Langsiktig Potensiering av Perforant Pathway-dentate gyrus Synapse i Fritt Oppfører Mus
Summary
Transgene og knockout musemodeller av nevrologiske sykdommer er nyttige for å studere rollen til gener i normale og unormale nevrofysiologi. Denne artikkelen beskriver metoder som kan brukes til å studere langsiktig potensering, en mobil mekanisme som kan ligge til grunn for læring og hukommelse, i transgene og knockout fritt oppfører musemodeller av nevropatologi.
Abstract
Studier av langtidspotensering av synaptisk effekt, en aktivitetsavhengig synaptisk fenomen som har egenskaper som gjør det attraktivt som en potensiell cellulær mekanisme underliggende læring og lagring av informasjon, har lenge blitt brukt til å belyse fysiologi av ulike nevrale kretser i hippocampus, amygdala , og andre limbiske og det kortikale strukturer. Med dette i bakhodet, transgene musemodeller av nevrologiske sykdommer representerer nyttige plattformer for å gjennomføre langsiktige (LTP) studier for å utvikle en større forståelse av rollen til gener i normale og unormale synaptisk kommunikasjon i nevrale nettverk som er involvert i læring, følelser og informasjon behandling. Denne artikkelen beskriver metoder for pålitelig indusere LTP i fritt oppfører musen. Disse metoder kan anvendes i studier av transgene og utstansing fritt oppfører musemodeller av neurodegenerative sykdommer.
Introduction
Utviklingen av teknologi for å manipulere gener har produsert transgene og knockout mus modeller av nesten hver nevrodegenerative og nevrologiske sykdommer. Dette har nødvendiggjort oversettelse av elektrofysiologiske forskning teknikker som tidligere er brukt i større gnagerarter til musen dyremodell. En slik nevrofysiologiske undersøkelser teknikk er bruken langvarig (LTP) for å teste effekten av synaptiske forbindelser i løpet av nevrale nettverk som er involvert i forskjellige neuropatologiske lidelser. Denne protokollen beskriver teknikker for pålitelig elektrofysiologisk undersøkelse av LTP i fritt oppfører mus. Fordelen med denne protokoll fremfor andre er at den er enkel og lett å gjennomføre, det er også noe mindre kostbart som det ikke krever hverken bruk av dyre datamaskinstyrt Microdrive systemer eller felteffekttransistor headstages, og, så vidt vi vet, er den første video-protokollen av kroniske elektrofysiologiske opptak to studere LTP i fritt oppfører mus. For å oppnå dette, vi beskriver i denne artikkelen enkle metoder for å studere langsiktig potensering i fritt oppfører mus. Disse metodene kan lett oversettes til transgene og knockout musemodeller av nevropatologiske lidelser.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denne protokollen, har vi demonstrert en pålitelig og enkel metode for å studere LTP i DG i fritt oppfører mus. Mens mange studier av LTP i våken rotter har blitt utført 3,4, svært få har blitt gjennomført i våken mus hovedsakelig på grunn av den tekniske kompleksiteten som utgjøres av den begrensede kranie eiendomsmegling i mus og vekten av elektrode headstages i forhold til den gjennomsnittlige vekten av mus fem. De få studiene som har vist LTP i DG i fritt oppfører mus benyttes en…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å erkjenne følgende: Dr. Joseph Bronzino, Dr. Khamis Abu-Hassaballah, Mr. RJ Austin-LaFrance, og Ms Jessica Koranda.
Materials
| Ketamine (100 mg/ml) | Henry Schein | 10177 | |
| Xylazine (20 mg/ml) | Henry Schein | 33197 | |
| Acepromazine (10 mg/ml) | Henry Schein | 2177 | |
| Dental acrylic powder | Lang Dental Manufacturing Co. | 1330CLR | |
| Dental acrylic liquid | Lang Dental Manufacturing Co. | 1306CLR | |
| Tungsten wire (0.127 mm) | World Precision Instruments | TGW0515 | |
| Stainless Steel Hypodermic Tubing (0.286 mm) | World Precision Instruments | 832400 | |
| Flunixin (50 mg/ml) | Henry Schein | 14165 | |
| Epoxilyte | Superior Essex | EP 6001-M | |
| Stainless steel wire insert (0.2 mm) | World Precision Instruments | 792900 | |
| Stereotaxic frame apparatus | Kopf Instruments | Model 902 | |
| Ear cuffs (ear cups) | Kopf Instruments | Model 921 | |
| Electrophysiological stimulator | Astro-Med, Inc. | S88 | |
| Digital oscilloscope | B & K Precision Corp. | 2542 | |
| Current isolation unit | Astro-Med, Inc. | PSIU-6 | |
| Differential amplifier | World Precision Instruments, Inc. | DAM-50 | |
| Commutator | Plastics One | SLC6 | |
| Dental drill | Stoelting | 58650 |
Referenzen
- Paxinos, G., Franklin, K. B. J. . The mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2004).
- Bliss, T. V. P., Lomo, T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J. Physiol. 232, 331-356 (1973).
- Blaise, J. H., Bronzino, J. D. Effects of stimulus frequency and age on bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of freely moving rats. Exp. Neurol. 182, 497-506 (2003).
- Blaise, J. H., Koranda, J. L., Chow, U., Haines, K. E., Dorward, E. C. Neonatal isolation stress alters bidirectional long-term synaptic plasticity in amygdalo-hippocampal synapses in freely behaving adult rats. Brain Res. 1193, 25-33 (2008).
- Koranda, J. L., Masino, S. A., Blaise, J. H. Bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of the awake freely behaving mouse. J. Neurosci. Methods. 167, 160-166 (2008).
- Cooke, S. F., et al. Autophosphorylation of alphaCaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse. J. Physiol. 574, 805-818 (2006).
- Davis, S., Bliss, T. V., Dutrieux, G., Laroche, S., Errington, M. L. Induction and duration of long-term potentiation in the hippocampus of the freely moving mouse. J. Neurosci. Methods. 75, 75-80 (1997).
- Jones, M. W., Peckham, H. M., Errington, M. L., Bliss, T. V., Routtenberg, A. Synaptic plasticity in the hippocampus of awake C57BL/6 and DBA/2 mice: interstrain differences and parallels with behavior. Hippocampus. 11, 391-396 (2001).
- Zhang, T. A., Tang, J., Pidoplichko, V. I., Dani, J. A. Addictive nicotine alters local circuit inhibition during the induction of in vivo hippocampal synaptic potentiation. J. Neurosci. 30, 6443-6453 (2010).
- Tang, J., Dani, J. A. Dopamine enables in vivo synaptic plasticity associated with the addictive drug nicotine. Neuron. 63, 673-682 (2009).
