세포 중 신경 agonists과 antagonists의 Iontophoresis<em> 생체 내</em> 녹음은 신경 세포의 microenvironment를 조작 할 수있는 강력한 방법입니다. 이러한 조작이 가장 쉽게 돼지 – 다시 multibarrel 전극을 통해 수행 할 수 있습니다. 여기를 생산하고 청각 녹음시를 사용하는 방법에 대해 설명합니다.
하나의 뉴런에서 생체 녹음에서 탐정은 감각 자극에 대한 응답으로 예를 들어 뉴런의 발사 속성을 검사 할 수 있습니다. 뉴런은 일반적으로 서로 통합 여러 흥분성의 억제 및 수입 성의 및 / 또는 efferent 입력을받을 수 있으며, 신경 세포의 궁극적 인 측정 응답 특성이 입력의 신경 통합에 의해 구동됩니다. 신경 시스템의 정보 처리를 공부하기 위해, 그것은 신경 세포 또는 신경 시스템에 다양한 입력을 이해하는 것이 필요하며, 이러한 입력의 특정 속성. 특정 뉴런이 수신되는 특정 입력의 기능 역할을 평가하는 강력하고 기술적으로 비교적 간단한 방법은 동적 및 가역적으로 억제 또는 제거 이러한 입력을,이 조작에 의한 신경 세포의 출력의 변화를 측정하는 것입니다. 이것은 pharmacologically 돼지 – 다시 multibarrel electr있는 신경 세포의 즉각적인 환경을 변경하여 수행 할 수 있습니다odes. 이 전극은 하나의 배럴 기록 전극과 4 개의 시냅스 agonists 또는 antagonists까지 수행 할 수 multibarrel 약 전극으로 구성되어 있습니다. 약리 에이전트는 시간을 제어 전달 및 시냅스 입력의 치료 재구성을 허용, 실험이 진행되는 동안 원하는 시간에 iontophoretically 적용 할 수 있습니다. microenvironment의 같은 약리 조작은 신경 회로의 기능에 대한 구체적인 가설을 테스트 할 수있는 강력하고 탁월한 방법을 나타냅니다.으로
여기 돼지 – 다시 전극이 제조 방법에 대해 설명합니다, 어떻게 그들은 생체 실험의 기간 동안 사용됩니다. 돼지 – 다시 시스템은 탐정이 multibarrel 약 전극으로 임의의 속성의 하나 배럴 기록 전극 (저항, 팁 크기, 모양 등)를 결합 할 수 있습니다. 이 모든 통이 어느 정도 유사한 모양과 속성이 표준 멀티 전극, 이상 큰 장점이라고 생각합니다. Multibarrel 전자lectrodes 먼저 40 년 전에 1-3 도입되었고, 돼지 – 다시 유형은 1980 년대 4,5 년에 도입 될 때까지 디자인을 개선 2,3 다수의 공사를했습니다. 여기 최소한의 손상을 일으키는 상대적으로 얇은 전극 축에 의한 생체 동물 준비에 그대로 깊은 뇌 침투 할 수 있도록 돼지 – 다시 전극의 실험실 생산에서 중요한 개선 세트를 제시한다. 또한 이러한 전극은 낮은 잡음 녹음을 특징으로하며, 원하는 약리 대리인의 매우 효과적인 iontophoresis에 대한 낮은 저항 약물 통을 갖추고 있습니다.
동시에 실험 조작 중에 뉴런의 반응의 기록을 허용하는 동시에 우리는 생체 내에서 단일 신경 세포의 microcircuit의 조작을 허용하는 기술에 대해 설명합니다. 신경 회로는 신경 agonists과 antagonists의 iontophoretical 응용 프로그램을 통해 조작됩니다. 압력 방출 이상의 iontophoresis의 주요 이점은 iontophoresis은 신경 조직에 전극에서 유체의 물리적 움직임을 필요로하지 않습니다이며, 따라서 적용 압력 또는 유체 볼륨을 통해 조직 손상을 야기 대한 우려가 없습니다. 이 기술의 주요 제한은 조직에 절대 약물 농도, 그리고 조직에 영향의 볼륨에 대한 정보의 부족이다. iontophoresis로 배출 약리 대리인의 양이 훨씬 작은 및 압력 방출보다 훨씬 더 정확하게 제어 있기 때문에, 약물 응용 프로그램에서 복구가 훨씬 더 빨리 일반적입니다d는 훨씬 더 완료되었습니다. Microiontophoresis이 성공적으로 신경 시스템, 감각 등 여러에 사용되었으며, 거의 또는 전혀 고유 처리로 뇌 지역에서 가장 성공적으로 적용됩니다. 그 이유는 배출 약리 에이전트의 일부가 이웃 뉴런에 응용 프로그램을 사이트에서 확산하고 있으며, 이웃 뉴런의 반응 속성을 조작 할 수 있다는 것입니다.
