Name: stochastic noise application for the assessment of medial vestibular nucleus neuron sensitivity in vitro
Uploaded: 2019-08-28T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stochastic Noise Application for the Assessment of Medial Vestibular Nucleus Neuron Sensitivity In Vitro at JoVE.com

SPS werd gesteund door de University of Sydney postgraduaat Research beurs.

Alle beschreven experimentele protocollen zijn goedgekeurd door de Universiteit van Sydney dierenethiek Commissie (goedgekeurd protocolnummer: 2018/1308).
1. dieren
Opmerking: Muizen werden verkregen uit het Australische knaagdier centrum (ARC; Perth, Australië) en gehouden op de Medical Foundation Building Animal Facility aan de Universiteit van Sydney.
<ol><li>Houd de muizen op een normale licht/donkere cyclus van 12 uur met milieu verrijking.<...

<ol>
	<li>Amiridis, I. G., Hatzitaki, V., Arabatzi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-induced+modifications+of+static+postural+control+in+humans.">Age-induced modifications of static postural control in humans.</a> Neuroscience Letters. 350 (3), 137-140 (2003).</li><li>Iwasaki, S., Yamasoba, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dizziness+and+imbalance+in+the+elderly:+age-related+decline+in+the+vestibular+system.">Dizziness and imbalance in the elderly: age-related decline in the vestibular system.</a> Aging and disease. 6 (1), (2015).</li><li>Fujimoto, C., 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=Noisy+galvanic+vestibular+stimulation+induces+a+sustained+improvement+in+body+balance+in+elderly+adults.">Noisy galvanic vestibular stimulation induces a sustained improvement in body balance in elderly adults.</a> Scientific Reports. 6, 37575 (2016).</li><li>Breen, P. 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=Peripheral+tactile+sensory+perception+of+older+adults+improved+using+subsensory+electrical+noise+stimulation.">Peripheral tactile sensory perception of older adults improved using subsensory electrical noise stimulation.</a> Medical Engineering &amp; Physics. 38 (8), 822-825 (2016).</li><li>Yamamoto, Y., Struzik, Z. R., Soma, R., Ohashi, K., Kwak, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noisy+vestibular+stimulation+improves+autonomic+and+motor+responsiveness+in+central+neurodegenerative+disorders.">Noisy vestibular stimulation improves autonomic and motor responsiveness in central neurodegenerative disorders.</a> Annals of Neurology. 58 (2), 175-181 (2005).</li><li>Soma, R., Nozaki, D., Kwak, S., Yamamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=1/f+noise+outperforms+white+noise+in+sensitizing+baroreflex+function+in+the+human+brain.">1/f noise outperforms white noise in sensitizing baroreflex function in the human brain.</a> Physical Review Letters. 91 (7), 078101 (2003).</li><li>Wiesenfeld, K., Moss, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochastic+resonance+and+the+benefits+of+noise:+from+ice+ages+to+crayfish+and+SQUIDs.">Stochastic resonance and the benefits of noise: from ice ages to crayfish and SQUIDs.</a> Nature. 373 (6509), 33-36 (1995).</li><li>Moss, F., Ward, L. M., Sannita, 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=Stochastic+resonance+and+sensory+information+processing:+a+tutorial+and+review+of+application.">Stochastic resonance and sensory information processing: a tutorial and review of application.</a> Clinical Neurophysiology. 115 (2), 267-281 (2004).</li><li>Goel, R., 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=Using+low+levels+of+stochastic+vestibular+stimulation+to+improve+balance+function.">Using low levels of stochastic vestibular stimulation to improve balance function.</a> PloS one. 10 (8), e0136335 (2015).</li><li>Inukai, Y., 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=Effect+of+noisy+galvanic+vestibular+stimulation+on+center+of+pressure+sway+of+static+standing+posture.">Effect of noisy galvanic vestibular stimulation on center of pressure sway of static standing posture.</a> Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 11 (1), 85-93 (2018).</li><li>Mulavara, A. 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=Using+low+levels+of+stochastic+vestibular+stimulation+to+improve+locomotor+stability.">Using low levels of stochastic vestibular stimulation to improve locomotor stability.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 9, 117 (2015).</li><li>Iwasaki, S., 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=Noisy+vestibular+stimulation+increases+gait+speed+in+normals+and+in+bilateral+vestibulopathy.">Noisy vestibular stimulation increases gait speed in normals and in bilateral vestibulopathy.