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

A. Oba'ya teknik yardımları için teşekkür ederiz. Bu araştırma kısmen Bilimsel Araştırma Hibe-in-Aid (C) 17K01982 k.y tarafından desteklenmiştir.

Tüm deneysel prosedürler, deneylerde hayvanların bakımı ve kullanımı konusunda RIKEN komitesi tarafından onaylanmıştır. Fareler, RIKEN Beyin Bilimi Merkezi'nin hayvan tesisinde iyi kontrollü sıcaklık (23-25 °C) ve nem (%45-%65) altında tutuldu. Koşul -ları. Hem erkek hem de dişi WT fareler (C57BL/6, 3-6 ay) kullanıldı.
1. Deneylerde Kullanılan Çözümlerin Hazırlanması
NOT: Tüm çözümler metaliçermeyen ultra saf suda (dire...

<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>

Dört protokol arasındaki farklar
LTD-inducing protokolleri 1 ve 2, Cjs 300 kez 1 Hz serebellar LTD stimülasyon frekansı ikna etmek için yeterli dir. Cf stimülasyon frekansı fizyolojik bir aralıkta gibi görünüyordu, uyarı yetişkin farelerde karmaşık başak atış hızı olduğu bildirilmiştir çünkü (P60) 1.25 Hz36olduğu bildirilmiştir . Ancak, CF stimülasyon tek başına PF-CF sinaps uzun vadeli plastisite neden olmadı, protokol1 ve 2 kullanılan gib...

Serebellar korteksin ayrıntılı nöronal ağların sinaptik organizasyonu, bilgisayarları oluşan, moleküler tabaka internöronlar (sepet ve stellat hücreleri), Golgi hücreleri, granül hücrelerinden PFs, yosunlu lifler ve tırmanma lifleri (CFs), aydınlatılmış edilmiştir uyarma / inhibisyon ve divergence / yakınsama açısından, ve iyi organize devre diyagramı beyincik bir "nöronal makine"1olduğunu ileri sürmüştür , bu "makine" amacı hakkında daha önce hiçbir fikrim olmamasına rağmen. Daha sonra Marr, PC'lere yapılan PF'lerin üçlü kat bir çözümleme ağı2oluşturduğunu ileri sürüler. Ayrıca her CF elemental hareket2için bir serebral talimat ilettiğini önerdi. O PFs ve CF eşzamanlı aktivasyonu PF-PC sinaps aktivitesini artırmak ve PF-PC sinaps uzun vadeli potentiation (LTP) neden olacağını varsaydı. Öte yandan, Albus PFs ve CF senkron aktivasyon PF-PC sinaps3LTD sonuçlandı varsayılır. Yukarıdaki çalışmaların her ikisi de serebellum benzersiz bir bellek cihazı olarak yorumlamak, hangi serebellar kortikal ağ içine dahil Marr-Albus modeli öğrenme makinesi modelioluşumuna yol açar.
Bu teorik tahminlere göre, iki satır lık kanıt sinajik plastisitenin beyincikte varlığını göstermektedir. İlk kanıt satırı flocculus anatomik organizasyonu tarafından önerildi; Burada vestibüler organ kökenli MF yolları ve retina kökenli CF yolları 4' tebirleşir. Bu eşsiz yakınsama deseni, flocculus'ta meydana gelen bir sinaptik plastisitenin vestibulo-oküler refleksin dikkat çekici adaptasyonuna neden olduğunu göstermektedir. İkinci olarak, flocculus'taki PK'ların yanıtının kaydedilmesi ve flocculus'un lezyonunun da desteklediği yukarıdaki hipotez5,6,7. Ayrıca, bir maymunun el hareketi8 adaptasyon sırasında PC deşarj desen sinaptik plastisite hipotezi, özellikle Albus's LTD-hipotezimaj 3destekledi.
Doğrudan sinaptik plastisite doğasını belirlemek için, tekrarlanan konjonktif stimülasyon (Cjs) PFs bir paket ve cf özellikle in vivo PC innerve PF-PC sinapsların iletim etkinliği için LTD ikna gösterilmiştir9, 10,11. Bir serebellar dilim12 ve kültürlü bilgisayarları kullanarak sonraki in vitro keşiflerde, co-kültürlü granül hücre stimülasyon ve zeytin hücresi stimülasyon13 veya iyontophoretically uygulanan glutamat ve somatik birlikte depolarizasyon14,15 LTD neden oldu. LTD-indüksiyonun altında yatan sinyal iletim mekanizması da in vitro preparatlar kullanılarak yoğun bir şekilde araştırılmıştır16,17.
VOR ve OKR adaptasyonları genellikle serebellar motor öğrenme gen manipülasyon etkilerinin kantitatif değerlendirilmesi için kullanılmıştır, vestibüle-serebellar korteks VOR adaptif öğrenme temel kökeni olduğu kanıtlanmıştır çünkü18 ,19,20 ve OKR19,21 LTD-indüksiyon başarısızlığı ve davranışsal motor öğrenme bozukluğu arasındaki korelasyon, LTD motor önemli bir rol oynadığını kanıt olarak alınmıştır öğrenme mekanizmaları22. Bu görüşler topluca motor öğrenme LTD hipotezi veya Marr-Albus-Itohipotezi 23,24,25,26olarak adlandırılır .
Göz hareketinin adaptif öğrenme benzer protokoller kullanılarak ölçülür, çeşitli deneysel koşullar dilimhazırlanmasındaLTD ikna etmek için kullanılmıştır 27,28,29,30,31 . Son zamanlarda, Schonewille ve ark.26 bazı gen manipüle fareler normal motor öğrenme gösterdi bildirdi, ama serebellar dilimleri LTD göstermedi, ve bu nedenle LTD motor öğrenme için gerekli olmadığı sonucuna vardı. Ancak, LTD indüksiyon sadece oda sıcaklığında protokol bir tür kullanılarak denendi. Bu nedenle, yaklaşık 30 °C'de kayıt koşullarında çeşitli LTD-indükleme protokolleri kullandık ve LTD'nin bu protokolleri fizyolojik sıcaklıklarda kullanarak genle manipüle edilen farelerde güvenilir bir şekilde indüklendiğini doğruladık32.
Ancak, konjonktif stimülasyontemel özellikleri ile ilgili bazı sorular kalır. İlk karmaşık başak şekli ve LTD genliği arasındaki ilişkidir. İkinci olarak, PF-stimülasyon ve somatik depolarizasyon ile birlikte, kullanılan uyaran ların sayısıgerekli olup olmadığı zor du. Bu çalışmada, bu sorular yabani tip (WT) fareler kullanılarak araştırılmıştır.

