Name: induction of an isoelectric brain state to investigate the impact of endogenous synaptic activity on neuronal excitability in vivo
Uploaded: 2016-03-31T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction of an Isoelectric Brain State to Investigate the Impact of Endogenous Synaptic Activity on Neuronal Excitability In Vivo at JoVE.com

Bu çalışma Fondation de France, Institut National de la Sante Et de la Recherche MEDICALE, Pierre &amp; Marie Curie Üniversitesi ve programın &#39;Investissements d&#39;avenir&#39; ANR-10-IAIHU-06 hibe ile desteklenmiştir.

Tüm işlemler Avrupa Birliği kurallarına uygun olarak yapılmıştır (direktif 2010/63 / AB) ve Hayvan Deneyleri Charles Darwin Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır. Ancak çoğu adımlar herkesin özel ihtiyaçlarına uygun şekilde adapte edilebilir, burada rutin laboratuvarda kullanmak prosedürü açıklar. 1. Cerrahi Hazırlık Not: Tüm kesi ve basınç noktaları tekrar tekrar lokal anestezi (lidokain veya bupivakain) ile infiltre edilmelidir. asep...

Biz burada ağ ve hücresel düzeydeki in vivo spontan serebral elektriksel aktivitenin içinde bastırmak için yeni bir yöntem tarif. Bu prosedür, izoelektrik koma 41 olarak bilinen bir aşırı beyin durumuna yol açar. görünümünde bir klinik açıdan bakıldığında, böyle bir elektroserebral hareketsizlik EEG görülebilir en ağır anormallik olduğunu. Çoğunlukla ya ölüyor ya da kalıcı bitkisel 42 devam tüm hastalarla, geri dönüşü olmayan bir koma ile ili...

