Name: assessment of long-term depression induction in adult cerebellar slices
Uploaded: 2019-10-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices at JoVE.com

ونشكر ا. اوبا علي مساعدتها التقنية. وقد دعم هذا البحث جزئيا بمنحه المعونة للبحوث العلمية (C) 17K01982 إلى ك امواكو

وقد وافقت لجنه ريكين علي جميع الإجراءات التجريبية المتعلقة برعاية الماشية واستخدامها في التجارب. تم الاحتفاظ الفئران في مرفق الحيوانية من مركز ريكين لعلوم المخ تحت درجه حرارة تسيطر عليها جيدا (23-25 °C) والرطوبة (45 ٪-65 ٪) الظروف. واستخدمت كل من الذكور والإناث الفئران WT (C57BL/6 ، 3-6 أشهر).
<p class="jov...

<ol>
	<li>Eccles, J. C., Ito, M., Szentagothai, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Cerebellum as a Neuronal Machine. , (1967).</li><li>Marr, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+theory+of+cerebellar+cortex.">A theory of cerebellar cortex.</a> Journal of Physiology. 202 (2), 437-470 (1969).</li><li>Albus, 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=Theory+of+cerebellar+function.">Theory of cerebellar function.</a> Mathematical Biosciences. 10 (1), 25-61 (1971).</li><li>Maekawa, K., Simpson, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Climbing+fiber+responses+evoked+in+vestibulocerebellum+of+rabbit+from+visual+system.">Climbing fiber responses evoked in vestibulocerebellum of rabbit from visual system.</a> Journal of Neurophysiology. 36 (4), 649-666 (1973).</li><li>Ito, M., Shiida, T., Yagi, N., Yamamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+influence+on+rabbit+horizontal+vestibulo-ocular+reflex+presumably+effected+via+the+cerebellar+flocculus.">Visual influence on rabbit horizontal vestibulo-ocular reflex presumably effected via the cerebellar flocculus.</a> Brain Research. 65 (1), 170-174 (1974).</li><li>Ghelarducci, B., Ito, M., Yagi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impulse+discharge+from+flocculus+Purkinje+cells+of+alert+rabbits+during+visual+stimulation+combined+with+horizontal+head+rotation.">Impulse discharge from flocculus Purkinje cells of alert rabbits during visual stimulation combined with horizontal head rotation.</a> Brain Research. 87 (1), 66-72 (1975).</li><li>Robinson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+gain+control+of+vestibulo-ocular+reflex+by+the+cerebellum.">Adaptive gain control of vestibulo-ocular reflex by the cerebellum.</a> Journal of Neurophysiology. 39 (5), 954-969 (1976).</li><li>Gilbert, P. F. C., Thach, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purkinje+cell+activity+during+motor+learning.">Purkinje cell activity during motor learning.</a> Brain Research. 128 (2), 309-328 (1977).</li><li>Ito, M., Sakurai, M., Tongroach, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Climbing+fibre+induced+depression+of+both+mossy+fibre+responsiveness+and+glutamate+sensitivity+of+cerebellar+Purkinje+cells.">Climbing fibre induced depression of both mossy fibre responsiveness and glutamate sensitivity of cerebellar Purkinje cells.</a> Journal of Physiology. 324, 113-134 (1982).</li><li>Ito, M., Kano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-lasting+depression+of+parallel+fiber-Purkinje+cell+transmission+induced+by+conjunctive+stimulation+of+parallel+fibers+and+climbing+fibers+in+the+cerebellar+cortex.">Long-lasting depression of parallel fiber-Purkinje cell transmission induced by conjunctive stimulation of parallel fibers and climbing fibers in the cerebellar cortex.</a> Neuroscience Letters. 33 (3), 253-258 (1982).</li><li>Ekerot, C. F., Kano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+depression+of+parallel+fibre+synapses+following+stimulation+of+climbing+fibres.">Long-term depression of parallel fibre synapses following stimulation of climbing fibres.</a> Brain Research. 342 (2), 357-360 (1985).</li><li>Sakurai, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+modification+of+parallel+fibre-Purkinje+cell+transmission+in+in+vitro+guinea-pig+cerebellar+slices.">Synaptic modification of parallel fibre-Purkinje cell transmission in in vitro guinea-pig cerebellar slices.</a> Journal of Physiology. 394, 462-480 (1987).</li><li>Hirano, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depression+and+potentiation+of+the+synaptic+transmission+between+a+granule+cell+and+a+Purkinje+cell+in+rat+cerebellar+culture.">Depression and potentiation of the synaptic transmission between a granule cell and a Purkinje cell in rat cerebellar culture.</a> Neuroscience Letters. 119 (2), 141-144 (1990).</li><li>Linden, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+long-term+depression+of+AMPA+currents+in+cultured+cerebellar+purkinje+neurons.">A long-term depression of AMPA currents in cultured cerebellar purkinje neurons.</a> Neuron. 7 (1), 81-89 (1991).