단일 및 다중 배럴 전극의 별도의 생산은 임의과 무관 한 특성을 가진 전극의 조합에 대한 수 있습니다. 함께 전극 통 이겠지하고 iontophoresis 목적을 위해 녹음 및 일부 일부를 사용하여, 매우 유사한 특성 전극 팁 단일 세포 기록, 또는 약물 응용 프로그램에 대한 너무 작은 너무 큰 것이 아닌지 등 전극 팁을 생산합니다. 또한, 하나의 배럴 끝이 약 20 마이크로 미터에 의해 multibarrel 전극 팁 넘어 확장 갖는 것은 크게, 녹음에 잡음을 감소d는 뉴런의 발사 3 유지 또는 방출 전류에서 가능한 혼란 전류 효과를 제거합니다.
돼지 – 다시 multibarrel 전극 먼저 4-6 전 30 년 동안 설명하고 있으며 신경 회로 7-18 19-29를 해부하는 것은 매우 성공적으로 사용되었습니다. 따라서 본질적으로 방법은 소설이나 고유하지 않습니다. 그러나, 전극 준비와 사용의 특정 세부 사항은 몇 년 동안 수정되었으며, 여기에 설명 된 지침 세트는 특히 편리하고 성공적인 것으로 증명되었습니다, 그리고 다른 문헌에 자세히 게시되지 않았습니다. 특히, 단일 배럴 전극 팁의 벤딩은 돼지 – 다시 전극의 마지막 끝이 때문에 상대적으로 슬림 (그림 3)과 할 수있는 뇌에 최소한의 손상과 깊은 핵의 녹음이 가능하고, 하나의 통 돌출 멀티 배럴 전극 위에 전극은 거의 모든 curren를 제거자주 기술 3의 단점으로 언급 된 t 효과. 새로운 내용은 돼지 – 다시 전극을 생산 때 접착 과정에서 위쪽으로 지목하고 multibarrel 전극의 홈에 한 통을 쉴 전극 팁이 높은 성공률을 보장 것으로 여기에 소개했다. 이 기술은 비교적 간단하고 일반적으로 몇 일 이내에 초보자가 마스터 할 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
작품은 R01 DC 011,582 (AK)와 RO1 DC011555 (DJT)에 의해 지원되었다.
Item name | Manufacturer | Comment | Cat. # |
Bunsen burner | Available from: VWR | 17928-027 | |
Two-component dental cement: “Cold cure” dental material | Co-oral-ite Dental Mfg. Co | Available from: A-M Systems, Inc | 525000 |
Two-component dental cement: Denture material crosslinking Liquid Compound | Co-oral-ite Dental Mfg. Co | Available from: A-M Systems, Inc | 525000 |
Liquid glue | Henkel | Available from: Loctite Super Glue | 01-06849 |
Micro-Iontophoresis Unit: Neurophore BH-2 | Harvard Apparatus | Available from: Harvard Apparatus | 65-0200 & 65-0203 |
Insulated silver wire | AM-Systems | Available from: AM-Systems | 785500 |
Horizontal puller | Zeitz DMZ-Universal Puller | Available from: AutoMate Scientific | NA |
Micro-manipulator pieces: electrode holder | WPI | Available from: WPI | M3301EH |
Micro-manipulator pieces: linear stage | Newport 423 Series | Available from: Newport | 423 |
Micro-manipulator pieces: rotation stage | Newport RSP-2 | Available from: Newport | RSP-2 |
Micro-manipulator pieces: z translation | Newport 433 Series | Available from: Newport | 433 |
Micro-manipulator pieces: angle bracket 90 ° to assemble z and xy axis | Newport 360-90 | Available from: Newport | 360-90 |
Micro-manipulator pieces: x translation / linear stage | Newport 423 Series | Available from: Newport | 423 |
Micro-manipulator pieces: y translation / linear stage | Newport 423 | Available from: Series Newport | 423 |
Microscope | Leitz Laborlux 11 | ||
Microscope: objective | Leitz Wetzlar 10x, NA 0.25 | 519760 | |
Microscope: eypieces | Leitz Wetzlar, Periplan 10x/18 | 519748 | |
Microscope: stage | Leitz Wetzlar | 513544 | |
Multibarrel capillary | N/A | Available from: A-M systems, Inc | 612000 |
Sinlge barrel capillary (GC 150F-10) | Harvard Apparatus | Available from: Harvard Apparatus | 30-0057 |
Vertical puller | Narishige model PE-2 | ||
Custom made elements of the Micro-manipulator (marked light blue in Figure 1) | |||
steel plate | |||
tilting base | |||
attachment for electrode holder | |||
Table 2. Manufacturers and item numbers of all equipment and supplies used in the procedure. |