皮質ニューロンにおける経験依存性分子の変化の in vivo二光子イメージングにおける

経験に応じて変更することが脳の能力は、健康な脳機能に不可欠であり、この過程で異常が脳障害の^1,2の様に貢献しています。より良い脳の回路は、動物の経験に反応するメカニズムを理解するために生きている動物で、長期間にわたってニューロンの指定されたセットの中で経験依存分子の変化を監視する機能が必要です。経験と関連した神経活動は神経細胞^1,2における遺伝子発現の変化を引き起こすことが知られているが^、そのような変化を検出する方法のほとんどは、複数日にわたって同じニューロンの繰り返し観測を許可していないか、または個々のニューロン^3を観察するのに十分な解像度を持っていない^、4。ここでは、以上の個々の皮質ニューロンにおける経験依存性の遺伝子発現の変化を追跡するために遺伝的にコードされた蛍光レポーターを用いた in vivo二光子顕微鏡に組み合わせた方法を記載する日々の経験のコース。

定評のある経験依存性遺伝子の一つが活性調節細胞骨格関連タンパク質（ARC）は^5,6です。アークの転写は急速であり、非常に激化神経活動³により誘導され^、そのタンパク質産物は、グルタミン酸受容体との長期的なシナプス可塑性⁷のエンドサイトーシスを調節する。アークの発現は広く³特定の行動に関与する神経回路をマッピングするための分子マーカーとして使用されてきた。これらの研究の大部分では、アーク式は固定の脳切片におけるin situハイブリダイゼーションや免疫組織化学によって検出した。これらのメソッドはArcの発現が調べていなかったアーク発現の細胞パターン日間反復または一味違った体験の複数のエピソードに変更される可能性がありますどのように、行動の経験の後、興奮性ニューロンのサブセットに局在していたことが明らかになっていますが。

ntentが"> 生体内では 2光子顕微鏡は、生きている脳^8,9における経験依存的細胞の変化を調べるための強力な方法を提供しています。2光子顕微鏡による生きた神経細胞におけるアーク式の検査を有効にするには、我々は、以前に生成されたノックをGFPレポーターが内因性アークプロモーター¹⁰の制御下に置かれているマウス系統インチこのプロトコルでは、生きた動物におけるニューロンのアンサンブルにおける経験依存アーク-GFPの発現パターンを追跡するための手術の準備と撮像法について説明していますこの方法では、慢性頭蓋窓は最初の利息の皮質領域にわたってアーク-GFPマウスに移植した。これらの動物は、その後、繰り返し数日間にわたって所望の行動パラダイム後の2光子顕微鏡で撮像した。このメソッドは、帳簿動物に一般的に適用することができる経験依存性分子の変化の他の蛍光レポーター^4。