</a> Brain stimulation. 11 (4), 709-715 (2018).</li><li>Serrador, J. M., Deegan, B. M., Geraghty, M. C., Wood, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+vestibular+function+in+the+elderly+with+imperceptible+electrical+stimulation.">Enhancing vestibular function in the elderly with imperceptible electrical stimulation.</a> Scientific Reports. 8 (1), 336 (2018).</li><li>Kim, J., Curthoys, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+primary+vestibular+neurons+to+galvanic+vestibular+stimulation+(GVS)+in+the+anaesthetised+guinea+pig.">Responses of primary vestibular neurons to galvanic vestibular stimulation (GVS) in the anaesthetised guinea pig.</a> Brain Research Bulletin. 64 (3), 265-271 (2004).</li><li>Flores, 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=Stochastic+resonance+in+the+synaptic+transmission+between+hair+cells+and+vestibular+primary+afferents+in+development.">Stochastic resonance in the synaptic transmission between hair cells and vestibular primary afferents in development.</a> Neuroscience. 322, 416-429 (2016).</li><li>Huidobro, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brownian+Optogenetic-Noise-Photostimulation+on+the+Brain+Amplifies+Somatosensory-Evoked+Field+Potentials.">Brownian Optogenetic-Noise-Photostimulation on the Brain Amplifies Somatosensory-Evoked Field Potentials.</a> Frontiers in Neuroscience. 11, 464-464 (2017).</li><li>Goldberg, J., Ferna, C., Smith, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+vestibular-nerve+afferents+in+the+squirrel+monkey+to+externally+applied+galvanic+currents.">Responses of vestibular-nerve afferents in the squirrel monkey to externally applied galvanic currents.</a> Brain Research. 252 (1), 156-160 (1982).</li><li>Baird, R., Desmadryl, G., Fernandez, C., Goldberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vestibular+nerve+of+the+chinchilla.+II.+Relation+between+afferent+response+properties+and+peripheral+innervation+patterns+in+the+semicircular+canals.">The vestibular nerve of the chinchilla. II. Relation between afferent response properties and peripheral innervation patterns in the semicircular canals.</a> Journal of Neurophysiology. 60 (1), 182-203 (1988).</li><li>Remedios, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Short-Term+Random+Noise+Electrical+Stimulation+on+Dissociated+Pyramidal+Neurons+from+the+Cerebral+Cortex.">Effects of Short-Term Random Noise Electrical Stimulation on Dissociated Pyramidal Neurons from the Cerebral Cortex.</a> Neuroscience. 404, 371-386 (2019).</li><li>Paxinos, G., Franklin, K. B. <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 mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2004).</li><li>Camp, A. J., Callister, R. J., Brichta, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+synaptic+transmission+differs+in+mouse+type+A+and+B+medial+vestibular+nucleus+neurons+in+vitro.">Inhibitory synaptic transmission differs in mouse type A and B medial vestibular nucleus neurons in vitro.</a> Journal of Neurophysiology. 95 (5), 3208-3218 (2006).</li><li>Camp, 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=Attenuated+glycine+receptor+function+reduces+excitability+of+mouse+medial+vestibular+nucleus+neurons.">Attenuated glycine receptor function reduces excitability of mouse medial vestibular nucleus neurons.</a> Neuroscience. 170 (1), 348-360 (2010).</li><li>Iwasaki, S., 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=Effect+of+Noisy+Galvanic+Vestibular+Stimulation+on+Ocular+Vestibular-Evoked+Myogenic+Potentials+to+Bone-Conducted+Vibration.">Effect of Noisy Galvanic Vestibular Stimulation on Ocular Vestibular-Evoked Myogenic Potentials to Bone-Conducted Vibration.</a> Front in Neurology. 8, 26 (2017).</li><li>Goldberg, J., Smith, C. E., Fernandez, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relation+between+discharge+regularity+and+responses+to+externally+applied+galvanic+currents+in+vestibular+nerve+afferents+of+the+squirrel+monkey.">Relation between discharge regularity and responses to externally applied galvanic currents in vestibular nerve afferents of the squirrel monkey.</a> Journal of Neurophysiology. 51 (6), 1236-1256 (1984).</li></ol>

De effecten van galvanische vestibulaire stimulatie (gv's) op het vestibulaire systeem zijn in vivo gemarkeerd bij mensen3,13,23, cavia's14, knaagdieren18 en niet-menselijke primaten24. Echter, geen van deze studies hebben de directe impact van elektrische ruis op de gevoeligheid van individuele neuronen in het vestibulaire systeem beoordeeld. Hier demonstre...