</li><li>Linden, D. J., Connor, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Participation+of+postsynaptic+PKC+in+cerebellar+long-term+depression+in+culture.">Participation of postsynaptic PKC in cerebellar long-term depression in culture.</a> Science. 254 (5038), 1656-1659 (1991).</li><li>Ito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+long-term+depression:+characterization,+signal+transduction+and+functional+roles.">Cerebellar long-term depression: characterization, signal transduction and functional roles.</a> Physiological Reviews. 81 (3), 1143-1195 (2001).</li><li>Ito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+organization+of+cerebellar+long-term+depression.">The molecular organization of cerebellar long-term depression.</a> Nature Reviews Neuroscience. 3, 896-902 (2002).</li><li>Ito, M., Jastreboff, P. J., Miyashita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+effects+of+unilateral+lesions+in+the+flocculus+upon+eye+movements+in+albino+rabbits.">Specific effects of unilateral lesions in the flocculus upon eye movements in albino rabbits.</a> Experimental Brain Research. 45 (1-2), 233-242 (1982).</li><li>Nagao, S. <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+vestibulocerebellar+lesion+upon+dynamic+characteristics+and+adaptation+of+vestibulo-ocular+and+optokinetic+responses+in+pigmented+rabbits.">Effects of vestibulocerebellar lesion upon dynamic characteristics and adaptation of vestibulo-ocular and optokinetic responses in pigmented rabbits.</a> Experimental Brain Research. 53 (1), 36-46 (1983).</li><li>Watanabe, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+events+correlated+with+long-term+adaptation+of+the+horizontal+vestibulo-ocular+reflex+in+the+primate+flocculus.">Neuronal events correlated with long-term adaptation of the horizontal vestibulo-ocular reflex in the primate flocculus.</a> Brain Research. 297 (1), 169-174 (1984).</li><li>van Neerven, J., Pompeiano, O., Collewijn, 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+GABAergic+and+noradrenergic+injections+into+the+cerebellar+flocculus+on+vestibulo-ocular+reflexes+in+the+rabbit.">Effects of GABAergic and noradrenergic injections into the cerebellar flocculus on vestibulo-ocular reflexes in the rabbit.</a> Progress in Brain Research. 88, 485-497 (1991).</li><li>Ito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+motor+learning+in+the+cerebellum.">Mechanism of motor learning in the cerebellum.</a> Brain Research. 886, 237-245 (2000).</li><li>De Schutter, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+long-term+depression+might+normalize+excitation+of+Purkinje+cells:+a+hypothesis.">Cerebellar long-term depression might normalize excitation of Purkinje cells: a hypothesis.</a> Trends in Neurosciences. 18 (7), 291-295 (1995).</li><li>Hansel, C., Linden, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+depression+of+the+cerebellar+climbing+fiber-Purkinje+neuron+synapse.">Long-term depression of the cerebellar climbing fiber-Purkinje neuron synapse.</a> Neuron. 26 (2), 473-482 (2000).</li><li>Safo, P., Regehr, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Timing+dependence+of+the+induction+of+cerebellar+LTD.">Timing dependence of the induction of cerebellar LTD.</a> Neuropharmacology. 54 (1), 213-218 (2007).</li><li>Schonewille, 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=Reevaluating+the+role+of+LTD+in+cerebellar+motor+learning.">Reevaluating the role of LTD in cerebellar motor learning.</a> Neuron. 70 (1), 43-500 (2011).</li><li>Karachot, L., Kado, T. R., Ito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulus+parameters+for+induction+of+long-term+depression+in+in+vitro+rat+Purkinje+cells.">Stimulus parameters for induction of long-term depression in in vitro rat Purkinje cells.</a> Neuroscience Research. 21 (2), 161-168 (1994).</li><li>Hartell, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+cerebellar+long-term+depression+requires+activation+of+glutamate+metabotropic+receptors.">Induction of cerebellar long-term depression requires activation of glutamate metabotropic receptors.</a> Neuroreport. 5, 913-916 (1994).</li><li>Aiba, A., 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=Deficient+cerebellar+long-term+depression+and+impaired+motor+learning+in+mGluR1+mutant+mice.">Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice.</a> Cell. 79, 377-388 (1994).</li><li>Steinberg, J. P., 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=Targeted+in+vivo+mutations+of+the+AMPA+receptor+subunit+GluR2+and+its+interacting+protein+PICK1+eliminate+cerebellar+long-term+depression.">Targeted in vivo mutations of the AMPA receptor subunit GluR2 and its interacting protein PICK1 eliminate cerebellar long-term depression.