Name: preparation of horizontal slices of adult mouse retina for electrophysiological studies
Uploaded: 2017-01-27T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Horizontal Slices of Adult Mouse Retina for Electrophysiological Studies at JoVE.com

This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG FOR701 and FE464/11-1 to A.F. The authors want to acknowledge the excellent technical assistance of Andrea Nerz.

Alle procedurer blev udført i overensstemmelse med retningslinjerne for dyreforsøg udstedt af Forbundsrepublikken Tyskland. BEMÆRK: Da den retinale væv vil være blottet for ilt under langvarige dele af denne procedure, bør gennemføres alle trin ud så hurtigt som muligt. Mus skal være mørk-tilpasset mindst 3 timer før dissektion. For at undgå lys tilpasning af nethinden, forberedelse og opskæring skal udføres under svagt rødt lys. 1. Fremstilling af m...

<ol>
	<li>DeVries, S. H., Li, W., Saszik, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+processing+in+two+transmitter+microenvironments+at+the+cone+photoreceptor+synapse.">Parallel processing in two transmitter microenvironments at the cone photoreceptor synapse.</a> Neuron. 50, 735-748 (2006).</li><li>Jackman, S. L., 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=Role+of+the+synaptic+ribbon+in+transmitting+the+cone+light+response.">Role of the synaptic ribbon in transmitting the cone light response.</a> Nature Neuroscience. 12 (3), 303-310 (2009).</li><li>Rabl, K., Cadetti, L., Thoreson, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+exocytosis+is+faster+in+cones+than+in+rods.">Kinetics of exocytosis is faster in cones than in rods.</a> J. Neurosci. 25 (18), 4633-4640 (2005).</li><li>Singer, J. H., Lassov&#225;, L., Vardi, N., Diamond, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordinated+multivesicular+release+at+a+mammalian+ribbon+synapse.">Coordinated multivesicular release at a mammalian ribbon synapse.</a> Nature Neuroscience. 7 (8), 826-833 (2004).</li><li>Peichl, L., Gonz&#225;lez-Soriano, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+types+of+horizontal+cell+in+rodent+retinae:+a+comparison+of+rat,+mouse,+gerbil,+and+guinea+pig.">Morphological types of horizontal cell in rodent retinae: a comparison of rat, mouse, gerbil, and guinea pig.</a> Vis. Neurosci. 11, 501-517 (1994).</li><li>Ames, A., Nesbett, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+retina+as+an+experimental+model+of+the+central+nervous+system.">In vitro retina as an experimental model of the central nervous system.</a> J. Neurochem. 37 (4), 867-877 (1981).</li><li>Mathis, D. M., Furman, J. J., Norris, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+acute+hippocampal+slices+from+rats+and+transgenic+mice+for+the+study+of+synaptic+alterations+during+aging+and+amyloid+pathology.">Preparation of acute hippocampal slices from rats and transgenic mice for the study of synaptic alterations during aging and amyloid pathology.</a> J. Vis. Exp. (49), (2011).</li><li>Peichl, L., Sandmann, D., Boycott, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+anatomy+and+function+of+mammalian+horizontal+cells.">Comparative anatomy and function of mammalian horizontal cells.</a> Development of the Retina. , (1998).</li><li>Feigenspan, A., Babai, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+properties+of+spontaneous+excitatory+currents+and+encoding+of+light/dark+transitions+in+horizontal+cells+of+the+mouse+retina.">Functional properties of spontaneous excitatory currents and encoding of light/dark transitions in horizontal cells of the mouse retina.</a> Eur. J. Neurosci. 42 (9), 2615-2632 (2015).</li><li>Enoki, R., Jakobs, T. C., Koizumi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Horizontal+slice+preparation+of+the+retina.">Horizontal slice preparation of the retina.</a> J. Vis. Exp. (1), e108 (2006).</li><li>Babai, N., 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=Functional+roles+of+complexin3+and+complexin4+at+mouse+photoreceptor+ribbon+synapses.">Functional roles of complexin3 and complexin4 at mouse photoreceptor ribbon synapses.</a> J. Neurosci. 36, 6651-6667 (2016).</li><li>Thoreson, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Horizontal+slices+of+mouse+retina+expose+horizontal+cells+and+their+properties+(Commentary+on+Feigenspan+&amp;+Babai).">Horizontal slices of mouse retina expose horizontal cells and their properties (Commentary on Feigenspan &amp; Babai).</a> Eur. J. Neurosci. 42 (9), 2613-2614 (2015).</li></ol>

I modsætning til lodrette skiver, er den dendritiske morfologi radialt orienterede neuroner som horisontale celler og amacrine celler velbevaret. Sammenlignet med hele nethinden præparater, disse celletyper er let tilgængelige for mikroelektroder og kan studeres af både elektrofysiologiske og billeddannende teknikker. Her har vi fokuseret på den ydre nethinde; imidlertid blevet rapporteret en lignende fremgangsmåde især for amacrine celler i den indre nethinde 10. <p class="jove_conten...