Het vestibulaire (of Balance) systeem regelt ons gevoel van evenwicht door het integreren van auditieve, Proprioceptive, somatosensorische en visuele informatie. Afbraak van het vestibulaire systeem is aangetoond dat het optreedt als een functie van leeftijd en kan resulteren in evenwichts tekorten1,2. Echter, therapieën gericht op de werking van het vestibulaire systeem zijn schaars.
Er is aangetoond dat galvanische vestibulaire stimulatie (GVS) de balans maatregelen, autonome werking en andere sensorische modaliteiten binnen de mens3,4,5,6verbetert. Deze verbeteringen zouden te wijten zijn aan de stochastische resonantie (SR) fenomeen, dat is de toename van de detectie van zwakkere signalen in niet-lineaire systemen via de toepassing van subthreshold lawaai7,8. Deze studies hebben aangetoond verbeteringen in statische9,10 en Dynamic11,12 balans, en vestibulaire output tests zoals oculaire teller Roll (OCR)13. Echter, veel van deze studies hebben gebruikt verschillende combinaties van stimulus parameters zoals witte ruis9, gekleurde ruis13, verschillende stimulus frequentiebereiken en drempelmethode technieken. Daarom blijven optimale stimulus-parameters onbekend en dit protocol kan helpen bij het bepalen van de meest effectieve parameters. Naast stimulus parameters, het type van stimulus is ook belangrijk in de therapeutische en experimentele werkzaamheid. Het bovenstaande werk bij de mens werd uitgevoerd met behulp van elektrische ruis stimuli, terwijl een groot deel van de in vivo dierlijk werk gebruikt mechanische14,15 of optogenetische16 ruis stimuli. Dit protocol zal elektrische ruis gebruiken om de effecten op vestibulaire kernen te onderzoeken.
Eerder werd de toepassing van GV'S voor het stimuleren van primaire vestibulaire afferenten uitgevoerd in vivo in Squirrel Monkeys17, chinchilla's18, kippen embryo's15 en cavia's14. Echter, slechts twee van deze studies onderzocht het effect GVS heeft op de winst van primaire vestibulaire afferents14,15. Deze experimenten werden uitgevoerd in vivo, wat betekent dat de precieze patronen van stimulatie die worden opgelegd aan vestibulaire kernen niet kunnen worden bepaald. Voor onze kennis heeft slechts één andere studie stochastische ruis toegepast op individuele enzymatisch gedisiteerde neuronen in het centrale zenuwstelsel19. Er zijn echter geen experimenten uitgevoerd in de centrale vestibulaire kernen om geschikte stimulus parameters en drempel technieken te beoordelen, waardoor dit protocol preciezer is bij het bepalen van stimulerende effecten op individuele neuronen binnen de vestibulaire Kernen.
Hier beschrijven we hoe sinusoïdale en stochastische (elektrische) ruis rechtstreeks aan individuele neuronen in de mediale vestibulaire Nucleus (MVN) toe te passen, neuronale drempel te bepalen en veranderingen in Gain/gevoeligheid te meten.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CaCl</td>
			<td>Scharlau</td>
			<td>CA01951000</td>
			<td>Used for ACSF and sACSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8270</td>
			<td>Used for ACSF and sACSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E0396-25G</td>
			<td>Used for K-based intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375-25G</td>
			<td>Used for K-based intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Chem-supply</td>
			<td>PA054-500G</td>
			<td>Used for ACSF, sACSF and intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K-gluconate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P1847-100G</td>
			<td>Used for K-based intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mg-ATP</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9187-500MG</td>
			<td>Used for K-based intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl</td>
			<td>Chem-supply</td>
			<td>MA00360500</td>
			<td>Used for ACSF and sACSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na3-GTP</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8877-100MG</td>
			<td>Used for K-based intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Chem-supply</td>
			<td>SO02270500</td>
			<td>Use for ACSF and intracellular solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4.2H2O</td>
			<td>Ajax</td>
			<td>AJA471-500G</td>
			<td>Used for ACSF and sACSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5761-1KG</td>
			<td>Used for ACSF and sACSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Chem-supply</td>
			<td>SA030-500G</td>
			<td>Used for sACSF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>1169567762</td>
			<td>Used for anaesthetising mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EQUIPMENT</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate glass capillaries</td>
			<td>Warner instruments</td>
			<td>GC150T-7.5</td>
			<td>1.5mm OD, 1.16mm ID, 7.5cm length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition software</td>
			<td>Axograph</td>
			<td></td>
			<td>Used for electrophysiology and analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Friedmen-Pearson Rongeurs</td>
			<td>World precision instruments</td>
			<td>14089</td>
			<td>Used for dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette puller</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>PP-830</td>
			<td>Used for micropipette</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiclamp amplifier</td>
			<td>Axon instruments</td>
			<td>700B</td>
			<td>Used for electrophysiology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td>Sper scientific</td>
			<td>860033</td>
			<td>Used for internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard pattern scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>14028-10</td>
			<td>Used for dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutter micromanipulator</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>MP-225/M</td>
			<td>Used for electrophysiology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Upright microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>BX51WI</td>
			<td>Used for electrophysiology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>VT1200</td>
			<td>Used for slicing brain tissue</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stochastic noise application for the assessment of medial vestibular nucleus neuron sensitivity in vitro