</a> Neuron. 46 (6), 845-860 (2006).</li><li>Koekkoek, S. K., 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=Deletion+of+FMR1+in+Purkinje+cells+enhances+parallel+fiber+LTD,+enlarges+spines,+and+attenuates+cerebellar+eyelid+conditioning+in+Fragile+X+syndrome.">Deletion of FMR1 in Purkinje cells enhances parallel fiber LTD, enlarges spines, and attenuates cerebellar eyelid conditioning in Fragile X syndrome.</a> Neuron. 47 (3), 339-352 (2005).</li><li>Yamaguchi, K., Itohara, S., Ito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reassessment+of+long-term+depression+in+cerebellar+Purkinje+cells+in+mice+carrying+mutated+GluA2+C+terminus.">Reassessment of long-term depression in cerebellar Purkinje cells in mice carrying mutated GluA2 C terminus.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (36), 10192-10197 (2016).</li><li>De Schutter, E., Bower, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+active+membrane+model+of+the+cerebellar+Purkinje+cell+II.+Simulation+of+synaptic+responses.">An active membrane model of the cerebellar Purkinje cell II. Simulation of synaptic responses.</a> Journal of Neurophysiology. 71 (1), 401-419 (1994).</li><li>Swensen, A. M., Bean, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionic+mechanisms+of+burst+firing+in+dissociated+Purkinje+neurons.">Ionic mechanisms of burst firing in dissociated Purkinje neurons.</a> Journal of Neuroscience. 23 (29), 9650-9663 (2003).</li><li>Fukuda, J., Kameyama, M., Yamaguchi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakdown+of+cytoskeletal+filaments+selectively+reduces+Na+and+Ca+spikes+in+cultured+mammal+neurones.">Breakdown of cytoskeletal filaments selectively reduces Na and Ca spikes in cultured mammal neurones.</a> Nature. 294 (5836), 82-85 (1981).</li><li>Arancillo, M., White, J. J., Lin, T., Stay, T. L., Silltoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+analysis+of+Purkinje+cell+firing+properties+during+postnatal+mouse+development.">In vivo analysis of Purkinje cell firing properties during postnatal mouse development.</a> Journal of Neurophysiology. 113, 578-591 (2015).</li><li>Ishikawa, T., Shimuta, M., H&#228;usser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodal+sensory+integration+in+single+cerebellar+granule+cell+in+vivo.">Multimodal sensory integration in single cerebellar granule cell in vivo.</a> eLife. 4, e12916 (2015).</li><li>Tempia, F., Minlaci, M. C., Anchisi, D., Strata, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynaptic+current+mediated+by+metabotropic+glutamate+receptors+in+cerebellar+Purkinje+cells.">Postsynaptic current mediated by metabotropic glutamate receptors in cerebellar Purkinje cells.</a> Journal of Neurophysiology. 80, 520-528 (1998).</li><li>Wang, S. S., Denk, W., H&#228;usser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coincidence+detection+in+single+dendritic+spines+mediated+by+calcium+release.">Coincidence detection in single dendritic spines mediated by calcium release.</a> Nature Neuroscience. 3, 1266-1273 (2000).</li><li>Kuroda, S., Schweighofer, N., Kawato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploration+of+signal+transduction+pathways+in+cerebellar+long-term+depression+by+kinetic+simulation.">Exploration of signal transduction pathways in cerebellar long-term depression by kinetic simulation.</a> Journal of Neuroscience. 21 (15), 5693-5702 (2001).</li><li>Wang, W., 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=Distinct+cerebellar+engrams+in+short-term+and+long-term+motor+learning.">Distinct cerebellar engrams in short-term and long-term motor learning.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (1), E188-E193 (2014).</li><li>Inoshita, T., Hirano, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occurrence+of+long-term+depression+in+the+cerebellar+flocculus+during+adaptation+of+optokinetic+response.">Occurrence of long-term depression in the cerebellar flocculus during adaptation of optokinetic response.</a> eLife. 27, 36209 (2018).</li><li>Belmeguenai, A., 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=Intrinsic+plasticity+complements+long-term+potentiation+in+parallel+fiber+input+gain+control+in+cerebellar+Purkinje+cells.">Intrinsic plasticity complements long-term potentiation in parallel fiber input gain control in cerebellar Purkinje cells.</a> Journal of Neuroscience. 30 (41), 13630-13643 (2010).</li><li>Ohtsuki, G., Piochon, C., Adelman, J. P., Hansel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SK2+channel+modulation+contributes+to+compartment+specific+dendritic+plasticity+in+cerebellar+Purkinje+cells.">SK2 channel modulation contributes to compartment specific dendritic plasticity in cerebellar Purkinje cells.</a> Neuron. 75, 108-120 (2012).</li></ol>