herhangi bir çevresel uyaranlara veya davranışsal görevlerin yokluğunda, &quot;dinlenme&quot; beyin elektroensefalografi (EEG) dalgalar olarak kafa derisi kaydedilebilir elektriksel aktivitenin sürekli bir akış oluşturur. Bu endojen serebral aktivitenin hücre içi korelasyon afferent ağlar 1,2 sürekli aktiviteyi yansıtan eksitatör ve inhibitör sinaptik potansiyellerin bir arada oluşur (aynı zamanda &quot;sinaptik gürültü&quot; olarak da bilinir) arka plan membran voltaj dalgalanmaları ile karakterizedir. Bu spontan aktivite teyakkuz farklı devletleri ile frekans ve genlik değişir. Tek nöronların eksitabilite ve cevaplılığı üzerine ağ etkinliğinin etkisini aydınlatılması sinirbilimlerden 3,4 büyük zorluklardan biridir. Birçok deneysel ve hesaplamalı çalışmalar bütünleştirici propertie devam eden sinaptik aktivitenin fonksiyonel etkilerini araştırdınöronların s. Ancak, arka plan sinaptik gürültü etkilenen farklı nöronal parametrelerin rolü belirsiz kalır. Örneğin, membran depolarizasyon ortalama seviyesi pozitif 5,6 veya negatif 7-9 aksiyon potansiyelleri tetiklemek için algılama verilerinin yeteneği ile ilişkili bulunmuştur. Bazı araştırmalar afferent sinaptik girdi sürekli değişen akışından kaynaklanan zar potansiyeli dalgalanmalar, güçlü bir şekilde giriş-çıkış ilişkisi 3,10-13 kazancını düzenlenmesiyle tek nöronların yanıt etkilediğini düşündürmektedir oysa Ayrıca, diğerleri göstermektedir inhibisyonu şant aracılık ettiği zar girişi iletkenlikteki değişimler ne olursa olsun, membran dalgalanmalar 14,15 büyüklük nöronal kazanç modüle edilmesi için yeterli olmaktadır. Son olarak, uyanık hayvanlar üzerinde yapılan son çalışmalar, tek bir nöron duyusal bilginin işleme eleştirel uyanıklık a durumuna bağlıdır nasıl vurguladınd mevcut davranışsal talep 16,17. son derece enterkonnekte sistemin belirli bir sürecin işlevsel rolünü aydınlatmak için bir basit strateji yokluğu özellikle sistemin işleyişini nasıl değiştirdiğini tespit etmektir. Bu yöntem geniş bir deney lezyonlar ya da farklı beyin bölgeleri 18-21 inaktivasyonunu veya spesifik iyon kanalları 22,23 farmakolojik blokajı kullanılarak, örneğin, nörolojik araştırmalarında kullanılmıştır. Özellikle, fonksiyonel bağlantı ve ağ dinamikleri tek hücre hesaplama 24-27 nasıl etkilediğini açıklayacak in vivo olarak tatbik edilmiştir. Bununla birlikte, bugüne kadar yerel manipülasyonlar nöronların ateş engellemek ve / veya kısmen etkili olabilir temel biyofiziksel özellikleri karıştırmayı amaçlanmıştır ve nispeten küçük beyin hacmi 28 ile sınırlıdır. Bu sınırlamaları aşmak için, in vivo deneysel bir yaklaşımla yeni bir geliştirilmişSıçan tüm beyin sinaptik etkinlik 29 tamamen bastırılmasıyla sonra elde edilen belirli bir ağ, dinamik gömülü belirli bir beyin durumda kaydedilen tek nöronların, yani, elektrofizyolojik özellikleri karşılaştırma. Kontrol koşulları olarak, iki farklı kortikal dinamikleri oluşturulabilir. Uyku benzeri elektrokortikografik (ECOG) desenleri, sodyum pentobarbital orta doz enjeksiyonu ile indüklenmiştir. Seçenek olarak ise, uyanıkken (uyanık benzeri örneği) temel kortikal aktivite ile karşılaştırılabilir küçük genlikli hızlı ECoG dalgaları fentanil enjeksiyonla üretilebilir. Aynı ECoG ve hücre içi kayıt korurken Daha sonra, endojen beyin elektriksel aktivitesi tam bir susturma izoelektrik ECOG ve hücre içi faaliyetleri, özelliği, sodyum pentobarbital yüksek doz, sistemik enjeksiyonu yoluyla elde edilmiştir. Böyle bir aşırı koma indüksiyon potansiyel olarak ölümcül Ardışık olabilir çünkübiyolojik fonksiyonları ces, fizyolojik değişkenlerin dikkatli ve sürekli izleme gerekliydi. Bu nedenle, biz titizlikle deneyler boyunca kalp atım frekansını, end-tidal CO 2 konsantrasyonu (EtCO 2), O 2 doygunluğu (SpO2) ve sıçan çekirdek sıcaklığını izledi. Biz, in vivo uzun ve istikrarlı bir kayıtlar için uygundur keskin Mikroelektronlar kullanarak bu farklı durumlarında tek nöronlar özelliklerini değerlendirir. Burada tarif edilen prosedür, diğer elektrofizyolojik ve görüntüleme yaklaşımları ile kombine edilebilir ve diğer hayvan modelleri genişletilebilir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium Pentobarbital</td>
			<td>Centravet</td>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine 500</td>
			<td>Merial</td>
			<td>Imalg&#232;ne 500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl&#160;</td>
			<td>Janssen-Cilag</td>
			<td>Fentanyl</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylocaine</td>
			<td>Centravet</td>
			<td>Xylovet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gallamine triethiodide</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECoG amplifier</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>AC amplifier, Model 1700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intracellular amplifier</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>Axoclamp 900A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition interface</td>
			<td>Cambridge Electronic Design</td>
			<td>CED power 1401-3&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data analysis software</td>
			<td>Cambridge Electronic Design</td>
			<td>Spike2 version 7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>micromanipulator</td>
			<td>Scientifica</td>
			<td>IVM-3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary Puller</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>PE-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate glass capillaries</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>GC150F-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver wire 0.125mm (intracellular recording)</td>
			<td>WPI</td>
			<td>AGT0525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ag-AgCl reference</td>
			<td>Phymep</td>
			<td>E242</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver wire 0.25mm (ECoG recording)</td>
			<td>WPI</td>
			<td>AGT1025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artificial respiration system</td>
			<td>Minerve</td>
			<td>Alpha Lab</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiological parameters monitoring</td>
			<td>Digicare</td>
			<td>LifeWindow Lite</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Blanket</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>507215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>15005-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps Dumont #5</td>
			<td>FST</td>
			<td>11295-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps Dumont #5SF</td>
			<td>FST</td>
			<td>11252-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IP Polyurethane catheter - 0.43x0.69mm&#160;&#160;</td>
			<td>Instech</td>
			<td>BTPU-027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon elastomere</td>
			<td>WPI</td>
			<td>KWIK-CAST</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental drill</td>
			<td>NSK</td>
			<td>Y1001151 and P496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical glue</td>
			<td>3M</td>
			<td>vetbond</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction of an isoelectric brain state to investigate the impact of endogenous synaptic activity on neuronal excitability in vivo

