A-10438</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P9333</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S8282</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S6297</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S7903</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C5080</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M2670</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>G7528</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K-Gluconate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>G4500</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES-acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphocreatin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P7936</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E3889</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>G8415</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GABA</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A5835</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.09137.1000</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.09108.1000</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fast micro-iontophoresis of glutamate and gaba: a useful tool to investigate synaptic integration

En av de grunnleggende interesser i nevrovitenskap er å forstå integreringen av eksitatoriske og hemmende innganger langs svært komplekse strukturen i dendrittiske treet, som til slutt fører til neuronal produksjon av aksjonspotensialer på axon. Påvirkningen av ulike romlige og tidsmessige parametre for spesifikke synaptiske innspill på neuronal produksjonen er for tiden under etterforskning, f.eks avstandsavhengig demping av dendrittiske innganger, plasseringen-avhengige interaksjonen mellom romlig segregerte innganger, påvirkning av GABAergig hemming på eksitatoriske integrasjon, lineær og ikke-lineære integrering moduser, og mange flere. Med rask mikro-iontoforese av glutamat og GABA er det mulig å presist undersøke den romlige og tidsmessige integrering av glutamatergic eksitasjon og GABAergic hemming. Kritiske tekniske kravene er enten en utløst lysrør, light-emitting diode (LED), eller en to-foton scanning mikroskop for å visualisere dendrittiske grener uten å innføre vesentlig foto-skade av vev. Videre er det meget viktig å ha en mikro-iontoforese forsterker som tillater rask kapasitans kompensasjon av høye motstand pipetter. Et annet viktig punkt er at ingen senderen er uvilkårlig utgitt av pipetten i løpet av eksperimentet. Når etablert, vil denne teknikk og gir pålitelige og reproduserbare signaler med en høy nevrotransmitter og plassering spesifisitet. Sammenlignet med glutamat og GABA uncaging, gir rask iontoforese med begge sendere på samme tid, men på svært fjerne steder uten begrensning til synsfeltet. Det er også fordeler i forhold til fokal elektrisk stimulering av aksoner: med mikro-iontoforese plasseringen av inngangs området er definitivt kjent, og det er for at kun den nevrotransmitter av interesse er sluppet. Men det må tas i betraktning at med mikro-iontoforese barepostsynapse er aktivert og presynaptiske aspekter av signalstoffet utgivelsen er ikke løst. I denne artikkelen viser vi hvordan du setter opp mikro-iontoforese i hjernen skive eksperimenter.

En enkel metode for å bestemme den romlig spredning av iontoforese er å trekke tilbake den iontoforetisk pipette trinnvis fra Dendritt, samtidig som mates ut glutamat konstant. Vi fant at den romlige utstrekningen av en mikro-iontoforetisk stimulering hadde en diameter på omtrent 12 um (figur 1 som viser radius). Hvor dypt i vevet på iontoforese kan brukes, avhenger av stivheten av pipetten. Imidlertid iontoforetisk pipetter som trengs for eksperimenter i stykker (fig. 2), som er br...

Watch this Scientific Journal Video about Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration at JoVE.com

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration (Video) | JoVE

I denne artikkelen introduserer vi fort micro-iontoforese av nevrotransmittere som en teknikk for å undersøke integrering av postsynaptiske signaler med høy romlig og tidsmessig presisjon.

Fast Micro-iontoforese av glutamat og GABA: Et nyttig verktøy for å etterforske Synaptic Integration

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

Cut-loading: A Useful Tool for Examining the Extent of Gap Junction Tracer Coupling Between Retinal Neurons

Cut-loading: A Useful Tool for Examining the Extent of Gap Junction Tracer Coupling Between Retinal Neurons (Video) | JoVE

Cut-lasting: et nyttig verktøy for å undersøke graden av Gap Junction Tracer kobling mellom Retinal Neurons

In addition to chemical synaptic transmission, neurons that are connected by gap junctions can also communicate rapidly via electrical synaptic ...

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions (Video) | JoVE

MPI CyberMotion Simulator: Gjennomføring av en roman Motion Simulator til Undersøke multisensorisk Sti Integrering i tre dimensjoner

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. ...