الاختلافات بين البروتوكولات الاربعه
في البروتوكولات التي تحفز المحدودة 1 و 2 ، Cjs 300 مرات في 1 هرتز يكفي للحث علي المخيخ المحدودة. تردد التحفيز من CF يبدو ان تكون في نطاق الفسيولوجية ، لان ارتفاع معدل إطلاق النار في حاله تاهب الفئران الكبار (P60) وأفيد ان 1.25 هرتز36. ومع ?...

وقد تم توضيح التنظيم متشابك من الشبكات العصبية المفصلة من القشرة المخيخ ، وتتالف من أجهزه الكمبيوتر ، والخلايا العصبية الطبقة الجزيئية (سله والخلايا النجميه) ، golgi الخلية ، PFs من الخلايا الحبيبية ، وألياف المطحلب وتسلق ألياف (CFs) ، من حيث الاثاره/تثبيط والتباعد/التقارب ، والمخطط الدوائر تنظيما جيدا وقد اقترح ان المخيخ هو "اله العصبية"1، علي الرغم من انه لم يكن هناك في السابق اي فكره عن الغرض من هذا "اله". واقترح في وقت لاحق Marr ان المدخلات PFs لأجهزه الكمبيوتر تشكل طبقه ثلاثية شبكه التعلم النقابي2. واقترح أيضا ان كل CF ينقل التعليمات الدماغية للحركة عنصري2. وقال انه يفترض ان التنشيط في وقت واحد من PFs و CF من شانه ان يعزز النشاط المشبك PF-PC, ويسبب التقوية طويلة الأجل (LTP) من المشبك PF-PC. من ناحية أخرى ، افترض Albus ان تنشيط متزامن من PFs و CF أسفرت المحدودة في الاشتباكات العصبية PF-PC3. كل من الدراسات المذكورة أعلاه تفسر المخيخ كجهاز ذاكره فريدة من نوعها ، ودمج التي في الشبكة القشرية المخيخ يؤدي إلى تشكيل نموذج اله التعلم النموذج Marr-Albus.
بعد هذه التوقعات النظرية ، واثنين من خطوط الادله تشير إلى وجود اللدونة متشابك في المخيخ. واقترح السطر الأول من الادله من قبل التنظيم التشريحي لل التلبد ؛ هنا مسارات MF من أصل الجهاز الدهليزي ومسارات CF من أصل الشبكية تتلاقي علي أجهزه الكمبيوتر4. هذا النمط الفريد من التقارب يوحي بان اللدونة المتشابكة التي تحدث في التلبد تؤدي إلى التكيف الملحوظ لمنعكس العين. ثانيا ، ان تسجيل استجابه أجهزه الكمبيوتر الشخصية في التلبد والسخرية من التلبد أيضا دعم الفرضية المذكورة أعلاه5،6،7. وعلاوة علي ذلك ، فان نمط التفريغ PC خلال التكيف مع حركه اليد القردة8 دعمت فرضيه اللدونة متشابك ، وخاصه albus ' المحدودة-فرضيه3.
لتحديد طبيعة اللدونة متشابك مباشره ، والتحفيز الملتحمة المتكررة (Cjs) من حزمه من PFs و CF ان العصبي علي وجه التحديد في جهاز الكمبيوتر في الجسم الطبيعي وأظهرت للحث علي المحدودة لفعالية انتقال PF-PC الاشتباكات العصبية9، 10,11. في الاستكشافات اللاحقة في المختبر باستخدام شريحة المخيخ12 وأجهزه الكمبيوتر المثقفة ، والجمع بين التحفيز المشترك للخلايا الحبيبية وتحفيز خلايا الزيتون13 أو الاقتران من الغلوتامات التطبيقية ايوتوهوريكالي والجسدية الاستقطاب14،15 المحدودة. كما تم التحقيق بشكل مكثف في اليه محول الإشارات الكامنة وراء الحث المحدود باستخدام المستحضرات الانبوبيه16،17.
وغالبا ما تستخدم التعديلات من VOR و OKR للتقييم الكمي للآثار التلاعب الجينات علي التعلم الحركي المخيخ ، لأنه ثبت القشرة الدهليز-المخيخ ان تكون الأصل الأساسي في التعلم التكيفيه من VOR18 ,19,20 و okr19,21 وقد اتخذت العلاقة بين فشل التعريفي المحدودة وضعف التعلم الحركي السلوكي كدليل علي ان المحدودة تلعب دورا أساسيا في المحركات أليات التعلم22. ويشار إلى هذه الآراء بشكل جماعي باسم فرضيه المحدودة للتعلم الحركي ، أو الفرضية المار-albus-ايتو23،24،25،26.
تم قياس التعلم التكيفيه لحركه العين باستخدام بروتوكولات مماثله ، في حين استخدمت الظروف التجريبية المختلفة للحث علي المحدودة في اعداد شريحة27،28،29،30،31 . وفي الاونه الاخيره ، ذكرت شونفيل وآخرون26 ان بعض الفئران التلاعب الجينات أظهرت التعلم الحركي العادي ، ولكن لم تظهر شرائح المخيخ المحدودة ، التالي استنتجت ان المحدودة ليست ضرورية للتعلم الحركي. ومع ذلك ، تمت محاولة الحث المحدودة فقط باستخدام نوع واحد من البروتوكول في درجه حرارة الغرفة. التالي ، استخدمنا عده أنواع من البروتوكولات التي تحفز المحدودة تحت شروط التسجيل في حوالي 30 درجه مئوية ، وأكدنا ان المحدودة كانت مستحثه بشكل موثوق في الفئران التلاعب الجينات باستخدام هذه البروتوكولات في درجات الحرارة الفسيولوجية القريبة32.
ومع ذلك ، لا تزال هناك بعض الاسئله بشان الخصائص الاساسيه للتحفيز الملتحمة. الأول هو العلاقة بين شكل سبايك المعقدة والسعه المحدودة. ثانيا ، بالاقتران مع تحفيز الجبهة الذاتية والاستقطاب الجسدي ، ما إذا كان عدد المحفزات المستخدمة ضروريا ام لا كان بعيد المنال. في هذه الدراسة ، تم التحقيق في هذه الاسئله باستخدام فئران النوع البري (WT).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Amplifier</td>
			<td>Molecular Devices-Axon</td>
			<td>Multiclamp 700B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate glass capillary</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>BF150-110-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digitizer</td>
			<td>Molecular Devices-Axon</td>
			<td>Digidata1322A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode puller</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>Model P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>FUJIFILM Wako Pure Chemical</td>
			<td>26675-46-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolator</td>
			<td>A.M.P.I.</td>
			<td>ISOflex</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear slicer</td>
			<td>Dosaka EM</td>
			<td>PRO7N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>NIKON</td>
			<td>Eclipse E600FN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>MP1 Single Channel Pump</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picrotoxin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P1675</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pure water maker</td>
			<td>Merck-Millipore</td>
			<td>MilliQ 7000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for experiment</td>
			<td>Molecular probe-Axon</td>
			<td>pClamp 10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for statistics</td>
			<td>KyensLab</td>
			<td>KyPlot 5.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulator</td>
			<td>WPI</td>
			<td>DS8000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controller</td>
			<td>Warner</td>
			<td>TC-324B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrodotoxin</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>1078</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of long-term depression induction in adult cerebellar slices

