Ex vivo Beredningar av den Intakt vomeronasala orgel och tillbehör luktbulben

Sensorisk bearbetning i däggdjurshjärnan spänner typiskt multipla reciprokt-kopplade neuronala kretsar, vilka var och extraherar särdrag från sinnesintryck. I sensoriska banor, är tidig informationsbehandling avgörande för normal perception och beteende. I tillbehörs olfaktoriska systemet (AOS), är tillbehöret luktbulben (AOB) huvudmannen neural krets som förbinder den sensoriska periferin till strukturer nedströms som dikterar hormonbalansen ^1,2, aggression ^3, och upphetsning ^4. Som sådan, är informationsbehandling inom denna krets starkt kopplade till förändringar i djurens beteende.

Tillbehöret luktbulben ligger i mus och råtta vid den dorsala / kaudala / bakre delen av huvud luktbulben (MOB) under den täta, vaskulariserad rhinal sinus. Den AOB emot afferenta innervation från axoner av perifer vomeronasala sensoriska neuron (VSNs) som bor i Vomeronasalorganet (VNO), en small blinda ändar rör i främre nosen strax ovanför mjuka gommen. Dessa axoner korsa känsliga ark septal vävnad vid den mediala gränsen för de nasala passager. Flera studier har sond AOB neurala reaktioner på källor till AOS lukter (t.ex. mus urin) in vivo med hjälp av sövda möss ^5-7 eller fritt utforska djur ^8. Den heroiska bedövas in vivo studier inblandade (a) tracheotomies att säkerställa djup anestesi och förhindra aspiration av vätska stimuli ^5-7, (b) stimulering av det sympatiska livmoderhalscancer ganglion ⁶ eller direkt kanyle av Vomeronasalorganet ^5,7 för att införa icke-flyktiga lukter och (c) craniotomies med eller utan pannloben ablationer att tillåta elektroden avancemang in i AOB ^6. Awake / beter studier ^8-10 involverade kirurgisk implantation av en Microdrive. Sammantaget dessa experimentella paradigm är kraftfulla, men ytterst svårt och ofta kräver narkos.

<p class = "jove_content"> Intressant, flera studier försökt upprätthålla sensoriska strukturer och nedströms nervbanor vid liv utanför kroppen (ex vivo) med viss framgång ^11-15. Eftersom anslutningarna mellan VNO och AOB förblir ipsilaterala, och eftersom mittlinjen septal vävnad kan utsättas för syresatt superfusate i en enda halvklotet, försökte vi utveckla en sådan enkel-halvklotet ex vivo metod för att isolera dessa strukturer samtidigt som deras funktionella anslutningsmöjligheter. Vi lyckades nyligen i att uppnå detta mål ^16. Detta preparat håller både VNO och AOB levande och funktionellt ansluten i minst 4-6 timmar eftersom båda axoner (längs mittlinjen mjuk septal vävnad) och AOB är relativt grunda <600 nm funktioner som är tillgängliga för superfuseras syre artificiell cerebrospinalvätska ( aCSF). Denna VNO-AOB ex vivo förberedelse möjliggör införande av kontrollerade stimuli till VNO via en tunn kanyl, ochdirekt visuell tillgång till den lilla AOB för riktade elektrodplacering och / eller levande fluorescensmikroskopi. Denna metod är fördelaktig om man önskar att studera dessa kretsar i frånvaro av anestetika. Eftersom detta tillvägagångssätt bryter centrifugal anslutningar, är det inte väl lämpade för undersökningar av centrifugal modulering av AOB funktion. VNO-AOB ex vivo förberedelser är svårt att lära sig, men en gång uppnått ger en pålitlig plattform för att undersöka kretsorganisation, informationsbehandling, och neural plasticitet i denna kraftfulla sensoriska krets.