Name: unraveling the role of discrete areas of the rat brain in the regulation of ovulation through reversible inactivation by tetrodotoxin microinjections
Uploaded: 2020-09-03T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Unraveling the Role of Discrete Areas of the Rat Brain in the Regulation of Ovulation through Reversible Inactivation by Tetrodotoxin Microinjections at JoVE.

ワシントン大学のレイモンド・サンチェスは、原稿編集における貴重な支援と、ジョージナ・コルテス M.Sc とシンティア・ハビエル M.Sc の技術支援に感謝しています。私たちはまた、ファカルタード・デ・エストゥディオス・サラゴサ:MVZで獣医サービスのメンバーに感謝しています。アドリアナ アルタミラノ、 MVZ.ロマン・エルナンデスとMVZ。実験動物の優れたメンテナンスとケアのためのドロレス-エリザベス・グスマン。このプロトコルで説明されている実験は、DGAPA-PAPIIT認可番号(IN216015およびCONACyT助成金番号:ロベルト・ドミンゲスに236908)で支持されました。カルロス・カミロ・シルバは、プログラム・デ・ドクマド・エン・シエンシアス・バイオメディカ、大学ナシオナル・エウトノマ・デ・メヒコ(UNAM)の博士課程の学生で、コンセホ・ナシオナル・デ・シエンシア・イ・テクノロジア(グラント番号:294555)によってサポートされています。

動物に関する手続きは、UNAMの学部エスタジオス・スペリオルテス・サラゴサの倫理委員会によって承認されました。この機関は、動物の取り扱いのためのメキシコの規則に厳密に従って動作します, 公式ノルム: NOM-062-ZOO-1999, 国際ガイドラインに同意します.
1. 二国間カニューレの建設
<ol><li>圧力ピンセットを使用して23G皮下注射針のハブからステンレスシャフトを抽出...

この記事では、一時的に不活性化する方法について説明します, 任意の時点で, 目を覚ますと、拘束されていないラットの脳内の離散領域.彼らのエストルースサイクルを追跡し、排卵を評価するための簡単な方法も提供されています。このプロトコルは、TTX処理動物の排卵結果と車両処理動物の排卵結果を比較することによって排卵を促進するメカニズムに対する特定の脳領域の寄与を簡単?...