اللدونة متشابك يوفر اليه للتعلم والذاكرة. للتعلم المحرك المخيخ ، والاكتئاب علي المدى الطويل (المحدودة) من الإرسال متشابك من ألياف المتوازية (PF) إلى الخلايا Purkinje (PC) يعتبر أساسا للتعلم الحركي ، ولوحظت أوجه القصور في كل من المحدودة والتعلم الحركي في مختلف التلاعب بالجينات الحيوانية. واستخدمت مجموعات التعلم الحركي المشتركة ، مثل التكيف مع منعكس حركه اللااراديه (okr) ، منعكس الدهليزية العين (VOR) ، واختبار rotarod لتقييم قدره التعلم الحركي. ومع ذلك ، أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من محطه GluA2-كربوكسي المعدلة في الفئران التكيف الطبيعي لل VOR و OKR ، علي الرغم من نقص PF-المحدودة. وفي ذلك التقرير ، تمت محاولة الحث علي المحدودة فقط باستخدام نوع واحد من بروتوكول التحفيز في درجه حرارة الغرفة. وهكذا ، تم استكشاف الظروف التي تحفز المخيخ المحدودة في نفس الطرق في المسوخ باستخدام بروتوكولات مختلفه في درجه حرارة الفسيولوجية القريبة. وأخيرا ، وجدنا بروتوكولات التحفيز ، التي يمكن ان يسببها المحدودة في هذه الفئران التلاعب الجينات. في هذه الدراسة ، يتم اقتراح مجموعه من البروتوكولات لتقييم التعريفي المحدودة ، والتي سوف تسمح بشكل أكثر دقه فحص العلاقة السببية بين المحدودة والتعلم الحركي. في الختام ، الظروف التجريبية حاسمه عند تقييم المحدودة في الفئران التلاعب الجينات.