Lateral Diffusion and Exocytosis of Membrane Proteins in Cultured Neurons Assessed using Fluorescence Recovery and Fluorescence-loss Photobleaching

Lateral Diffusion and Exocytosis of Membrane Proteins in Cultured Neurons Assessed using Fluorescence Recovery and Fluorescence-loss Photobleaching (Video) | JoVE

Lateral Diffusjon og eksocytose av membran proteiner i dyrkede Neurons vurdert ved hjelp av Fluorescens Recovery og fluorescens-tap photobleaching

Membrane proteins such as receptors and ion channels undergo active trafficking in neurons, which are highly polarised and morphologically complex. This ...

Automated Quantification of Synaptic Fluorescence in C. elegans

Automated Quantification of Synaptic Fluorescence in C. elegans (Video) | JoVE

Automatisert Kvantifisering av Synaptic fluorescens i<em&gt; C. elegans</em

Synapse strength refers to the amplitude of postsynaptic responses to presynaptic neurotransmitter release events, and has a major impact on overall ...

Deriving the Time Course of Glutamate Clearance with a Deconvolution Analysis of Astrocytic Transporter Currents

Deriving the Time Course of Glutamate Clearance with a Deconvolution Analysis of Astrocytic Transporter Currents (Video) | JoVE

Utlede Tid Course of Glutamat Lagersalg med en deconvolution Analyse av astrocytic Transporter Currents

The highest density of glutamate transporters in the brain is found in astrocytes. Glutamate transporters couple the movement of glutamate across the ...

Using an &#945;-Bungarotoxin Binding Site Tag to Study GABA A Receptor Membrane Localization and Trafficking

Using an ÃŽÂ±-Bungarotoxin Binding Site Tag to Study GABA A Receptor Membrane Localization and Trafficking (Video) | JoVE

Ved hjelp av en α-bungarotoxin Binding Side Tag til Study GABA A-reseptoren Membran Lokalisering og menneskehandel

It is increasingly evident that neurotransmitter receptors, including ionotropic GABA A receptors (GABAAR), exhibit highly dynamic trafficking and cell ...

Induction of an Isoelectric Brain State to Investigate the Impact of Endogenous Synaptic Activity on Neuronal Excitability In Vivo

Induction of an Isoelectric Brain State to Investigate the Impact of Endogenous Synaptic Activity on Neuronal Excitability In Vivo (Video) | JoVE

Induksjon av et isoelektrisk Brain State å undersøke effekten av endogent Synaptic aktivitet på neuronal Excitability<em&gt; I Vivo</em

The way neurons process information depends both on their intrinsic membrane properties and on the dynamics of the afferent synaptic network. In ...

Using Enzyme-based Biosensors to Measure Tonic and Phasic Glutamate in Alzheimer's Mouse Models

Using Enzyme-based Biosensors to Measure Tonic and Phasic Glutamate in Alzheimer's Mouse Models (Video) | JoVE

Ved hjelp av enzymbaserte Biosensorer å måle Tonic og phasic Glutamat i Alzheimers musemodeller

Neurotransmitter disruption is often a key component of diseases of the central nervous system (CNS), playing a role in the pathology underlying ...

Culturing In Vivo-like Murine Astrocytes Using the Fast, Simple, and Inexpensive AWESAM Protocol

Culturing In Vivo-like Murine Astrocytes Using the Fast, Simple, and Inexpensive AWESAM Protocol (Video) | JoVE

Dyrking i Vivo-liker Murine astrocyttene ved hjelp av rask, enkel og rimelig AWESAM-protokollen

The AWESAM (a low-cost easy stellate astrocyte method) protocol entails a fast, simple, and inexpensive way to generate large quantities of in vivo-like ...

Combining Optogenetics with Artificial microRNAs to Characterize the Effects of Gene Knockdown on Presynaptic Function within Intact Neuronal Circuits

Combining Optogenetics with Artificial microRNAs to Characterize the Effects of Gene Knockdown on Presynaptic Function within Intact Neuronal Circuits (Video) | JoVE

Kombinere Optogenetics med kunstig microRNAs å karakterisere effekter av Gene Knockdown Presynaptic funksjonen i intakt nevrale kretser

The purpose of this protocol is to characterize the effect of gene knockdown on presynaptic function within intact neuronal circuits. We describe a ...