Исследования О внесении изменений гиппокампа Функция Circuit после легкой черепно-мозговой травмой
Summary
Многогранный подход к изучению функциональных изменений в гиппокампе схемы объясняется. Электрофизиологические методы описаны наряду с травмой протокол, поведенческие тестирование и региональных метод рассечения. Сочетание этих методов могут быть применены аналогично для других регионов мозга и научные вопросы.
Abstract
Черепно-мозговой травмы (ЧМТ) страдают более 1,7 миллионов человек в Соединенных Штатах каждый год и даже легкой ЧМТ может привести к стойким неврологическим нарушениями 1. Два распространенных и отключение симптомы, наблюдаемые у TBI оставшихся в живых, нарушения памяти и снижение судорожного порога, как полагают, быть опосредованы TBI-индуцированной дисфункции гиппокампа 2,3. Для того, чтобы продемонстрировать, как измененная функция гиппокампа цепи отрицательно сказывается на поведении после ЧМТ у мышей, мы используем боковые травмы перкуссия жидкостью, обычно используются модели животных TBI, которая воссоздает многие черты человека TBI, включая потерю нейронов клетки, глиоза и ионной возмущения 4 – 6.
Здесь мы показываем, комбинаторный метод исследования TBI-индуцированной дисфункции гиппокампа. Наш подход включает в себя несколько бывших естественных физиологических методов совместно с поведением животных и биохимический анализ, с целью анализапост-ЧМТ изменения в гиппокампе. Начнем с экспериментальной парадигмы травмы наряду с поведенческого анализа для оценки когнитивных инвалидности после ЧМТ. Далее, есть три отдельных бывших естественных методов записи: внеклеточный потенциал поля записи, визуализировал цельноклеточной патч-зажима, и напряжение чувствительных записи красителя. Наконец, мы демонстрируем метод рассечения региональном субрегионов гиппокампа, которая может быть полезна для детального анализа нейрохимические и метаболические изменения пост-ЧМТ.
Эти методы были использованы для изучения изменений в гиппокампе схемы после ЧМТ и прощупать противоположных изменений в сетевую функцию схемы, которые происходят в зубчатой извилине и субрегионов CA1 гиппокампа (см. Рисунок 1). Способность анализировать пост-ЧМТ изменений в каждом субрегионе имеет важное значение для понимания основных механизмов, способствующих TBI-индуцированной поведенческих и когнитивных гeficits.
Многогранной системой, изложенные здесь, позволяет следователям пройти мимо характеристика феноменологии индуцированных болезненного состояния (в данном случае ЧМТ) и определить механизмы, ответственные за наблюдаемые патологии, связанной с ЧМТ.
Protocol
Discussion
Каждый метод изложенных выше вносит свой вклад в более глубокое понимание основной причиной, приводящей к наблюдаемым поведенческим дефицитом. Сочетание уникальных информацию, полученную от каждого метода мы можем исследовать биологические механизмы, с большей точностью.
<p class="jove_…Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить Эллиот Буржуазные за техническую помощь. Эта работа финансировалась Национальным институтом здоровья гранты R01HD059288 и R01NS069629.
Materials
| Name of the equipment | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Axopatch 200B amplifier | Molecular Devices | AXOPATCH 200B | Patch-clamp rig |
| Digidata 1322A digitizer | Molecular Devices | Patch-clamp rig | |
| MP-225 micromanipulator | Sutter | MP-225 | Patch-clamp rig |
| DMLFSA microscope | Leica | Patch-clamp rig | |
| Multiclamp 700B amplifier | Molecular Devices | MULTICLAMP 700B | Multipurpose (field) rig |
| Digidata 1440 digitizer | Molecular Devices | Multipurpos (field) rig | |
| MPC-200 micromanipulator | Sutter | MPC-200 | Multipurpose (field) rig |
| BX51WI microscope | Olympus | BX51WI | Multipurpose (field) rig |
| Axoclamp 900A amplifier | Molecular Devices | AXOCLAMP 900A | VSD rig |
| Digidata 1322 digitizer | Molecular Devices | VSD rig | |
| Redshirt CCD-SMQ camera | Redshirt | NCS01 | VSD rig |
| VT 1200S Vibratome | Leica | 14048142066 | |
| P-30 Electrode puller | Sutter | P-30/P | |
| cOmplete protease inhibitor | Roche | 11697498001 |
Referencias
- Faul, M., Xu, L., Wald, M. M., Coronado, V. G. Traumatic Brain Injury in the United States: Emergency Department Visits Hospitalizations and Deaths 2002-2006. Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control. , (2010).
- McAllister, T. W. Neuropsychiatric sequelae of head injuries. Psychiatr. Clin. North Am. 15, 395-413 (1992).
- Pierce, J. E., Smith, D. H., Trojanowski, J. Q., McIntosh, T. K. Enduring cognitive, neurobehavioral and histopathological changes persist for up to one year following severe experimental brain injury in rats. NSC. 87, 359-369 (1998).
- Dixon, C. E., et al. A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat. J. Neurosurg. 67, 110-119 (1987).
- McIntosh, T. K., et al. Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model. Neurociencias. 28, 233-244 (1989).
- Carbonell, W. S., Grady, M. S. Regional and temporal characterization of neuronal, glial, and axonal response after traumatic brain injury in the mouse. Acta Neuropathol. 98, 396-406 (1999).
- Toth, Z., Hollrigel, G. S., Gorcs, T., Soltesz, I. Instantaneous perturbation of dentate interneuronal networks by a pressure wave-transient delivered to the neocortex. J. Neurosci. 17, 8106-8117 (1997).
- D’Ambrosio, R., Maris, D. O., Grady, M. S., Winn, H. R., Janigro, D. Selective loss of hippocampal long-term potentiation, but not depression, following fluid percussion injury. Brain Res. 786, 64-79 (1998).
- Witgen, B. M. Regional hippocampal alteration associated with cognitive deficit following experimental brain injury: A systems, network and cellular evaluation. Neurociencias. 133, 1-15 (2005).
- Schwarzbach, E., Bonislawski, D. P., Xiong, G., Cohen, A. S. Mechanisms underlying the inability to induce area CA1 LTP in the mouse after traumatic brain injury. Hippocampus. 16, 541-550 (2006).
- Cole, J. T. Dietary branched chain amino acids ameliorate injury-induced cognitive impairment. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 366-371 (2010).