وقد استخدمت أربعه بروتوكولات في هذه الدراسة للحث علي المخيخ المحدودة. وفي البروتوكولين الأول والثاني (البروتوكولان 1 و 2) ، تم تطبيق الاقتران بين التحفيز وتحفيز التيار الكهربي في ظل ظروف المشبك الحالية. في البروتوكولين الآخرين (البروتوكول 3 و 4) ، تم استبدال الاستقطاب الجسدي لتحفيز CF تحت ظرو...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices at JoVE.com

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

في بعض الكائنات التي تتلاعب بالجينات ، قد يفشل استخدام بروتوكول واحد للحث علي المحدودة في خلايا Purkinje المخيخ ، وقد يكون هناك اختلاف بين المحدودة والتعلم الحركي. بروتوكولات متعددة ضرورية لتقييم التعريفي المحدودة في الكائنات التي تتلاعب بالجينات. يتم عرض البروتوكولات القياسية.

تقييم الحث علي الاكتئاب علي المدى الطويل في شرائح البالغين المخيخار

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

عندما يتم تعديل وظيفة بروتين معين عن طريق التلاعب الجيني، يعتبر التنسيق بين الفشل المهيج وضعف تشغيل المحرك شرطا ضروريا للعلاقة السببية بين المحدودة والتعلم الحركي. هنا نبرهن على استخدام بروتوكولات متعددة لتقييم LTD التي يمكن أن تكون مستحثة عن طريق آليات تعويضية في الحيوانات التي يتم التلاعب بها الجينات. قبل حصاد الدماغ، والبرد والأوكسجين اثنين من القارص 50 ملليلتر من ACSF على الجليد.عندما تصل درجة حرارة الحل إلى أقل من أربع درجات مئوية ، أضف 50 ميكرولترات من مادة tetrodotoxin المليمترية إلى أحد اقواد الجليد الباردة. لحصاد الدماغ، أمسك الرأس واستخدم مقص العيون لقطع الجلد السطحي على طول خط الوسط. سحب الجلد يدويا لفضح على نطاق واسع سطح الجمجمة واستخدام مقص لقطع على طول الجمجمة أفقيا من ثقب spinocerebellar الرئيسية إلى ما هو فوق العينين والأذنين قبل قطع الجمجمة على طول خط فوق كلتا العينين.استخدم مشرطًا لقطع الدماغ في منتصف المخ وعزل الجزء السدي من الدماغ ، بما في ذلك المخيخ ، من الجمجمة. غمر العينة في القارس الباردة الجليد من ACSF وضبط أنابيب فقاعة بحيث لا يحرك كتلة الدماغ في منقار. بعد سبع دقائق على الأقل، استخدم ملعقة لالتقاط كتلة الدماغ واستخدام قطعة من ورقة التصفية لامتصاص أي ACSF الزائدة.جبل الجانب البطني الأنسجة أسفل على اثنين من قطعة سنتيمتر من أجار مع لاصقة طبية مناسبة. استخدام شفرة لقطع نصف الكرة الأيمن من أنسجة الدماغ بالتوازي مع الطائرة التشعب من خلايا بوركينجي ممكن. قطع وإزالة الجانب الآخر من نصف الكرة الأرضية وقطع الدماغ بين colliculi متفوقة وأدنى.قطع الحبل الشوكي والغراء الجانب الأيمن من المخيخ المشذب مع كتلة أجار على علبة العينة قبل المبردة. ثم، إمالة علبة العينة، صب ACSF على العينة لإصلاح الأنسجة وجرف أي الغراء الزائد. لشريحة عينة الدماغ، وتوجيه العينة بحيث الجانب الظهري من المخيخ في الجبهة وصب ما يكفي من الجليد الباردة قطع ACSF تكمل مع tetrodotoxin لتغمر تماما المخيخ.ضع أنبوب غاز في محلول القطع وابدأ الفقاعات بخليط غاز ثاني أكسيد الكربون الأكسجين. باستخدام ملاقط غرامة والمكبرات، وإزالة ماطر العنكبوتية واستئصال الدونة cerebellar. بعد إزالة جذع الدماغ وكتلة أجار، تدوير علبة 180 درجة بحيث السطح الظهري من المخيخ يواجه شفرة الحلاقة من هزاز وضبط موقع القطع الأول.تعيين السعة هزومي إلى 5.5 والتردد إلى 85 هيرتز، والسرعة إلى ثلاثة إلى أربعة، وسمك شريحة إلى 300 ميكرومتر. كما يتم الحصول على شرائح cerebellar، واستخدام شبكة النايلون لنقل المقاطع إلى حاضنة الاكريليك في حمام الماء 26 درجة مئوية وتزج تماما العينات في ACSF أكسجين الطازجة لمدة ساعة واحدة على الأقل. لخلية كاملة التصحيح الإبلاغ المشبك، حل واحد picrotoxin micromolar في ACSF عن طريق ultasonication لمدة ثلاث دقائق قبل استنشاق غرفة تسجيل 30 درجة مئوية مع حل السم في ملليلتر اثنين في الدقيقة معدل التدفق.