Name: whole-cell currents induced by puff application of gaba in brain slices
Uploaded: 2017-10-12T14:00:00
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Die Autoren möchten die folgenden Organisationen danken: National Natural Science Foundation of China (31171018, 31171355), der Wissenschaft und Technik Abteilung Guangdong (2013KJCX0054), der naturwissenschaftlichen Grundlage der Provinz Guangdong ( 2014A030313418, 2014A030313440), Guangzhou Wissenschaft und Technologie Bureau (201607010320).

Tierhaltung und alle Tierarten, die Experimente wurden nach Verfahren genehmigt von der Ethikkommission für Tierversuche an South China Normal University, nach den Richtlinien für Animal Care vom National Institute of Gesundheit.
 1. Vorbereitung der Lösungen <ol><li>bereiten 500 mL standard künstliche Liquor cerebrospinalis (ACFS) mit den Komponenten in unseren veröffentlichten Werk 7 beschrieben, wie in Tabelle 1 aufgeführt.
	<ol><li>Verwendung sauberes Glas Bech...

<ol>
	<li>Neher, E., 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=Single-channel+currents+recorded+from+membrane+of+denervated+frog+muscle+fibres.">Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres.</a> Nature. 260 (5554), 799-802 (1976).</li><li>Sakmann, B., Edwards, F., Konnerth, A., Takahashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+clamp+techniques+used+for+studying+synaptic+transmission+in+slices+of+mammalian+brain.">Patch clamp techniques used for studying synaptic transmission in slices of mammalian brain.</a> Q J Exp Physiol. 74 (7), 1107-1118 (1989).</li><li>Eyo, U. B., 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=Neuronal+hyperactivity+recruits+microglial+processes+via+neuronal+NMDA+receptors+and+microglial+P2Y12+receptors+after+status+epilepticus.">Neuronal hyperactivity recruits microglial processes via neuronal NMDA receptors and microglial P2Y12 receptors after status epilepticus.</a> J Neurosci. 34 (32), 10528-10540 (2014).</li><li>Dickinson, G. D., Parker, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+determining+the+recruitment+of+inositol+trisphosphate+receptor+channels+during+calcium+puffs.">Factors determining the recruitment of inositol trisphosphate receptor channels during calcium puffs.</a> Biophys J. 105 (11), 2474-2484 (2013).</li><li>Lee, J., 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=Columnar+distribution+of+activity+dependent+gabaergic+depolarization+in+sensorimotor+cortical+neurons.">Columnar distribution of activity dependent gabaergic depolarization in sensorimotor cortical neurons.</a> Mol Brain. 5, 33 (2012).</li><li>Glykys, J., Mody, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+main+source+of+ambient+GABA+responsible+for+tonic+inhibition+in+the+mouse+hippocampus.">The main source of ambient GABA responsible for tonic inhibition in the mouse hippocampus.</a> J Physiol. 582, 1163-1178 (2007).</li><li>Chen, 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=APP+modulates+KCC2+expression+and+function+in+hippocampal+GABAergic+inhibition.">APP modulates KCC2 expression and function in hippocampal GABAergic inhibition.</a> Elife. 6, (2017).</li><li>Dunn, A. J., Swiergiel, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+interleukin-1+and+endotoxin+in+the+forced+swim+and+tail+suspension+tests+in+mice.">Effects of interleukin-1 and endotoxin in the forced swim and tail suspension tests in mice.</a> Pharmacol Biochem Behav. 81 (3), 688-693 (2005).</li><li>Engel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subcellular+Patch-clamp+Recordings+from+the+Somatodendritic+Domain+of+Nigral+Dopamine+Neurons.">Subcellular Patch-clamp Recordings from the Somatodendritic Domain of Nigral Dopamine Neurons.</a> J Vis Exp. (117), (2016).</li><li>Wondolowski, J., Frerking, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subunit-dependent+postsynaptic+expression+of+kainate+receptors+on+hippocampal+interneurons+in+area+CA1.">Subunit-dependent postsynaptic expression of kainate receptors on hippocampal interneurons in area CA1.</a> J Neurosci. 29 (2), 563-574 (2009).</li><li>Yang, L., Wang, Z., Wang, B., Justice, N. J., Zheng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyloid+precursor+protein+regulates+Cav1.2+L-type+calcium+channel+levels+and+function+to+influence+GABAergic+short-term+plasticity.">Amyloid precursor protein regulates Cav1.2 L-type calcium channel levels and function to influence GABAergic short-term plasticity.</a> J Neurosci. 29 (50), 15660-15668 (2009).</li><li>Huo, Q., 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=Prefrontal+Cortical+GABAergic+Dysfunction+Contributes+to+Aberrant+UP-State+Duration+in+APP+Knockout+Mice.">Prefrontal Cortical GABAergic Dysfunction Contributes to Aberrant UP-State Duration in APP Knockout Mice.</a> Cereb Cortex. , (2016).</li><li>Zhou, W. L., Gao, X. B., Picciotto, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acetylcholine+Acts+through+Nicotinic+Receptors+to+Enhance+the+Firing+Rate+of+a+Subset+of+Hypocretin+Neurons+in+the+Mouse+Hypothalamus+through+Distinct+Presynaptic+and+Postsynaptic+Mechanisms.">Acetylcholine Acts through Nicotinic Receptors to Enhance the Firing Rate of a Subset of Hypocretin Neurons in the Mouse Hypothalamus through Distinct Presynaptic and Postsynaptic Mechanisms.</a> eNeuro. 2 (1), (2015).</li></ol>