排卵は、1つ以上の成熟した卵母細胞が一度毎エストラル/月経周期から1回卵巣から放出されるプロセスである。すべての哺乳類種は繁殖する配偶子の生産に依存しているので、排卵を調節するメカニズムの理解は、生物医学、家畜産業、絶滅危惧種の維持に至るまでの分野で大きな影響を与えます。排卵は視床下部下垂体-卵巣軸によって調節され、いくつかの視床下部および視床外領域、下垂体前葉座のゴナドロープ、および卵母細胞および顆粒球細胞と共に卵巣卵胞を形成する卵巣卵胞を形成する1。
卵巣卵胞は成長し、成長し、最終的には卵胞刺激ホルモンおよび黄体形成ホルモンの強壮性および精神病分分に応答して排卵する、ゴナトロープによって分泌される2つのゴナドトロピン。ゴナドトロピン分泌のパターンは、適切な濾胞の発達と排卵のために極めて重要であり、それは性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)1、2によって調節される。この神経ペプチドは、基底の全脳症に散在するニューロンによって合成され、視床下部と下垂体前を結びつける門脈管系に分泌される。GnRH-ニューロンの分泌活性は、多様な脳構造から生じるシナプス入力によって変調される。これらの構造は、食物の入手可能性、光周期の長さ、血液中のホルモン濃度など、生物の外部および内部環境の状態に関する情報を伝える。この意味で、それらは、それぞれの種の生殖パターンを形作り、排卵を支配するメカニズムを適切に理解するために、そのような構造の特定の役割を決定する必要があります。例として、エストルースサイクル中のエストラジオールレベルの変動がGnRHの分泌を調節することが示されている。しかし、GnRHニューロンは、そのような変化を検出するために必要なエストラジオール受容体アイソフォームを発現していない。これらの受容体を発現するニューロンの2つの集団は、それぞれ第3心室のロストラル室近親子領域と円弧核内に位置し、GnRHニューロンを有するスタブリシナプスである。これらのニューロンがエストラジオールの濃度を解釈し、GnRH分泌の強力なインダクタであるキスペプチンを放出することによってGnRHニューロンの活性を刺激することを示唆する証拠がある。
サーミックまたは化学病変、ならびに機械的聴覚障害を含む実験により、研究者は排卵4、5、6、7、8、9、10、11、12の調節におけるいくつかの脳構造の関与を決定することができた.しかし、これらの実験は、侵襲的で外傷性であるという欠点を有し、治療の効果を評価する前に数日間の回復を必要とし、治療の急性効果の分析を妨げる。さらに、それらは永続的に標的領域に影響を与え、長期的には他の生理学的プロセスを破壊する。これらの問題により、これらの実験の結果は、通常、動物の体内の恒恒湿補償機構によって隠され、領域が関与する時間的調節ダイナミクスに関する正確な情報を抽出することはかなり困難である。
ガイドカニューレを介してニューロンの活動を一過性に破壊する薬物の微小注射は、上記の欠点を上回る適切な代替手段である。カニューレは、立体的手術によって任意の脳領域に配置することができ、研究者は手術の交核化効果が消失した後に薬物治療を開始することができます。薬物の時限マイクロインジェクションは、研究者がプロセスの特定のステップに地域の貢献に関する仮説をテストすることを可能にし、目覚めの抑制または自由に動く動物で行うことができる。局所麻酔薬、アゴニスト、アンタゴニスト、逆アゴニストおよびテトロドトキシン(TTX)などの生物学的毒素を含む様々な薬物を、特定の時期に対象領域にマイクロインジェクションすることができる。
TTXは、他の脊椎動物や無脊椎動物だけでなく、フグの体内に住んでいる細菌によって合成された生物学的毒素です。TTXはナトリウムチャネルの選択的および一時的な遮断を通して神経活動を沈黙させ、その結果、ナトリウム依存性作用電位の阻害をもたらす。TTXの存在下では、細胞は脱分極期に変化を経験し、興奮しないが生き続ける。TTXの遮断効果は、その分子組成によって説明される:グアニジニウム基は、ナトリウムチャネルの細胞外の側面を通過することができるが、分子の残りの部分は、そのサイズのために通過することができないので、それは立ち往生し、チャネル13、14、15、16、17をブロックします.TTXの作用機序は、インビトロとインビボの両方の神経系を研究するためのツールとしての使用を可能にした。この毒素の脳内注射は、記憶保持18、睡眠および覚醒19、場所認識20、空間ナビゲーション21、薬物乱用22、体温調節23、統合失調症24の発症、性行動25および排卵の調節などのいくつかのプロセスにおける離散的な脳領域の役割を研究するために使用されてきた とりわけ。このプロトコルでは、目覚めのないラットにおけるTTXマイクロインジェクションによる視床下部核の一過性不活性化の排卵に及ぼす影響について述べた。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 &#956;L Hamilton syringes</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>80314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>21 G x 1&#34; stainless steel hypdermic needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>23 G x 1&#34; stainless steel hypdermic needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305145</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G x 1/2&#34; stainless steel hypdermic needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artificial cerebrospinal fluid</td>
			<td>BASi</td>
			<td>MD-2400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone trimer</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>16152-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Burr for micro drill</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>19007-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clipper</td>
			<td>Wahl</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cut-off disc</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>SM5010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting tweezers</td>
			<td>Truper</td>
			<td>17367</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanocrylate glue</td>
			<td>Kola loka</td>
			<td>K-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement</td>
			<td>Nic Tone</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enrofloxasin</td>
			<td>Senosiain</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E4009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Estereoscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra fine Bonn scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14084-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Face mask</td>
			<td>Lanceta HG</td>
			<td>60036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11050-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxilin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostats</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>13008-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot bead sterilizer</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18000-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>320331</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypromelose artificial tears</td>
			<td>Sophia Labs</td>
			<td>8950015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Pisa Agropecuaria</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam</td>
			<td>Aranda</td>
			<td>1183</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinjection pump</td>
			<td>KD Scientific</td>
			<td>788380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monomer</td>
			<td>Nic Tone</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mototool</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile gloves</td>
			<td>Lanceta HG</td>
			<td>69028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-Rupture Ear Bars</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>855</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-L lysine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P4707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine</td>
			<td>Dermo Dine</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine with soap</td>
			<td>Germisin espuma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure tweezers</td>
			<td>Truper</td>
			<td>17371</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat anesthesia mask</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>Model 906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution</td>
			<td>PISA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10004-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10015-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pentobarbital</td>
			<td>Pisa Agropecuaria</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard electrode holder</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>1770</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel wire</td>
			<td>American Orthodontic</td>
			<td>856-612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic apparatus</td>
			<td>David Kopf Instruments</td>
			<td>Model 900LS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Sissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14001-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon connectors</td>
			<td>Basi</td>
			<td>MD-1510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon tubing</td>
			<td>Basi</td>
			<td>MF-5164</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrodotoxin</td>
			<td>Alomone labs</td>
			<td>T-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer</td>
			<td>Kent scientific</td>
			<td>VetFlo</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