بعد بضع دقائق، نقل شريحة cerebellar إلى غرفة تسجيل وإصلاح الأنسجة مع الوزن البلاتيني وخيوط النايلون. ثم املأ قطب كهربائي محفز بـ ACSF الطازجة. لتحفيز الألياف المتوازية، ضع القطب المحفز على سطح الطبقة الجزيئية حوالي 50 ميكرومتر من طبقة خلايا بوركينجي.لتحفيز الألياف التسلق، وضع القطب المحفز في الجزء السفلي من طبقة الخلية Purkinje واستخدام microloader لملء القطب تسجيل مع ثمانية ميكرولترات من 0.45 ميكرومتر تصفية البوتاسيوم أو محلول داخلي cesium القائمة. تطبيق ضغط إيجابي ضعيف على القطب تسجيل قبل غمر القطب في ACSF. وينبغي أن تكون مقاومة القطب الكهربائي 2-4 megaohms وينبغي تصحيح إمكانات تقاطع السائل.الاقتراب من الجسم خلية مشرقة صحية من خلية Purkinje مع القطب تسجيل ودفع سطح الخلية Purkinje قليلا. ثم التوقف عن تطبيق الضغط الإيجابي وتطبيق الضغط السلبي حتى يتم تشكيل ختم gigaohm. ثم استخدام الضغط السلبي لإنشاء تكوين الخلية كاملة، والحفاظ على إمكانات الغشاء في ناقص 70 millivolts وتطبيق نبضات ناقص ميليفولت 100 ميلي ثانية في 0.1 هرتز، والرصد المستمر للمقاومة المدخلات، ومقاومة السلسلة، وسعة الإدخال.بالنسبة للحث على الاكتئاب على المدى الطويل ، تحفيز الطبقة الجزيئية مع نبض 0.1 مللي ثانية وتطبيق حافز نبض مزدوج لتحديد التيارات الليفية المتوازية بعد التشابك. وينبغي ملاحظة تيسير النبض المقترن والزيادة التدريجية في السعة بالنسبة للزيادة في كثافة التحفيز. لتسجيل استجابة الاختبار، قم بتطبيق نبض هرتز واحد 0.1 وضبط شدة التحفيز بحيث تكون السعة المُثارة حوالي 200 بيكوamps.تحفيز التسلق الألياف في الجزء السفلي من طبقة الخلية Purkinje وتحديد الألياف المتوازية ما بعد متشابك التيارات التي أثارها التسلق الألياف التنشيط، وتطبيق التحفيز نبض مزدوج. وينبغي ملاحظة الاكتئاب نبض الاقتران بطريقة كل أو لا شيء في العلاقة مع زيادة في كثافة التحفيز. في هذه التجربة التمثيلية، تم استخدام الاقتران مع تحفيز واحد من الألياف الموازية وتحفيز واحد من الألياف التسلقية في ظل ظروف المشبك الحالية لإعداد الشريحة.شكل ارتفاع معقدة التي أثارها التحفيز الملتحمة كانت مماثلة لتلك التي أثارها تحفيز الألياف التسلق وحدها مع أول spikelet حاد تليها اثنين إلى ثلاثة spikelets. لوحظ ارتفاع معقد على شكل مماثل عندما تم اتباع تحفيز واحد الألياف الموازية 50 مللي ثانية في وقت لاحق من قبل موازية ثانية متشنجة وتسلق تحفيز الألياف. في هذا الاختبار في ظل ظروف الجهد باستخدام محلول داخلي قائم على cesium ، تم اتباع تحفيز الألياف المتوازية 50 مللي ثانية في وقت لاحق من خلال تطبيق مصاحب لتحفيز الألياف الموازية الثانية وفك القطب الجسدي.وقد استُثير تيار داخلي عند إزالة التلوث الجسدي من ناقص 70 إلى صفر ميليفولت، كما استُحضر تيار الذيل بعد إعادة الأقطاب. وأخيرا، أعطيت خمسة المحفزات الألياف المتوازية في 100 هيرتز في وقت واحد مع إزالة القطب الجسدية في ظل ظروف الجهد المشبك. مرة أخرى، تم استثارة جيل متكرر من التيارات الداخلية أثناء إزالة القطب والتيار الذيل تم تحريضه بعد إعادة استقطابها.لتقييم العلاقة بين cerebellar LTD والتعلم الحركي في الحيوانات التي يتم التلاعب بها الجينات ، وينبغي استخدام بروتوكولات متعددة للحث LTD في ظل ظروف فسيولوجية مريحة. إذا تم تصور cerebellar LTD في الحيوانات التي يتم التلاعب بها الجينات بعد التعلم الحركي ، يمكن فحص العلاقة السببية بينهما بشكل مباشر.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A قراءات الجزيئية من التكيف على المدى الطويل في الشم<em&gt; C. ايليجانس</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

