Summary

Подготовка парасагиттальных фрагментов для исследования спинного-вентральной организации грызунов медиальной энторинальной коры

Published: March 28, 2012
doi:

Summary

Мы описываем процедуры подготовки и электрофизиологические записи с срезах мозга, которые поддерживают спинно-вентральной оси медиальное энторинальной коры (MEC). Поскольку нейронная кодирования место следующим спинно-вентрально организации в MEC, эти процедуры облегчить исследование клеточных механизмов, важных для навигации и память.

Abstract

Вычисления в мозг опирается на нейроны, отвечающие соответствующим образом их синаптические входы. Нейроны различаются по своим дополнением и распределения мембранных ионных каналов, которые определяют, как они реагируют на синаптические входы. Тем не менее, связь между этими свойств клеток и функции нейронов в себя животным не очень хорошо понял. Один из подходов к этой проблеме является изучение топографически организованные нейронных цепей, в которых положение отдельных нейронов карты на информацию, которую они кодируют или расчеты они проводят 1. Эксперименты с использованием этого подхода предлагают принципы настройки синаптических ответов, лежащих в основе кодирования информации в сенсорных и когнитивных схем 2,3.

Топографической организации пространственных представлений вдоль спинной-вентральной оси медиальное энторинальной коры (MEC) дает возможность устанавливать отношения между клеточных механизмов и расчетов яmportant пространственного познания. Нейроны в слое II от грызунов MEC кодирования местоположения с помощью сетки, как стрельба поля 4-6. Для нейронов спинного найти на позиции в MEC расстояние между отдельными полями стрельбы, которые образуют сеть составляет порядка 30 см, тогда как для нейронов в вентральной все более и более позиций это расстояние увеличивается до более чем 1 метр. Несколько исследований показали, свойств клеток нейронов в слое II из MEC, что, как расстояние между сеткой стрельбы поля, также различаются в зависимости от их спины-вентральной позиции, полагая, что эти сотовые свойства важны для вычисления пространственных 2,7-10.

Здесь мы опишем процедуры подготовки и электрофизиологические записи с срезах мозга, которые поддерживают спинно-вентрально степени MEC позволяет исследование топографической организации биофизических и анатомические свойства MEC нейронов. Спинно-вентральной позиции выявленных п.eurons относительно анатомических ориентиров трудно установить точно с протоколами, которые используют горизонтальные кусочки MEC 7,8,11,12, как это трудно установить ориентиры для точного спинно-вентрально место среза. Процедуры описываются позволяют точного и последовательного измерения расположения записал клеток вдоль спинной-вентральной оси MEC, а также визуализации молекулярных градиентов 2,10. Процедуры были разработаны для использования с взрослой мыши (> 28 дней) и успешно работает на мышах до 1,5 лет. С коррективы они могут быть использованы с младшими мышей или других видов грызунов. Стандартизированной системы подготовки и оценки будет способствовать систематическое исследование клеточного и микросхемы свойства этой области.

Protocol

1. Парасагиттальных Подготовка Slice 1,1 Проанализируйте из полушарий Все эксперименты на животных должны следовать местным этической экспертизы и национальными правилами. В случае экспериментов, описанных здесь, работа соответствует Соединенное Королевств?…

Discussion

Для облегчения исследования MEC схемы свойства, которые следуют спинно-вентрально организации были описаны здесь подробно процедуру для получения парасагиттальных подготовки кусочек, который сохраняет спинно-вентрально степени MEC.

Критические шаги

У…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Мы благодарность за их поддержку: Комиссия по стипендиям Содружества Великобритании финансирования (HP), EPSRC (HP), СИББН (РНБ) и Европейского Союза Марии Кюри (РНБ).