Blätterteig-Anwendung ist weit verbreitet, postsynaptischen Rezeptor-Funktion3,4,7zu bewerten, sondern erfordert eine präzise Steuerung in jedem Experiment. Wir beschreiben hier ein Verfahrens unter Beteiligung ganz-Zell-Patch zu spannen, was beweist, dass GABA-Blätterteig IPSCs (z.B. eIPSCs) im präfrontalen kortikalen Gehirnscheiben induziert. Der Widerstand der Elektrode Aufnahme beträgt ca. 5 MΩ, während der Kopfkreis ...

Die Patch-Clamp-Technik, ein wichtiges Werkzeug für die Untersuchung von elektrischen Signale in Neuronen, wurde in den 1970er Jahren1,2entwickelt. Ein großer Vorteil dieser Technik ist, dass sie wissen wie bestimmte Behandlungen bietet (z. B. pharmakologische) neuronale Funktionen oder Kanäle in Echtzeit3verändern kann. Pharmakologische Bewertung der neuronalen Funktion während der gesamten-Zelle in einer Gehirn-Scheibe Aufzeichnung erfordert die Anwendung von Medikamenten, wie z. B. Agonisten oder Antagonisten von spezifischen Rezeptoren, die Neuronen aufgenommen wird. Diese Methode ermöglicht die Identifikation von neuronalen Veränderungen, die auftreten, nach der Anwendung eines bestimmten Medikaments, führt zu einem besseren Verständnis der physiologischen und pathologischen Eigenschaften der Neuronen-4. Obwohl pharmakologische Verwaltung über entweder Perfusion5 oder Blätterteig6durchgeführt werden kann, ist letzteres die überlegene Technik. Insbesondere: (i) Blätterteig Anwendung rasch erhöht Medikament Konzentration um das aufgezeichnete Neuron auf ein Niveau, so dass Desensibilisierung der Membranrezeptoren verhindert wird; (Ii) das Volumen der Droge aufgeblasen ist äußerst gering, so dass es kaum Auswirkungen auf die Bad-Lösung, die daher Nebenwirkungen der verabreichten Chemikalien auf Gehirnscheiben reduziert; (Iii) das Blätterteig-Protokoll kann eingestellt und gespeichert, so dass das Experiment sehr genau reproduzierbar; (iv) Blätterteig Anwendung steht für sparsamen Umgang mit Agonisten/Antagonisten, besonders wo solche Reagenzien sind teuer oder schwer zu erlangen.
Hier konzentrieren wir uns auf die ganze Zelle Ströme induziert durch schnaufend GABA in akut bereit Gehirnscheiben, ein Präparat, das hat den Vorteil, relativ gut erhaltene Hirnschaltkreisen Aufnahme. Wie führen wir Blätterteig-induzierte hemmenden Strömungen7 werden in diesem Artikel beschrieben werden. Mithilfe von Cäsium (Cs+)-interne Lösungen, und halten die Neuronen bei 0 mV, präsentieren wir GABA-Blätterteig hervorgerufen inhibitorischen postsynaptischen Ströme (eIPSCs) mit entsprechenden technischen Details. Mit einem Maus-Modell der Depression induziert durch Lipopolysaccharid (LPS) Injektion8, wir zeigen, dass die eIPSC ist Amplitude, hervorgerufen durch einen GABA-Zug in Scheiben von LPS injiziert Mäusen im Vergleich zu Kontrollen Fahrzeug deutlich reduziert. Unsere Absicht ist, dass dieser Artikel zeigen sollte, wie die Blätterteig-Technik ist überall anwendbar, Studien zur Bewertung der Wirkung von Chemikalien, Verbindungen oder Drogen auf neuronalen Aktivitäten im Gehirnscheiben.