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

تحسين إعداد والحفاظ على شرائح الحصين ماوس لتسجيل مستقرة جدا وقابلة للتكرار من التقوية بعيدة المدى

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

Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish

على المدى الطويل لتتبع السلوكية للسباحة بحرية وكلي السمك الكهربائية

Long-term behavioral tracking can capture and quantify natural animal behaviors, including those occurring infrequently. Behaviors such as exploration and ...

Simultaneous Long-term Recordings at Two Neuronal Processing Stages in Behaving Honeybees

تسجيلات في وقت واحد على المدى الطويل في مرحلتين العصبية في معالجة يتصرفون نحل العسل

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent ...

Long-term Time Lapse Imaging of Mouse Cochlear Explants

على المدى الطويل الوقت الفاصل بين التصوير من الفأر القوقعة إإكسبلنتس

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building ...

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Microchambers الاغاروز لفترة طويلة التصوير الكالسيوم من<em&gt; انواع معينة ايليجانس</em

Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure ...

Preparation of Horizontal Slices of Adult Mouse Retina for Electrophysiological Studies

إعداد شرائح أفقية من الكبار شبكية العين الفأر للدراسات الكهربية

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

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

توليد وصيانة طويلة الأجل خالية من الأعصاب<em&gt; حيدرة</em

The interstitial cell lineage of Hydra includes multipotent stem cells, and their derivatives: gland cells, nematocytes, germ cells, and nerve cells. The ...

Modified Roller Tube Method for Precisely Localized and Repetitive Intermittent Imaging During Long-term Culture of Brain Slices in an Enclosed System

أسلوب أنبوب الاسطوانة المعدلة لتصوير متقطعة الذات المترجمة ومتكررة خلال ثقافة طويلة الأجل من شرائح المخ في نظام مغلق

Cultured rodent brain slices are useful for studying the cellular and molecular behavior of neurons and glia in an environment that maintains many of ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

الصراع الحسي طويلة الأجل في التصرف بحرية الفئران

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...