<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

Sinaptik plastisite öğrenme ve bellek için bir mekanizma sağlar. Serebellar motor öğrenme için, paralel liflerden (PF) Purkinje hücrelerine (PC) sinaptik iletimlerin uzun süreli depresyonu (LTD) motor öğrenmenin temeli olarak kabul edilir ve hem LTD hem de motor öğrenme nin eksiklikleri çeşitli genle manipüle edilmiş hayvanlar. Motor öğrenme yeteneğinin değerlendirilmesi için optokinetik refleks (OKR), vestibüler-göz refleksi (VOR) ve rotarod testi gibi yaygın motor öğrenme setleri kullanıldı. Ancak, GluA2 karboksi sonlandırıcı modifiye knock-in fareler elde edilen sonuçlar, PF-LTD olmamasına rağmen, VOR ve OKR normal adaptasyon gösterdi. Bu raporda, LTD indüksiyon uymuş sadece oda sıcaklığında stimülasyon protokolü bir tür kullanılarak denendi. Böylece, serebellar LTD indüklemek için koşullar yakın fizyolojik sıcaklıkta çeşitli protokoller kullanılarak aynı knock-in mutantlar araştırıldı. Son olarak, LTD'nin bu gen letimli farelerde indüklenebileceği stimülasyon protokolleri bulduk. Bu çalışmada, LTD-indüksiyonu değerlendirmek için bir dizi protokol önerilmiştir, bu da LTD ile motor öğrenimi arasındaki nedensel ilişkinin daha doğru bir şekilde incelenmesine olanak sağlayacaktır. Sonuç olarak, gen leilgili farelerde LTD değerlendirilirken deneysel koşullar çok önemlidir.

Bu çalışmada serebellar LTD.'yi ikna etmek için dört protokol kullanılmıştır. İlk iki protokolde (protokol 1 ve 2), pf-stimülasyon ve CF-stimülasyon un birleşimi akım kelepçesi koşullarında uygulandı. Diğer iki protokolde (protokol 3 ve 4), somatik depolarizasyon gerilim-kelepçe koşullarında CF-stimülasyon yerine geçildi. Konjonktif stimülasyon sırasında gerilim-iz veya akım izleri karşılaştırıldı (Şekil 2).
1 PF-stimülasyon ve ...

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

Bazı gen manipüle hayvanlarda, tek bir protokol kullanarak serebellar Purkinje hücrelerinde LTD neden başarısız olabilir, ve LTD ve motor öğrenme arasında bir tutarsızlık olabilir. Gen lemanlı hayvanlarda LTD indüksiyonu değerlendirmek için birden fazla protokol gereklidir. Standart protokoller gösterilir.