Er is aangetoond dat galvanische vestibulaire stimulatie (GVS) de balans maatregelen verbetert bij personen met een evenwichts-of vestibulaire handicap. Dit wordt voorgesteld te wijten zijn aan de stochastische resonantie (SR) fenomeen, die wordt gedefinieerd als de toepassing van een laag niveau/subdrempelwaarde stimulans om een niet-lineaire systeem te verhogen detectie van zwakkere signalen. Echter, het is nog onbekend hoe SR vertoont zijn positieve effecten op menselijke evenwicht. Dit is een van de eerste demonstraties van de effecten van sinusoïdale en stochastische ruis op individuele neuronen. Met behulp van de hele cel patch klem elektrofysiologie, sinusoïdale en stochastische ruis kan direct worden toegepast op individuele neuronen in de mediale vestibulaire Nucleus (MVN) van C57BL/6 muizen. Hier laten we zien hoe de drempel van MVN neuronen te bepalen om ervoor te zorgen de sinusoïdale en stochastische stimuli zijn subthreshold en vanaf deze, bepalen van de effecten die elk type van lawaai heeft op MVN neuronale winst. We tonen aan dat subdrempelige sinusoïdale en stochastische ruis de gevoeligheid van individuele neuronen in de MVN kan moduleren zonder de basale afvuren te beïnvloeden.

Initiële opnames kunnen informatie verschaffen over de effecten die sinusoïdale en stochastische ruis hebben op basale afvuren snelheden van individuele MVN-neuronen en hoe de stimuli de versterking van neuronen effect hebben. Figuur 2 toont aan dat noch sinusoïdale noch stochastische ruis basale afvuren snelheden van MVN neuronen veranderen in vergelijking met controle (geen ruis) opnames. Deze informatie is cruciaal voor het bepalen van de drempelwaarde van de afzond...

Watch this Scientific Journal Video about Stochastic Noise Application for the Assessment of Medial Vestibular Nucleus Neuron Sensitivity In Vitro at JoVE.com

Stochastic Noise Application for the Assessment of Medial Vestibular Nucleus Neuron Sensitivity In Vitro

Galvanische vestibulaire stimulatie bij mensen vertoont verbeteringen in vestibulaire functie. Echter, het is onbekend hoe deze effecten optreden. Hier beschrijven we hoe sinusoïdale en stochastische elektrische ruis toe te passen en de juiste stimulus amplituden te evalueren in individuele mediale vestibulaire Nucleus neuronen in de C57BL/6-muis.

Stochastic Noise-toepassing voor de beoordeling van mediale vestibulaire Nucleus neuron gevoeligheid in vitro

Galvanic vestibular stimulation (GVS) has been shown to improve balance measures in individuals with balance or vestibular impairments. This is proposed ...

