Hippocampal microinjection और इंसुलिन<em> Vivo में</em> स्थानिक स्मृति परीक्षण के दौरान microdialysis
Summary
Hippocampally निर्भर प्रत्यक्ष intrahippocampal microinjection द्वारा स्थानिक काम स्मृति के मॉडुलन के साथ, और द्वारा पीछा<em> Vivo में</em> होश में, बर्ताव पशुओं में चयापचयों के लिए microdialysis.
Abstract
ग्लूकोज चयापचय स्थानीय तंत्रिका गतिविधि के लिए एक उपयोगी मार्कर, 2 deoxyglucose और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के रूप में इस तरह के तरीकों के आधार बनाने. हालांकि, पशु मॉडल में इस तरह के तरीकों के उपयोग संज्ञाहरण की आवश्यकता है और इसलिए दोनों मस्तिष्क राज्य बदल और व्यवहार उपायों से बचाता है. एक वैकल्पिक तरीका vivo microdialysis में उपयोग करने के लिए मस्तिष्क जाग, अनर्गल पशुओं में ग्लूकोज, लैक्टेट, और संबंधित चयापचयों का कोशिकी द्रव सांद्रता के निरंतर माप लेने है. यह तकनीक विशेष रूप से उपयोगी है जब विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों और / या तीव्र औषधीय हेरफेर पर भरोसा करने के लिए डिज़ाइन कार्यों के साथ संयुक्त है, उदाहरण के लिए, एक स्थानिक काम स्मृति कार्य के दौरान (सहज प्रत्यावर्तन) hippocampal माप कोशिकी ग्लूकोज और लैक्टेट में वृद्धि कर रहे हैं कि एक डुबकी दिखाओ बढ़ाया ग्लाइकोलाइसिस 1,2, और intrahippocampal इंसुलिन प्रशासन की विचारोत्तेजक दोनों स्मृति में सुधार और hippocampal glycol बढ़ जाती है3 ysis. इंसुलिन जैसे पदार्थ ही microdialysis चयापचयों को मापने के लिए इस्तेमाल किया जांच के माध्यम से हिप्पोकैम्पस के लिए दिया जा सकता है. hippocampal समारोह का एक उपाय के रूप में सहज प्रत्यावर्तन का उपयोग करने के लिए तनावपूर्ण motivators (जैसे footshock), संयम, या पुरस्कार (जैसे भोजन), जो सभी के दोनों कार्य प्रदर्शन और चयापचय को बदल सकते हैं किसी भी उलझाना से बचने के लिए बनाया गया है, इस कार्य को भी एक प्रदान करता है मोटर गतिविधि के उपाय कि उपचार के nonspecific प्रभाव के लिए नियंत्रण परमिट. संयुक्त, इन तरीकों neurochemical और चयापचय चर व्यवहार के विनियमन के प्रत्यक्ष माप की अनुमति.
Protocol
Representative Results
Discussion
Microdialysis में इस्तेमाल समाधान तुरंत फ़िल्टर्ड किया जाना चाहिए और उपयोग करने के लिए पूर्व, एक 0.2 सुक्ष्ममापी फिल्टर का उपयोग कर. गाइड प्रवेशनी में जांच की प्रविष्टि के बाद, पुष्टि करने के प्रवाह और बेरोक नमू?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम NIH / NIDDK (DK077106 ईसीएम के लिए) द्वारा समर्थित किया गया.
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).