<table style="border-collapse:collapse;width:665pt" width="887">
	<colgroup>
		<col style="width:161pt" width="214" />
		<col style="width:140pt" width="187" />
		<col style="width:155pt" width="206" />
		<col style="width:210pt" width="280" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Glass Borosilicate micropipettes</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Shutter Instruments</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">BF150-86-10</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280">1.50 mm outer diameter; 0.86 mm inner diameter</td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Micropipette Puller</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Shutter Instruments</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">MODEL P-97&#160;</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280">Flaming/Brow Micropipette Puller</td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Micromanipulators</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Shutter Instruments</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">MP-285</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Computer controlled Amplifier&#160;&#160;&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Molecular Devices</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">Multiclamp 700B</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Digital Acquisition system&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Molecular Devices</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">Digidata 1440A</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Imaging Camera</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Nikon&#160;</td>
			<td class="xl18" style="width:155pt" width="206">2115001</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280">Inspection equipment</td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Microscopy&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Nikon&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">Eclipse FN1&#160;</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Master 8</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">A.M.P.I.</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">Master-8 Pulse stimulator</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Vibratome Slicer</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Leica</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">VT 1000S</td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Picospritzer &#8546;</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Parker Hannifin</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206"></td>
			<td class="xl18" style="width:210pt" width="280">Pressure Systems for Ejection of 
			Picoliter Volumes in Cell Research</td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Razor blade</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Gillette</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">74-S</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280">FLYING EAGLE</td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Video monitor</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Panasonic</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">WV-BM 1410</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl18" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">502 Glue</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Deli</td>
			<td class="xl18" style="width:155pt" width="206">7146</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280">Cyanoacrylate Glue</td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Peristaltic pump</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Shanghai JIA PENG Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">BT100-1F</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl20" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Video Camera</td>
			<td class="xl20" style="width:140pt" width="187">Olympus America Medical</td>
			<td class="xl20" style="width:155pt" width="206">OLY-150</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
		<tr height="40" style="height:30.0pt">
			<td class="xl18" height="40" style="width:161pt;height:30.0pt" width="214">Transfer Pipets</td>
			<td class="xl18" style="width:140pt" width="187">Biologix</td>
			<td class="xl18" style="width:155pt" width="206">30-0138A1</td>
			<td class="xl20" style="width:210pt" width="280"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

whole-cell currents induced by puff application of gaba in brain slices

Pharmakologische Verwaltung wird häufig verwendet, wenn Sie ganze Zelle Patch-Clamp in Hirnschnitten Aufnahme durchführen. Eine der besten Methoden der Zulassungsantrag bei der elektrophysiologischen Aufnahme ist der Blätterteig-Technik, die verwendet werden kann, um die Wirkung der pharmakologischen Reagenzien auf neuronalen Aktivitäten im Gehirnscheiben zu studieren. Der größte Vorteil der Blätterteig-Anwendung ist, dass die Wirkstoffkonzentration rund um den Ort der Aufnahme schnell erhöht und verhindert so die Desensibilisierung von Membranrezeptoren. Erfolgreichen Einsatz von Blätterteig Anwendung beinhaltet besondere Aufmerksamkeit auf die folgenden Elemente: die Konzentration des Medikaments, die Parameter der Blätterteig Mikropipette, der Abstand zwischen der Spitze des einen Blätterteig Mikropipette und das Neuron aufgenommen und die Dauer und Druck der Zug fahren (Pfund pro Quadratzoll, Psi). Dieser Artikel beschreibt ein schrittweises Verfahren zur Erfassung der ganzen Zelle Ströme induziert durch Gamma - Aminobuttersäure (GABA) auf ein Neuron eine präfrontalen kortikalen Scheibe schnaufend. Insbesondere kann das gleiche Verfahren mit geringfügigen Änderungen, andere Hirnareale wie Hippocampus und das Striatum und verschiedene Präparate, wie z. B. Zellkulturen angewendet werden.