Erişkin Serebellar Dilimlerde Uzun Süreli Depresyon İndüksiyonunun Değerlendirilmesi

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

Belirli bir protein fonksiyonu gen manipülasyonu ile değiştirildiğinde, tahriş edici yetmezlik ve motor koşu bozukluğu koordinasyonu LTD ve motor öğrenme arasındaki nedensel ilişki için gerekli bir koşul olarak kabul edilir. Burada, gen lemanlı hayvanlarda telafi mekanizmaları ile indüklenebilecek LTD'yi değerlendirmek için birden fazla protokolün kullanıldığını gösteriyoruz. Beyin hasat önce, soğuk ve buz üzerinde ACSF iki 50 mililitrelik gagaları oksijen.Çözelti sıcaklığı dört santigrat derecenin altına ulaştığında, buz gibi gagalardan birine bir milimolar tetrodotoxin 50 mikrolitre ekleyin. Beyin hasat için, baş tutun ve orta hat boyunca yüzeysel deri kesmek için oftalmolojik makas kullanın. El ile kafatası yüzeyini ortaya çıkarmak için deri geri ve her iki göz üzerinde bir çizgi boyunca kafatası kesmeden önce göz ve kulaklar sadece üzerinde büyük spinocerebellar delikten yatay olarak kafatası boyunca kesmek için makas kullanın.Beynin ortasındaki beyni kesmek ve beyincik de dahil olmak üzere beynin kaudal kısmını kafatasından izole etmek için neşter kullanın. Acsf buz soğuk kabında örnek batırın ve beher beyin bloğu karıştırmak değil, böylece kabarcık boru ayarlayın. En az yedi dakika sonra, beyin bloğu almak ve herhangi bir aşırı ACSF absorbe etmek için filtre kağıt bir parça kullanmak için bir spatula kullanın.Uygun bir tıbbi yapıştırıcı ile agar bir iki şer metrelik bir parça üzerine doku ventral tarafı aşağı monte edin. Mümkün olduğunca Purkinje hücrelerinin dendritik düzleme paralel olarak beyin dokusunun sağ yarımkürekesmek için bir bıçak kullanın. Kesme ve yarımkürenin diğer tarafında kaldırmak ve üstün ve inferior colliculi arasında beyin kesti.Omuriliği kesin ve kesilmiş beyincik sağ tarafını agar bloğu ile önceden soğutulmuş numune tepsisine yapıştırın. Daha sonra, numune tepsisini yatırarak, eti onarmak ve fazla tutkalları temizlemek için numunenin üzerine ACSF dökün. Beyin örneğini dilimlemek için, serebellumun dorsal tarafı nın ön tarafta olduğu numuneyi yönlendirin ve tetrodotoksin le takviye edilmiş buz gibi kesme ACSF'yi tamamen serebelluma batırın.Kesme çözeltisi içine bir gaz tüpü yerleştirin ve bir oksijen-karbondioksit gazı karışımı ile köpürme başlatmak. İnce cımbız ve büyüteçler kullanarak, araknoid mater kaldırmak ve serebellar peduncle çıkarmak. Beyin sapı ve agar bloğu çıkardıktan sonra, serebellumun dorsal yüzeyinin vibratomun jiletine bakması ve ilk kesme yerini ayarlaması için tepsiyi 180 derece döndürün.Vibratom genliğini 5,5'e, frekansı 85 Hertz'e, hızı üçe dörte, dilim kalınlığını 300 mikrometreye ayarlayın. Serebellar dilimler elde edilir gibi, 26 derece santigrat su banyosunda bir akrilik kuluçka için bölümleri aktarmak ve tamamen en az bir saat taze oksijenli ACSF örnekleri batırmak için bir naylon ağ kullanın. Tüm hücre yama kıskacı raporlama için, dakikada iki mililitre akış hızı nda toksin çözeltisi ile 30 derece santigrat kayıt odası perfüzyon önce üç dakika boyunca ultasonication tarafından ACSF bir mikromolar picrotoksin eritin.Birkaç dakika sonra, kayıt odasına bir serebellar dilim aktarın ve platin ağırlığı ve naylon iplikleri ile doku düzeltmek. Sonra taze ACSF ile uyarıcı bir elektrot doldurun. Paralel lifleri uyarmak için, Purkinje hücre tabakasıyaklaşık 50 mikrometre moleküler tabaka yüzeyinde uyarıcı elektrot yerleştirin.Tırmanma lifleri uyarılması için, Purkinje hücre tabakasının altına uyarıcı elektrot yerleştirin ve 0,45 mikrometre filtrelenmiş potasyum veya sezyum bazlı iç çözelti sekiz mikrolitre ile bir kayıt elektrot doldurmak için bir mikroyükleyici kullanın. Elektrot ACSF'ye batırmadan önce kayıt elektrobuna zayıf pozitif basınç uygulayın. Elektrot direnci 2-4 megaohm olmalı ve sıvı bağlantı potansiyeli düzeltilmelidir.Bir Purkinje hücresinin sağlıklı parlak hücre gövdesine kayıt elektrotuyla yaklaşın ve Purkinje hücresinin yüzeyini hafifçe itin. Sonra pozitif basınç uygulayarak durdurmak ve bir gigaohm mühür oluşana kadar negatif basınç uygulayın. Daha sonra eksi 70 milivolt membran potansiyelini korumak ve 0.1 hertz eksi iki milivolt 100 milisaniye darbeler uygulayarak, giriş direnci, seri direnç ve giriş kapasitans sürekli izleme, bütün bir hücre yapılandırması kurmak için negatif basınç kullanın.Uzun süreli depresyon indüksiyonu için, 0.1 milisaniyelik darbe ile moleküler tabakayı uyarmak ve paralel lif uyarıcı post-sinaptik akımları tanımlamak için bir çift darbe uyarıcı uygulayın. Bir eşleştirilmiş nabız kolaylaştırılması ve stimülasyon yoğunluğundaki artışa göre genlik kademeli artış gözlenmelidir. Test yanıtını kaydetmek için tek bir 0.1 hertz darbesi uygulayın ve uyarılmış genlik 200 pikoamp civarında olacak şekilde uyarıcının yoğunluğunu ayarlayın.Purkinje hücre tabakasının altındaki tırmanma lifleri teşvik ve tırmanma lif aktivasyonu tarafından ortaya çıkarılan paralel lif uyarıcı post-sinaptik akımları belirlemek için, bir çift darbe uyarıcı uygulayın. Eşleştirilmiş nabız depresyonu stimülasyon yoğunluğundaki artışla ilişkili olarak tamamen veya hiçbiri gözlenmemelidir. Bu temsili deneyde, dilim hazırlanmasında mevcut kelepçe koşullarında bir paralel lif stimülasyonu ve bir tırmanma lifsi stimülasyonu kullanılmıştır.Konjonktif stimülasyontarafından ortaya çıkarılan karmaşık başak şekli, sadece tırmanış lifi stimülasyonu nun ortaya çıkardığı ilk dik başakletve ardından iki ila üç başakletin ortaya çıkardığına benzerdi. Benzer şekilli karmaşık bir başak, 50 milisaniye sonra konjonktif ikinci paralel ve tırmanma lif stimülasyonu ile paralel bir lif stimülasyonu takip edildiğinde gözlenmiştir. Sezyum bazlı iç solüsyon kullanılarak gerilim kelepçesi koşullarında yapılan bu testte, 50 milisaniye sonra ikinci bir paralel lif stimülasyonu ve somatik depolarizasyon uygulaması ile paralel lif stimülasyonu takip edilmiştir.Somatik depolarizasyon üzerine eksi 70 ile sıfır milivolt arasında bir içe akım ortaya çıktı ve kuyruk akımı da repolarizasyondan sonra uyarıldı. Son olarak, voltaj kıskacı koşullarında somatik depolarizasyon ile aynı anda 100 hertz beş paralel lif uyaranları verildi. Yine de depolarizasyon sırasında tekrarlayan içe akım nesli ortaya çıkarılmış ve repolarizasyon dan sonra kuyruk akımı indüklenmiştir.Gen leğenli hayvanlarda serebellar LTD ile motor öğrenme arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için, rahat fizyolojik koşullar altında LTD'yi ikna etmek için birden fazla protokol kullanılmalıdır. Motor öğrenme sonrası gen leğenli hayvanlarda serebellar LTD görselleştirilmişse, aralarındaki nedensel ilişki daha doğrudan incelenebilir.