unraveling the role of discrete areas of the rat brain in the regulation of ovulation through reversible inactivation by tetrodotoxin microinjections

多くの実験的なアプローチは、排卵の調節における脳の役割を研究するために使用されてきた。例としては、ニューロン群の病変および耳障りなことが挙げられるが、これは両方とも標的領域の完全性を永久に損なう侵襲的方法である。これらの方法は、急性および時間的調節メカニズムの分析に影響を与える可能性のある担保効果を伴う。特定の脳領域を対象としたガイドカニューレの立体的移植は、回復期間が続き、研究者が手術の望ましくない影響の消失後に異なる薬物をマイクロインジェクトすることを可能にする。テトロドトキシンは、一過性のナトリウム依存作用電位を阻害し、標的領域における全ての神経活動を遮断するため、多様な生理学的過程における複数の脳領域の役割を決定するために用いられている。このプロトコルは、この方法を、エストルースサイクルおよび排卵の評価のための戦略と組み合わせて、エストルースサイクルの特定の段階の特定の時間における排卵調節における離散脳領域の役割を明らかにする。目覚めと拘束されていないラット (ラタス・ノルベギカス) は、麻酔薬やストレスホルモンが排卵に及ぼす遮断効果を避けるために使用されました。このプロトコルは、他の種、脳標的および薬理学的薬剤に容易に適応して、異なる生理学的プロセスを研究することができる。この方法の将来の改善には、ガイドカニューラの代わりに小径のガラス毛細血管を使用したマイクロインジェクションシステムの設計が含まれます。これは、移植中に損傷を受けた組織の量を減少させ、注入された薬物が標的領域外に広がることを減少させる。

上述のプロトコルは、単一のTTXまたは車両(人工脳脊髄液)の効果を評価することによってテストされた。ACSF)ラットの排卵調節に関与することが知られている2つの異なる核のうちの1つへのマイクロインジェクション:対症核および円弧核。この二大円球核は、哺乳類の中央概日ペースメーカーが含まれているために選択された。これは、ゴナドトロピンの分泌として周期的なイベントの規制に...

Watch this Scientific Journal Video about Unraveling the Role of Discrete Areas of the Rat Brain in the Regulation of Ovulation through Reversible Inactivation by Tetrodotoxin Microinjections at JoVE.