Visuel information er kodet som en dynamisk spatio-temporale mønster af fotoreceptor-aktivering, og båndet synapse mellem fotoreceptorer og anden ordens neuroner bestemmer nedstrøms overførsel af visuel information. Den lodrette skive forberedelse af den mammale nethinden er et meget værdifuldt værktøj til at studere signalbehandling i lodrette veje, dvs. mellem fotoreceptorer og bipolære celler, og mellem bipolære celler og nogle typer af amacrine celle 1, 2, 3, 4. Imidlertid vertikal skæring forårsager altid alvorlig trunkering af de dendritiske områderne mange retinale neuroner, hvilket fører til betydelige tab af synaptiske kontakter. Især i den ydre nethinde, er vandrette celler påvirkes på grund af deres sideværts spredt udvidede dendritiske marker og Axon terminalsystemer 5. I en lodretskive forberedelse, den synaptiske input af hundredvis af kegle fotoreceptor terminaler til dendritter af horisontal celle reduceres således til et par sparsomme kontakter. Dette kan være tilstrækkeligt at studere egenskaberne af de enkelte synapser, men det betyder på ingen måde repræsenterer signal databehandling ligger til grund for synkroniseret aktivering af fotoreceptor bånd synapser. Vi udviklede derfor en horisontal skive præparat, der efterlader næsten hele keglen fotoreceptor synaptiske input til horisontale celle dendritter intakt og funktionel. Planet af sektionering løber parallelt med overfladen af ​​nethinden, ideelt skærer gennem det indre nukleare lag mellem horisontale celler og amacrine celler. Således er vandrette skiver af den ydre nethinde skabt et indhold på præsynaptiske sted, fotoreceptorer med indre og ydre segmenter samt synaptiske terminaler og horisontale celler og bipolære celler på den postsynaptiske site. Dette præparat er velegnet to undersøge koordinerede synaptiske input i vandrette celle dendritter af alle kegle fotoreceptorer inden for sit dendritiske felt. Det således kan vise sig nyttigt at bedre at forstå funktionen af ​​fotoreceptor bånd synapse, som er afgørende for overførsel af visuel information fra matrix af fotoreceptor aktivering i en postsynaptiske respons.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="627">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ames&#39; Medium</td>
			<td style="width:125px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">A1420</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium Bicarbonate</td>
			<td style="width:125px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hepes</td>
			<td style="width:125px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Carbogen</td>
			<td style="width:125px;">Air Liquide</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Agarose</td>
			<td style="width:125px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">A9045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">35-mm petri dish (plastic)</td>
			<td style="width:125px;">Nunc Thermofisher</td>
			<td style="width:119px;">150318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass petri dish</td>
			<td style="width:125px;">Chemoline</td>
			<td style="width:119px;">50-1470-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:125px;">Dispensary university hospital</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Vibratome injector blade</td>
			<td style="width:125px;">Biosystems</td>
			<td style="width:119px;">39053250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Vibratome</td>
			<td style="width:125px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:119px;">VT1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Vibrocheck</td>
			<td style="width:125px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microwave</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Water bath</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Forceps</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">20-gauge needles</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Spring scissors</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Curved scalpel blades</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereo microscope</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic Pasteur pipette</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass Pasteur pipette</td>
			<td style="width:125px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of horizontal slices of adult mouse retina for electrophysiological studies