Die Blätterteig-Technik erlaubt Forschern, die Wirkung von Medikamenten auf bestimmte Rezeptoren auf der Oberfläche eines bestimmten Neurons zu studieren. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Strömungen durch GABA-Rezeptoren vermittelt. Abbildung 1 zeigt die Blätterteig und Aufnahme Mikropipetten. Keine Auswirkungen auf die aufgezeichneten Neuronen des physischen Drucks zu beseitigen durch das Blätterteig ACFS generiert und Saccharose Puffs (<stro...

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Whole-cell Currents Induced by Puff Application of GABA in Brain Slices

Whole-Cell Ströme induziert durch Blätterteig Anwendung von GABA im Gehirnscheiben

Wir beschreiben die Blätterteig-Technik, durch die pharmakologische Reagenzien können während der gesamten Zelle Patch-Clamp-Aufnahme verabreicht werden, und verschiedene Aspekte der Funktionen, die für den Erfolg entscheidend sind.

Pharmacological administration is commonly used when conducting whole-cell patch-clamp recording in brain slices. One of the best methods of drug ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

GABA-activated Single-channel and Tonic Currents in Rat Brain Slices

GABA-aktivierten Single-Channel-und Tonic Currents in Hirnschnitten der Ratte

The GABAA channels are present in all neurons and are located both at synapses and outside of synapses where they generate phasic and tonic currents, ...

Forschung

Neurowissenschaften

Local Application of Drugs to Study Nicotinic Acetylcholine Receptor Function in Mouse Brain Slices

Lokale Anwendung von Medikamenten zur nikotinischen Acetylcholin-Rezeptor-Funktion in Maus Hirnschnitten Studie

Tobacco use leads to numerous health problems, including cancer, heart disease, emphysema, and stroke. Addiction to cigarette smoking is a prevalent ...

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

Schnelle Micro-Iontophorese von Glutamat und GABA: Ein nützliches Tool, um Synaptic Integration Untersuchen

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

Paired Whole Cell Recordings in Organotypic Hippocampal Slices

Gepaart ganze Zelle Recordings in Organotypische Hippocampus

Pair recordings involve simultaneous whole cell patch clamp recordings from two synaptically connected neurons, enabling not only direct ...

Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices

Whole-Cell-Patch-Clamp-Aufnahmen in Hirnschnitten

Whole-cell patch-clamp recording is an electrophysiological technique that allows the study of the&#160;electrical properties of a substantial part of the ...

Application of Automated Image-guided Patch Clamp for the Study of Neurons in Brain Slices

Anwendung von automatisierten Bild-geführten Patch-Clamp für die Studie von Neuronen in Gehirn-Scheiben

Whole-cell patch clamp is the gold-standard method to measure the electrical properties of single cells. However, the in vitro patch clamp remains a ...

Evaluation of Synapse Density in Hippocampal Rodent Brain Slices

Bewertung der Synapse Dichte im Hippokampus Nagetier Gehirnscheiben

In the brain, synapses are specialized junctions between neurons, determining the strength and spread of neuronal signaling. The number of synapses is ...

Recording and Modulation of Epileptiform Activity in Rodent Brain Slices Coupled to Microelectrode Arrays

Aufnahme und Modulation der Epileptiformen Aktivität in Nagetier Gehirnscheiben gekoppelt mit Mikroelektrode Arrays

Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common partial complex epileptic syndrome and the least responsive to medications. Deep brain stimulation (DBS) ...

Preparation of Acute Spinal Cord Slices for Whole-cell Patch-clamp Recording in Substantia Gelatinosa Neurons

Vorbereitung der akuten Rückenmark Scheiben auf Whole-Cell Patch-Clamp-Aufnahme in den Neuronen der Substantia Gelatinosa

Recent whole-cell patch-clamp studies from substantia gelatinosa (SG) neurons have provided a large body of information about the spinal mechanisms ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Bewertung der Langzeit-Depressionsinduktion bei erwachsenen Cerebellarscheiben

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