Dit protocol is een van de eerste demonstraties van de directe toepassing van elektrische ruis op individuele neuronen in weefselsegmenten. Om neuronale reacties op elektrische stimuli te observeren. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is, dat we in staat zijn om een specifieke set van stimulus parameters op individuele neuronen te beoordelen.Deze techniek maakt het mogelijk voor de optimalisatie van stimulus parameters om bepaalde, functionele neuronale types richten. Dit heeft implicaties voor de ontwikkeling van betere therapieën voor evenwicht disfunction. Voor het begin van de hersenstam extractie, Equilibry s-ACSF met CARPOGEN en koel de oplossing bij min 80 graden Celsius gedurende 25 minuten totdat een ijsdrijfmest is gevormd.Nadat de oplossing is gekoeld, gebruik maken van een nummer 22 afgerond scheermesje om een sagittale huid incisie te maken in de schedel van een drie tot vijf weken oude C-57 zwarte zes muis en gebruik het puntige uiteinde van een paar standaard patroon schaar om een kleine incisie te maken, te beginnen bij de lambda, langs de sagitttal suture. Met behulp van een paar ondiepe bocht Pierson von Jours, zorgvuldig reflecteren weg de gerepareerde pariëtale en exoccipital botten, en baden de hersenen in ijskoude s-ACSF. Dan, isoleren van de hersenen stam uit de voorhersenen en de boney omhulleren met behulp van een nummer 11 rechte scheermesje te kappen van de pariëtale exoccipiële sulcus en op de caudal negula.Monteer de geïsoleerde hersenstam ventrale en neer op perviously gesneden trapeziumvormige polystyreen blok, en gebruik een stuk tissue papier om overtollige vloeistof te verwijderen uit rond het ontleed weefsel. Gebruik cyanoacrylaatlijm om het polystyreenblok vast te stellen aan het snijstadium met de bijgevoegde hersenstam rostral en naar beneden. Gebruik een geavanceerde snelheid van 0,16 millimeter per seconde en een trillingsamplitude van drie millimeter om 200 micrometer dwarse plakjes van de MVN te verkrijgen.Gebruik vervolgens een plastic bijgesneden pipet om de weefselschijfjes gedurende ten minste 30 minuten op een filterpapierschijf met 25 graden Celsius over te brengen. Voor hele-cel patch klem elektrofysiologie, eerst trek micro pipetten met een definitieve weerstand die zal variëren van drie tot vijf mega Oms wanneer gevuld met een kalium-gebaseerde interne oplossing en geplaatst in het bad. Om hele-cel patch klem opnames van individuele neuronen in de MVN te verkrijgen, breng een enkel weefsel slice van de incubatiekamer naar de opnamekamer van een standaard elektrofysiologische set-up, en gebruik een nylon draad op een U-vormig gewicht om het segment veilig te stellen.Doorsfuus de opnamekamer continu met koolzuurhoudende ACSF bij 25 graden Celsius bij een stroomsnelheid van drie milliliter per minuut en vul een micropipet met interne oplossing. Breng een kleine hoeveelheid positieve druk aan met behulp van een pipet om vuil weg te duwen van de pipetpunt. Met behulp van een lagere vermogensdoelstelling, zoek de MVN voordat u overschakelt naar een hoog vermogen om individuele neuronen binnen de MVN te lokaliseren.Voordat u het weefsel met de pipet doorbreekt, breng een kleine hoeveelheid positieve druk aan om vuil weg te duwen van de pipetpunt en gebruik de micromanipulator om de pipet naar het geselecteerde neuron te verplaatsen. Een klein kuiltje moet zich vormen op het neuronale membraan. Laat de positieve druk los en breng een kleine hoeveelheid negatieve druk aan.Zodra een één giga Om-afdichting is bereikt, breng je zachte korte en scherpe negatieve druk op de pipethouder door de zuigpoort om het membraan te scheuren en om een hele celconfiguratie te creëren. Verkrijg vervolgens hele celstroomklemmenopnamen volgens standaardprotocollen. Om stochastische en sinusoïdale ruis toe te passen op individuele mediale vestibulaire kernneuronen, stel het bereik van amplitudes van drie tot 24 pico ampère om de neuronale drempel en vuursnelheid te bepalen en groep de hogere en lagere stimulus intensiteiten om de sensorische drempel te bepalen.Bereken vervolgens de gemiddelde vuursnelheid over de periode van 10 seconden, waarin de depolariserende huidige stap wordt geïnjecteerd voor elk individueel huidig huidig niveau. Gebruik de gemiddelde vuursnelheidwaarden om een vuursnelheid te genereren ten opzichte van het huidige plot. Voer vervolgens een lineaire regressieanalyse uit om het verloop van de lijn van de beste pasvorm te bepalen om de neuronale winst te bepalen.Noch sinusoïdale noch stochastische ruis verandert basil vuren tarieven van MVN neuronen in vergelijking met geen ruisopnames controle. In dit experiment is het geselecteerde geluidsniveau van 6 picoversterkers subdrempel, omdat kan worden opgemerkt dat de gemiddelde vuursnelheid begint te stijgen ten opzichte van de experimentele drempel van 12 pico-ampère. Deze drempel werd objectief bepaald door de stimuleringsniveaus boven en onder de experimentele drempel te groeperen.De neuronale winst werd geëvalueerd door het onderwerpen van de neuronen aan een suite van depolariseren huidige stappen van nul tot 50 pico ampère in 10 pico amp stappen met en zonder ruis. Inderdaad, sinusoïdale en stochastische ruis toegepast op subdrempel amplitudes van zes pico ampère kan de winst van MVN neuronen veranderen. De vastgestelde stimulus parameters kunnen worden toegepast op de zenuw innoveren van de individuele neuronen om een meer naturalistische stimuli.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