Lodrette slice præparater er veletablerede til at studere kredsløb og signal transmission i et voksent pattedyr nethinden. Planet af sektionering i disse præparater er vinkelret på den retinale overflade, hvilket gør den ideel til studiet af radialt orienterede neuroner som fotoreceptorer og bipolære celler. Men den store dendritiske dorne af vandrette celler, wide-field amacrine celler og ganglieceller er for det meste trunkeret, efterlader markant reduceret synaptisk aktivitet i disse celler. Henviser ganglieceller og fordrevne amacrine celler kan undersøges i en hel-monteret fremstilling af nethinden, horisontale celler og amacrine celler placeret i den indre nukleare lag kun er dårligt tilgængelige for elektroder i hele retina væv. For at opnå maksimal tilgængelighed og synaptisk integritet, vi udviklet en horisontal skive forberedelse af musen nethinden, og studerede signal transmission ved synapsen mellem fotoreceptorer og horisontalceller. Vandret sektionering tillader (1) let og entydig visuel identifikation af horisontale celle organer for elektrode målretning, og (2) bevarelse af de udvidede horisontale celle dendritiske felter, som en forudsætning for intakt og funktionel kegle synaptiske input til vandrette celle dendritter. Vandrette celler fra horisontale skiver udstillet tonic synaptisk aktivitet i mørket, og de svarede at orientere lysglimt med en reduktion af indadgående strøm og formindsket synaptisk aktivitet. Immuncytokemisk evidens for, at næsten alle kegler inden den dendritiske område en horisontal celle etablere synapser med sine perifere dendritter. Den horisontale forberedelse skive er derfor velegnet til at studere de fysiologiske egenskaber af horisontalt udvidede retinale neuroner samt sensorisk signaltransmission og integration på tværs af udvalgte synapser.

<html> I vandrette skiver af muse nethinden, kunne vandrette celle organer let identificeres i henhold til deres unikke morfologi med flere primære dendritter på vej ud af en polygonal celle krop (figur 1A). Horisontale cellelegemer placeret nær overfladen af ​​udsnittet blev rutinemæssigt tilgængelige for patch-clamp elektroder. Under optagelser blev celler fyldt med en fluorescerende farvestof, afsløre deres indviklede dendritisk arborization, som nøje ligned...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Horizontal Slices of Adult Mouse Retina for Electrophysiological Studies at JoVE.com

Preparation of Horizontal Slices of Adult Mouse Retina for Electrophysiological Studies

Vi udviklede en horisontal skive forberedelse af et voksent pattedyr nethinden med planet for sektionering parallelt retinaoverfladen. Dendritiske områder nonradially orienterede retinale neuroner blev ikke afkortet, så studiet af signalbehandling med patch-clamp og billedbehandling teknikker.

Udarbejdelse af horisontale Skiver af Voksen Mouse Retina for Elektrofysiologiske Studies

Vertical slice preparations are well established to study circuitry and signal transmission in the adult mammalian retina. The plane of sectioning in ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Organotypic Culture of Full-thickness Adult Porcine Retina

There is a recognized demand for in vitro models that can replace or reduce animal experiments. Porcine retina has a similar neuronal structure to human ...

In vivo Electroporation of Developing Mouse Retina

In vivo Electroporation of Developing Mouse Retina

The functional characterization of genes expressed during mammalian retinal development remains a significant challenge.  Gene targeting to generate ...

Electrophysiological Characterization of GFP-Expressing Cell Populations in the Intact Retina

Elektrofysiologiske Karakterisering af GFP-udtrykkende cellepopulationer i den intakte Retina

Studying the physiological properties and synaptic connections of specific neurons in the intact tissue is a challenge for those cells that lack ...

Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Acute Slices of the Adult Mouse Forebrain

Time-lapse Imaging af neuroblast Migration i Akutte Skiver af den voksne Mouse forhjerne

There is a substantial body of evidence indicating that new functional neurons are constitutively generated from an endogenous pool of neural stem cells ...

Preparation of Acute Subventricular Zone Slices for Calcium Imaging

Fremstilling af akutte Subventricular Zone Slices for Calcium Imaging

The subventricular zone (SVZ) is one of the two neurogenic zones in the postnatal brain. The SVZ contains densely packed cells, including neural ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Dobbelte Elektrofysiologiske Optagelser af synaptisk-evoked astrogliale og Neuronal respons i Akut hippocampusskiver

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

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

Forbedret forarbejdning og konservering af Hippocampale Mouse Skiver for en meget stabil og reproducerbar optagelse af langfristet Potensering

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

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

Elektrofysiologiske optagelse i hjernen af ​​intakte Voksen Zebrafisk

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

Healthy Brain-pituitary Slices for Electrophysiological Investigations of Pituitary Cells in Teleost Fish

Sund hjerne-hypofyse skiver for elektrofysiologiske undersøgelser af hypofyse celler i Teleost fisk

Electrophysiological investigations of pituitary cells have been conducted in numerous vertebrate species, but very few in teleost fish. Among these, the ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Vurdering af langvarig depression induktion i voksne cerebellar skiver

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...