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

Uzun vadeli Olfaktör İntibak A Moleküler Saati<em&gt; C. elegans</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

Uzun vadeli potansiyelize bir çok Kararlı ve tekrarlanabilir Kayıt için geliştirilmiş Hazırlık ve Hipokampal Fare Dilimleri korunması

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

Serbestçe Yüzme Zayıf Elektrik Balık Uzun vadeli Davranış Takip

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

Davranan Bal arısı iki nöronal İşleme Dönemlerinde Eşzamanlı Uzun vadeli Kayıtlar

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

Fare Koklear Eksplantlarından uzun vadeli Time Lapse Görüntüleme

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

Uzun süreli Kalsiyum Görüntüleme için Agaroz microchambers<em&gt; Caenorhabditis elegans</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

Elektrofizyolojik Çalışmalar Yetişkin Fare Retina Yatay Dilimleri hazırlanması

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

Sinirsiz Kuşak ve Uzun Süreli Bakım<em&gt; Hydra</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

Tam yerelleştirilmiş ve tekrarlayan aralıklı görüntüleme sırasında beyin dilimler halinde kapalı bir sistemi uzun vadeli kültürü için değiştirilmiş Roller tüp yöntemi

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

Fareler serbestçe davranıyor uzun vadeli duyusal çatışma

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