Langzeit-Potenzierung der perforant Pathway-Gyrus dentatus Synapse in Frei Behaving Mäuse
Summary
Transgene und Knockout-Mausmodellen von neurologischen Erkrankungen nützlich sind für die Untersuchung der Rolle von Genen in normalen und abnormalen Neurophysiologie. Dieser Artikel beschreibt Methoden, die verwendet werden können, um Langzeit-Potenzierung, eine zelluläre Mechanismus, Lernen und Gedächtnis zugrunde liegen, in transgenen und Knockout frei verhalten Maus-Modellen der Neuropathologie studieren.
Abstract
Untersuchungen der Langzeit-Potenzierung der synaptischen Wirksamkeit, eine leistungsabhängige synaptische Phänomen mit Eigenschaften, die es attraktiv als potentielle zelluläre Mechanismus zugrunde liegende Lern-und Informationsspeicher machen, sind seit langem verwendet worden, um die Physiologie der verschiedenen neuronalen im Hippocampus, Amygdala aufzuklären und anderen limbischen und kortikalen Strukturen. In diesem Sinne, transgenen Mausmodellen für neurologische Erkrankungen stellen nützliche Plattformen, um Langzeit-Potenzierung (LTP) Studien durchzuführen, um ein besseres Verständnis der Rolle von Genen in normalen und abnormalen synaptische Kommunikation in neuronalen Netzwerken in Lernen, Emotion und Information beteiligt entwickeln Verarbeitung. Dieser Artikel beschreibt Methoden für die Induktion von LTP zuverlässig in der frei verhalten Maus. Diese Methoden können in den Studien von transgenen verwendet werden und Knockout Mausmodelle verhalten frei von neurodegenerativen Erkrankungen.
Introduction
Die Entwicklung der Technik, um Gene zu manipulieren hat transgenen und Knockout-Mausmodellen von fast jedem neurodegenerative und neurologische Krankheiten hergestellt. Dies hat Übersetzung von elektrophysiologischen Forschungstechniken zuvor in größeren Nagetieren zur Maus-Tiermodell verwendet wird, bedingt. Ein solcher neurophysiologische Untersuchung Technik ist die Verwendung Langzeitpotenzierung (LTP), die Wirksamkeit der synaptischen Verbindungen im neuronalen Netzwerken in verschiedenen neuropathologischen Störungen beteiligt testen. Dieses Protokoll beschreibt Techniken für zuverlässige elektrophysiologische Untersuchung von LTP in frei verhalten Mäusen. Der Vorteil dieses Protokolls über andere ist, dass es einfach und leicht zu implementieren, es ist auch eher weniger kostspielig, da es weder die Verwendung von teuren computergesteuerten Mikroantriebssystems oder Feldeffekttransistor headstages erfordern, und unseres Wissens ist die erste Video-Protokoll von chronischen elektrophysiologischen Ableitungen to studieren LTP in frei verhalten Mäusen. Zu diesem Zweck beschreiben wir in diesem Artikel einfache Methoden zur Untersuchung von Langzeit-Potenzierung im frei verhalten Mäusen. Diese Methoden leicht an transgenen und Knockout-Mausmodellen der neuropathologischen Störungen übersetzt werden.
Protocol
Representative Results
Discussion
In diesem Protokoll haben wir eine zuverlässige und einfache Methode zur Untersuchung LTP in der GD in frei verhalten Mäusen gezeigt. Während viele Studien von LTP an wachen Ratten durchgeführt wurden 3,4, haben nur sehr wenige an wachen Mäusen vor allem aufgrund der technischen Komplexität durch die begrenzte Hirn Immobilien in Mäusen und dem Gewicht der Elektrode headstages bezogen auf das durchschnittliche Gewicht der gestellten durchgeführt worden 5 Mäuse. Die wenigen Studien, die LTP …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren möchten die folgende bestätigen: Dr. Joseph Bronzino, Dr. Abu-Khamis Hassaballah, Mr. Austin RJ-LaFrance und Frau Jessica Koranda.
Materials
| Ketamine (100 mg/ml) | Henry Schein | 10177 | |
| Xylazine (20 mg/ml) | Henry Schein | 33197 | |
| Acepromazine (10 mg/ml) | Henry Schein | 2177 | |
| Dental acrylic powder | Lang Dental Manufacturing Co. | 1330CLR | |
| Dental acrylic liquid | Lang Dental Manufacturing Co. | 1306CLR | |
| Tungsten wire (0.127 mm) | World Precision Instruments | TGW0515 | |
| Stainless Steel Hypodermic Tubing (0.286 mm) | World Precision Instruments | 832400 | |
| Flunixin (50 mg/ml) | Henry Schein | 14165 | |
| Epoxilyte | Superior Essex | EP 6001-M | |
| Stainless steel wire insert (0.2 mm) | World Precision Instruments | 792900 | |
| Stereotaxic frame apparatus | Kopf Instruments | Model 902 | |
| Ear cuffs (ear cups) | Kopf Instruments | Model 921 | |
| Electrophysiological stimulator | Astro-Med, Inc. | S88 | |
| Digital oscilloscope | B & K Precision Corp. | 2542 | |
| Current isolation unit | Astro-Med, Inc. | PSIU-6 | |
| Differential amplifier | World Precision Instruments, Inc. | DAM-50 | |
| Commutator | Plastics One | SLC6 | |
| Dental drill | Stoelting | 58650 |
Riferimenti
- Paxinos, G., Franklin, K. B. J. . The mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2004).
- Bliss, T. V. P., Lomo, T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J. Physiol. 232, 331-356 (1973).
- Blaise, J. H., Bronzino, J. D. Effects of stimulus frequency and age on bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of freely moving rats. Exp. Neurol. 182, 497-506 (2003).
- Blaise, J. H., Koranda, J. L., Chow, U., Haines, K. E., Dorward, E. C. Neonatal isolation stress alters bidirectional long-term synaptic plasticity in amygdalo-hippocampal synapses in freely behaving adult rats. Brain Res. 1193, 25-33 (2008).
- Koranda, J. L., Masino, S. A., Blaise, J. H. Bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of the awake freely behaving mouse. J. Neurosci. Methods. 167, 160-166 (2008).
- Cooke, S. F., et al. Autophosphorylation of alphaCaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse. J. Physiol. 574, 805-818 (2006).
- Davis, S., Bliss, T. V., Dutrieux, G., Laroche, S., Errington, M. L. Induction and duration of long-term potentiation in the hippocampus of the freely moving mouse. J. Neurosci. Methods. 75, 75-80 (1997).
- Jones, M. W., Peckham, H. M., Errington, M. L., Bliss, T. V., Routtenberg, A. Synaptic plasticity in the hippocampus of awake C57BL/6 and DBA/2 mice: interstrain differences and parallels with behavior. Hippocampus. 11, 391-396 (2001).
- Zhang, T. A., Tang, J., Pidoplichko, V. I., Dani, J. A. Addictive nicotine alters local circuit inhibition during the induction of in vivo hippocampal synaptic potentiation. J. Neurosci. 30, 6443-6453 (2010).
- Tang, J., Dani, J. A. Dopamine enables in vivo synaptic plasticity associated with the addictive drug nicotine. Neuron. 63, 673-682 (2009).
