الحصين حقن مكروي الأنسولين و<em> في الجسم الحي</em> Microdialysis أثناء اختبار الذاكرة المكانية
Summary
التشكيل المكاني من الذاكرة التي تعتمد على العمل hippocampally بواسطة حقن مكروي intrahippocampal المباشرة، يرافقه ويليه<em> في الجسم الحي</em> microdialysis لالأيضات في الحيوانات، واعية يتصرف.
Abstract
ايض الجلوكوز هو علامة مفيدة للنشاط العصبي المحلية، التي تشكل أساس طرق مثل 2-deoxyglucose والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. ومع ذلك، واستخدام مثل هذه الأساليب في النماذج الحيوانية يتطلب التخدير وبالتالي يغير كل دولة الدماغ ويمنع تدابير سلوكية. طريقة بديلة هو استخدام الجسم الحي في microdialysis لاتخاذ القياس المستمر لتركيزات الدماغ السائل خارج الخلية من نواتج الأيض الجلوكوز، اللاكتات، وذات الصلة في الحيوانات، مستيقظا غير المقيد. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص عندما يقترن المهام مصممة للاعتماد على مناطق محددة في الدماغ و / أو التلاعب الدوائية الحادة، على سبيل المثال، وقياسات الحصين خلال مهمة الذاكرة العاملة المكانية (تداول عفوية) تظهر انخفاضا في نسبة الجلوكوز خارج الخلية وارتفاع اللاكتات التي هي توحي 1،2 تحلل المعززة، وintrahippocampal الإدارة الانسولين يحسن الذاكرة على حد سواء، ويزيد جليكول قرن آمونysis 3. يمكن أن يتم تسليم المواد مثل الانسولين عن طريق الحصين إلى التحقيق microdialysis نفسها التي استخدمت لقياس نواتج الأيض. تم تصميم استخدام التناوب التلقائي كإجراء وظيفة قرن آمون لتجنب أي تفنيد من المحفزات المجهدة (مثل footshock)، وضبط النفس، أو المكافآت (مثل المواد الغذائية)، والتي يمكن أن تغير كل من الأداء والتمثيل الغذائي المهمة؛ هذه المهمة كما يوفر قياس النشاط الحركي الذي يسمح لمراقبة آثار غير محددة من العلاج. مجتمعة، هذه الأساليب تسمح القياس المباشر للمتغيرات الكيميائية العصبية والأيضية التي تنظم السلوك.
Protocol
Representative Results
Discussion
يجب أن تتم تصفيته جميع الحلول المستخدمة في microdialysis فورا قبل الاستخدام، وذلك باستخدام ميكرومتر 0.2 التصفية. بعد الإدراج من التحقيق في قنية دليل، ومراقبة للتأكد من تدفق دون عوائق وجمع العينات والتي تحدث. إذا توقف تدفق بعد الإدراج، والسبب الأكثر ترجيحا هو الأضرار التي لح…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة / NIDDK (DK077106 إلى ECM).
Materials
The majority of reagents are standard laboratory grade and can be obtained from a supplier of choice. Similarly, equipment such as syringe pumps and tubing can be used from any of several manufacturers. Specific items used here for which details are important include: |
|||
| CMA 12 microdialysis probes | CMA/ Microdialysis | CMA-12-XXX | These are available in various membrane lengths and cutoffs, indicated by specific codes in the ‘XXX.’ |
| Human insulin (Humulin) | Eli Lilly | N/a | |
| Liquid swivel | Instech | 375/D/22QM | This specific swivel has very low torque and internal volume, as well as a nonreactive quartz lining. |
References
- McNay, E. C., Fries, T. M., Gold, P. E. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (6), 2881 (2000).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Age-related differences in hippocampal extracellular fluid glucose concentration during behavioral testing and following systemic glucose administration. J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. 56 (2), 66 (2001).
- McNay, E. C., McCarty, R. C., Gold, P. E. Fluctuations in brain glucose concentration during behavioral testing: dissociations between brain areas and between brain and blood. Neurobiol. Learn. Mem. 75 (3), 325 (2001).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Extracellular glucose concentrations in the rat hippocampus measured by zero-net-flux: effects of microdialysis flow rate. 72 (2), 785 (1999).
- McNay, E. C., Sherwin, R. S. Effect of recurrent hypoglycemia on spatial cognition and cognitive metabolism in normal and diabetic rats. Diabetes. 53 (2), 418 (2004).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiology of Learning and Memory. 93 (4), 546 (2010).
- McNay, E. C., McCarty, R. C., Gold, P. E. Fluctuations in brain glucose concentration during behavioral testing: dissociations between brain areas and between brain and blood. Neurobiology of Learning & Memory. 75 (3), 325 (2001).
- McNay, E. C., Williamson, A., McCrimmon, R. J., Sherwin, R. S. Cognitive and neural hippocampal effects of long-term moderate recurrent hypoglycemia. Diabetes. 55 (4), 1088 (2006).
- McNay, E. C., Sherwin, R. S. From artificial cerebro-spinal fluid (aCSF) to artificial extracellular fluid (aECF): microdialysis perfusate composition effects on in vivo brain ECF glucose measurements. Journal of Neuroscience Methods. 132 (1), 35 (2004).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiology of Learning and Memory. 93 (4), 546 (2010).
- Benveniste, H., Drejer, J., Schousboe, A., Diemer, N. H. Regional cerebral glucose phosphorylation and blood flow after insertion of a microdialysis fiber through the dorsal hippocampus in the rat. Journal of Neurochemistry. 49 (3), 729 (1987).
- Benveniste, H., Diemer, N. H. Cellular reactions to implantation of a microdialysis tube in the rat hippocampus. Acta Neuropathologica. 74 (3), 234 (1987).
- McNay, E. C., Fries, T. M., Gold, P. E. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (6), 2881 (2000).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiol. Learn Mem. 93 (4), 546 (2010).
- Lonnroth, P., Jansson, P. -. A., Smith, U. A microdialysis method allowing characterization of intercellular water space in humans. American Journal of Physiology. 1987, E228 (1987).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Extracellular glucose concentrations in the rat hippocampus measured by zero-net-flux: effects of microdialysis flow rate. 72 (2), 785 (1999).
- Lalonde, R. o. b. e. r. t. The neurobiological basis of spontaneous alternation. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 26 (1), 91 (2002).
- Richman, C., Dember, W., Kim, P. Spontaneous alternation behavior in animals: A review. Current Psychology. 5 (4), 358 (1986).
- McNay, E. C., Canal, C. E., Sherwin, R. S., Gold, P. E. Modulation of memory with septal injections of morphine and glucose: effects on extracellular glucose levels in the hippocampus. Physiol. Behav. 87 (2), 298 (2006).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Memory modulation across neural systems: intra-amygdala glucose reverses deficits caused by intraseptal morphine on a spatial task but not on an aversive task. Journal of Neuroscience. 18 (10), 3853 (1998).
- Rex, A., Bert, B., Fink, H., Voigt, J. P. Stimulus-dependent changes of extracellular glucose in the rat hippocampus determined by in vivo microdialysis. Physiol. Behav. 98 (4), 467 (2009).