Unraveling the Role of Discrete Areas of the Rat Brain in the Regulation of Ovulation through Reversible Inactivation by Tetrodotoxin Microinjections

このプロトコルは、低コストのマイクロインジェクションシステムの構築、深部脳構造への立体的移植、および目覚めおよび拘束されていないラットにおけるテトロドトキシンの時回マイクロ注射の手順を記述する。目標は、その神経活動を阻害することによって排卵の調節における視床下部構造の関与を明らかにすることです.

テトロドトキシンマイクロインジェクションによる可逆不活性化による排卵調節におけるラット脳の離散領域の役割の解明

Many experimental approaches have been used for studying the role of the brain in the regulation of ovulation. Examples include the lesion and ...

This protocol allows researchers to explore the nuclei of the neuronal circuits that regulates ovulation in female mammals at specific times of their estrous cycle.This technique can be adapted to study any process on the regulation of the brain in any species.Also they can less art fabricator in the lab lowering the overall cost.Demonstrating this procedure will be Montserrat Bola

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

情動表出の制御の神経相関の脳イメージング研究

The ability to control/regulate emotions is an important coping mechanism in the face of emotionally stressful situations. Although significant progress ...

神経科学

Optimized Analysis of DNA Methylation and Gene Expression from Small, Anatomically-defined Areas of the Brain

脳の小、解剖学的に定義された領域からのDNAメチル化と遺伝子発現の最適化分析

Exposure to diet, drugs and early life adversity during sensitive windows of life 1,2 can lead to lasting changes in gene expression that contribute to ...

Stereotaxic Surgery for Excitotoxic Lesion of Specific Brain Areas in the Adult Rat

大人のラットの特定の脳領域の興奮毒性病変に対する定位手術

Many behavioral functions in mammals, including rodents and humans, are mediated principally by discrete brain regions. A common method for discerning the ...

Analysis of Gene Expression Changes in the Rat Hippocampus After Deep Brain Stimulation of the Anterior Thalamic Nucleus

視床前核の脳深部刺激後のラット海馬における遺伝子発現の変化の解析

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective ...

Utilizing Combined Methodologies to Define the Role of Plasma Membrane Delivery During Axon Branching and Neuronal Morphogenesis

軸索分岐と神経形態形成中に形質膜配信の役割を定義するために組み合わせる方法論を活用

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular ...

In Vivo Gene Transfer to Schwann Cells in the Rodent Sciatic Nerve by Electroporation

In Vivo Gene Transfer to Schwann Cells in the Rodent Sciatic Nerve by Electroporation

エレクトロポレーションによる齧歯類坐骨神経内のシュワン細胞へのインビボ遺伝子導入で

The formation of the myelin sheath by Schwann cells (SCs) is essential for rapid conduction of nerve impulses along axons in the peripheral nervous ...

Sublimation of DAN Matrix for the Detection and Visualization of Gangliosides in Rat Brain Tissue for MALDI Imaging Mass Spectrometry

MALDIイメージングマススペクトロメトリーのためのラット脳組織におけるガングリオシドの検出と可視化のためのDANマトリックスの昇華

Sample preparation is key for optimal detection and visualization of analytes in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) Imaging Mass ...

Personalized Needles for Microinjections in the Rodent Brain

パーソナライズされた齧歯動物の脳でのマイクロインジェクション針

Microinjections have been used for a long time for the delivery of drugs or toxins within specific brain areas and, more recently, they have been used to ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

少量循環、血流 - と水没型チャンバー システムで管理急性海馬スライスにおけるシナプス可塑性を記録

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Translational Brain Mapping at the University of Rochester Medical Center: Preserving the Mind Through Personalized Brain Mapping

ロチェスター大学医療センターにおける翻訳脳マッピング:パーソナライズされた脳マッピングによる心の維持

The Translational Brain Mapping Program at the University of Rochester is an interdisciplinary effort that integrates cognitive science, neurophysiology, ...