yolu nöronlar işlem bilgileri kendi içsel membran özelliklerine ve afferent sinaptik ağının dinamikleri hem de bağlıdır. kuvvetle uyanıklık durumunun bir fonksiyonu olarak değişmektedir özellikle endojen üretilen ağ aktivitesi, olarak, önemli ölçüde nöronal hesaplama modüle eder. Spontan serebral dinamikleri tek nöronların bütünleştirici özelliklerini nasıl etkilediğini farklı araştırmak için, sodyum pentobarbital yüksek dozda sistemik enjeksiyonu yoluyla in vivo olarak serebral aktivitesi bastırmada oluşan sıçan yeni bir deneysel strateji geliştirmiştir. Sürekli kombine elektrokortikogram (EcoG) ve hücre içi kayıtları tarafından izlenen kortikal faaliyetleri, giderek istikrarlı bir izoelektrik profiline lider, yavaşlar. derin bir koma halinde sıçan koyarak bu aşırı beyin devleti, dikkatle deneyler boyunca hayvanın fizyolojik sabitleri ölçülerek izlendi. Hücre içi recordings bize karakterize ve uyku-uyanıklık döngüsü karşılaşıldığı gibi fizyolojik ilgili kortikal dinamikleri, içine gömülü aynı nöronun bütünleştirici özelliklerini karşılaştırmak için izin ve beyin tamamen sessiz olduğu zaman.

Uyaran ve bir izoelektrik beyin durumunu korumak in vivo deneysel prosedürde bir hassastır. Doğrudan sinirsel uyarıların ve transfer fonksiyonunun 29 kortikal ağ etkinliğinin etkisini incelemek için güçlü bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Şekil 1 (Şekil 1A önce hayvanın fizyolojik durumunun ECOG ve hayati sabitleri de dahil olmak üzere çok parametreli izleme, gösterir izoelektrik devletin) ve sonra <stro...

Watch this Scientific Journal Video about Induction of an Isoelectric Brain State to Investigate the Impact of Endogenous Synaptic Activity on Neuronal Excitability In Vivo at JoVE.com

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

Bu prosedür bir izoelektrik beyin devlet sonuçlanan fizyolojik ilgili beyin durumlarında ve devam eden elektrik faaliyetlerinin tam kaldırılmasından sonra tek nöronların uzun ömürlü in vivo hücre içi kayıtları gerçekleştirir. hayvanın fizyolojik sabitleri dikkatle yapay komada durumuna geçiş sırasında izlenir.

Bir izoelektrik Beyin Devlet indüksiyon Nöronal Eksitabilite üzerinde Endojen Sinaptik Faaliyet etkisini araştırmak için<em&gt; İn Vivo</em

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

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

Β-amiloid Oligomerik hazırlanması 1-42</subHipokampal Dilimleri Sinaptik Plastisite değer düşüklüğü> İndüksiyon

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

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Kemirgen Beyin Dilimleri Nöronlar Vibrodissociation Sinaptik İletim ve Görüntü Presinaptik Terminalleri Eğitim

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Multi-electrode Array Recordings of Neuronal Avalanches in Organotypic Cultures

Organotipik Kültürleri nöronal Çığ Çok elektrot Dizi Kayıtlar

The cortex is spontaneously active, even in the absence of any particular input or motor output.  During development, this activity is important for the ...

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

Kortikal Nöronlar In Vivo İki foton Of Görüntüleme Deneyimi bağımlı Moleküler Değişiklikler

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety ...

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

Glutamat ve GABA hızlı Micro-iyontoforez: Synaptic Entegrasyon Araştırma yararlı bir araç

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

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

Hayvanlar davranmak, Awake Tek-birim Recordings Microwires Organize Dizileri implantasyon için Usulü

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

Genetic Manipulation of Cerebellar Granule Neurons In Vitro and In Vivo to Study Neuronal Morphology and Migration

Genetic Manipulation of Cerebellar Granule Neurons In Vitro and In Vivo to Study Neuronal Morphology and Migration

Serebellar Granül Nöronlar Genetik Manipülasyon<em&gt; In Vitro</em&gt; Ve<em&gt; In Vivo</em&gt; Nöronal morfoloji ve Göç Eğitim için

Developmental events in the brain including neuronal morphogenesis and migration are highly orchestrated processes. In vitro and in vivo analyses allow ...

In Utero Electroporation Approaches to Study the Excitability of Neuronal Subpopulations and Single-cell Connectivity

In Utero Electroporation Approaches to Study the Excitability of Neuronal Subpopulations and Single-cell Connectivity

Rahimde Elektroporasyon Nöronal alt popülasyonlar heyecanlanma ve Tek hücreli Bağlantı Eğitim Yaklaşımları

The nervous system is composed of an enormous range of distinct neuronal types. These neuronal subpopulations are characterized by, among other features, ...

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

Sinaptik plastisite akut Hipokampal dilimleri bir küçük hacimli geri dönüşüm-, perfüzyon- ve batma-tipi oda sistemi içinde tutulan kayıt

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

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

Optogenetics gen nakavt etkileri olduğu gibi nöronal devreler içinde Presynaptic işlevi karakterize etmek için yapay mikroRNA'lar birleştirme

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