Een uitgebreide protocol voor handmatige segmentatie van de mediale temporale lob Structures

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Een eenvoudige en goedkope methode voor het bepalen Koude Gevoeligheid en aanpassing in Muizen

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Recording Gamma Band Oscillations in Pedunculopontine Nucleus Neurons

Opname Gamma Band oscillaties in Pedunculopontine Nucleus Neuronen

Synaptic efferents from the PPN are known to modulate the neuronal activity of several intralaminar thalamic regions (e.g., the ...

The Indirect Neuron-astrocyte Coculture Assay: An In Vitro Set-up for the Detailed Investigation of Neuron-glia Interactions

The Indirect Neuron-astrocyte Coculture Assay: An In Vitro Set-up for the Detailed Investigation of Neuron-glia Interactions

De indirecte Neuron-astrocyten Coculture Assay: An<em&gt; In Vitro</em&gt; Set-up voor het gedetailleerd onderzoek van het neuron-glia interacties

Proper neuronal development and function is the prerequisite of the developing and the adult brain. However, the mechanisms underlying the highly ...

Assessment of Neuronal Viability Using Fluorescein Diacetate-Propidium Iodide Double Staining in Cerebellar Granule Neuron Culture

Beoordeling van neuronale levensvatbaarheid met behulp van Fluorescein Diacetate-Propidium Iodide Dubbele Verf In Cerebellaire Granule Neuron Cultuur

Primary cultured Cerebellar Granule Neurons (CGNs) have been widely used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research. However, the ...

Assay to Measure Nucleocytoplasmic Transport in Real Time within Motor Neuron-like NSC-34 Cells

Assay voor het meten van nucleocytoplasmisch transport in realtime binnen motor neuronachtige NSC-34 cellen

Nucleocytoplasmic transport refers to the import and export of large molecules from the cell nucleus. Recently, a number of studies have shown a ...

A Microbiomechanical System for Studying Varicosity Formation and Recovery in Central Neuron Axons

Een Microbiomechanical systeem voor het bestuderen van de vorming van de Varicosity en herstel in Midden Neuron axonen

Axonal varicosities are enlarged structures along the shafts of axons with a high degree of heterogeneity. They are present not only in brains with ...

The Power of Interstimulus Interval for the Assessment of Temporal Processing in Rodents

De kracht van Interstimulus Interval voor de beoordeling van Temporal Processing in knaagdieren

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in ...

Stereological Estimation of Cholinergic Fiber Length in the Nucleus Basalis of Meynert of the Mouse Brain

Stereologische schatting van cholinerge vezel lengte in de kern Basalis van Meynert van de muis hersenen

The length of cholinergic or other neuronal axons in various brain regions are often correlated with the specific function of the region. Stereology is a ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

Semi-kwantitatieve bepaling van dopaminerge neurondichtheid in de substantia Nigra van knaagdiermodellen met behulp van geautomatiseerde beeldanalyse

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...