Materials

Cutting ACSF(mM) Standard ACSF(mM) Internal solution (mM) CASNumber Supplier Catalogue Number
NaCl 86 124 7647-14-5 Sigma S9888
NaH2PO4 1.2 1.2 13472-35-0 Sigma 71505
KCl 2.5 2.5 10 7447-40-7 Sigma P3911
NaHCO3 25 25 144-55-8 Fischer S/4240
Glucose 25 20 50-99-7 Sigma G5767
Sucrose 75 57-50-1 Sigma S5016
CaCl2 0.5 2 10043-52-4 VWR 190464K
MgCl2 7 1 2 7786-30-3 Sigma 63020
K Gluconate 130 299-27-4 Sigma G4500
HEPES 10 7365-45-9 Sigma H3375
EGTA 0.1 67-42-5 Sigma E4378
Na2ATP 2 34369-07-8 Sigma A7699
Na2GTP 0.3 36051-31-7 Sigma G8877
NaPhospho-Creatine 10 19333-65-4 Sigma P7936
Biocytin (optional) 2.7 576-19-2 Sigma B4261

Table 1. Cutting ACSF, standard ACSF and K-Gluconate internal solution recipes.

Referencias

  1. O’Donnell, C., Nolan, M. F. Tuning of synaptic responses: an organizing principle for optimization of neural circuits. Trends Neurosci. 34, 51-60 (2011).
  2. Garden, D. L. F., Dodson, P. D., O’Donnell, C., White, M. D., Nolan, M. F. Tuning of synaptic integration in the medial entorhinal cortex to the organization of grid cell firing fields. Neuron. 60, 875-889 (2008).
  3. Kuba, H., Yamada, R., Fukui, I., Ohmori, H. Tonotopic specialization of auditory coincidence detection in nucleus laminaris of the chick. Journal of Neuroscience. 25, 1924-1934 (2005).
  4. Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M. -. B., Moser, E. I. Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex. Nature. 436, 801-806 (2005).
  5. Sargolini, F. Conjunctive representation of position, direction, and velocity in entorhinal cortex. Science. 312, 758-762 (2006).
  6. Fyhn, M., Hafting, T., Witter, M. P., Moser, E. I., Moser, M. -. B. Grid cells in mice. Hippocampus. 18, 1230-1238 (2008).
  7. Giocomo, L. M., Zilli, E. A., Fransén, E., Hasselmo, M. E. Temporal frequency of subthreshold oscillations scales with entorhinal grid cell field spacing. Science. 315, 1719-1722 (2007).
  8. Giocomo, L. M., Hasselmo, M. E. Time constants of h current in layer II stellate cells differ along the dorsal to ventral axis of medial entorhinal cortex. Journal of Neuroscience. 28, 9414-9425 (2008).
  9. Burgalossi, A. Microcircuits of functionally identified neurons in the rat medial entorhinal cortex. Neuron. 70, 773-786 (2011).
  10. Dodson, P. D., Pastoll, H., Nolan, M. F. Dorsal-ventral organization of theta-like activity intrinsic to entorhinal stellate neurons is mediated by differences in stochastic current fluctuations. J. Physiol. (Lond). 589, 2993-3008 (2011).
  11. Nolan, M., Dudman, J., Dodson, P., Santoro, B. HCN1 channels control resting and active integrative properties of stellate cells from layer II of the entorhinal cortex. Journal of Neuroscience. 27, (2007).
  12. Boehlen, A., Heinemann, U., Erchova, I. The range of intrinsic frequencies represented by medial entorhinal cortex stellate cells extends with age. Journal of Neuroscience. 30, 4585-4589 (2010).
  13. Klink, R., Alonso, A. Morphological characteristics of layer II projection neurons in the rat medial entorhinal cortex. Hippocampus. 7, 571-583 (1997).
  14. van Groen, T. Entorhinal cortex of the mouse: cytoarchitectonical organization. Hippocampus. 11, 397-407 (2001).
  15. Dolorfo, C. L., Amaral, D. G. Entorhinal cortex of the rat: organization of intrinsic connections. The Journal of Comparative Neurology. 398, 49-82 (1998).

Play Video

Citar este artículo
Pastoll, H., White, M., Nolan, M. Preparation of Parasagittal Slices for the Investigation of Dorsal-ventral Organization of the Rodent Medial Entorhinal Cortex. J. Vis. Exp. (61), e3802, doi:10.3791/3802 (2012).

View Video