Summary

Enquêtes sur les altérations de la fonction hippocampique Circuit suite de traumatisme craniocérébral léger

Published: November 19, 2012
doi:

Summary

Une approche multi-facettes pour étudier les changements fonctionnels de circuits de l'hippocampe est expliqué. Les techniques électrophysiologiques sont décrits avec le protocole blessures, les tests comportementaux et méthode de dissection régional. La combinaison de ces techniques peuvent être appliquées de la même façon pour les autres régions du cerveau et les questions scientifiques.

Abstract

Traumatisme cranio-cérébral (TCC) touche plus de 1,7 millions de personnes aux États-Unis chaque année et même une légère TBI peut conduire à des troubles neurologiques persistants 1. Deux symptômes envahissants et la désactivation vécues par les survivants traumatisés crâniens, des déficits de mémoire et d'une réduction du seuil de saisie, sont pensés pour être médiée par TBI induite par un dysfonctionnement hippocampique 2,3. Afin de démontrer comment altération de la fonction hippocampique circuit affecte le comportement après TCC chez la souris, nous employons latérale blessures percussion fluide, un modèle animal couramment utilisé de TBI qui recrée de nombreuses caractéristiques de TBI humaine, y compris la perte de cellules neuronale, une gliose et la perturbation ionique 4 – 6.

Ici, nous démontrons une méthode combinatoire pour enquêter sur TBI induite par un dysfonctionnement hippocampique. Notre approche intègre plusieurs techniques ex vivo physiologiques ainsi que le comportement des animaux et de l'analyse biochimique, afin d'analyserpost-TCC changements dans l'hippocampe. Nous commençons avec le paradigme de lésion expérimentale ainsi que l'analyse comportementale pour évaluer déficience cognitive après un traumatisme cérébral. Ensuite, nous présentons trois groupes distincts techniques ex vivo d'enregistrement: enregistrement extracellulaire champ potentiel, visualisées cellule entière patch-clamp, et la tension d'enregistrement colorant sensible. Finalement, nous démontrons une méthode de dissection sous-régions régionale de l'hippocampe qui peut être utile pour l'analyse détaillée des modifications neurochimiques et métaboliques post-TCC.

Ces méthodes ont été utilisées pour examiner les modifications de circuits de l'hippocampe après TBI et de sonder les modifications opposées dans la fonction circuit de réseau qui se produisent dans le gyrus denté et sous-régions CA1 de l'hippocampe (voir Figure 1). La capacité d'analyser les changements post-TCC dans chaque sous-région est essentielle pour comprendre les mécanismes sous-jacents qui contribuent à TCC induite comportementale et cognitive deficits.

Le système multi-facettes décrite ici permet aux enquêteurs de pousser la caractérisation passé de la phénoménologie induite par un état de maladie (dans ce cas TBI) et de déterminer les mécanismes responsables de la pathologie observée associée à un traumatisme cérébral.

Protocol

1. Latérale des blessures Percussion fluide Anesthésier la souris en utilisant un mélange de intrapéritonéale de kétamine et de la xylazine. Ensuite, préparez la tête de la souris pour l'incision à l'aide d'un gommage iode. Effectuer une craniectomie sur la région pariétale droite à l'aide de 3 mm (diamètre extérieur) trépan. Sécurisé moyeu d'aiguille Luer-loc (diamètre intérieur 3 mm) au cours de la craniectomie utilisant l'acrylique cyanoarylate…

Discussion

Chaque technique décrite ci-dessus contribue à une plus grande compréhension du mécanisme sous-jacent sorte que le déficit observé de comportement. En combinant les informations uniques tirés de chaque méthode, nous sommes en mesure d'examiner les mécanismes biologiques avec plus de précision.

FEPSPs mesure est utile pour quantifier l'efficacité synaptique net des grandes régions spatialement définies de neurones. Il peut également fournir des informations sur le potent…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs tiennent à remercier Elliot Bourgeois pour son aide technique. Ce travail a été financé par le National Institutes of Health des subventions R01HD059288 et R01NS069629.

Materials

Name of the equipment Company Catalogue number Comments (optional)
Axopatch 200B amplifier Molecular Devices AXOPATCH 200B Patch-clamp rig
Digidata 1322A digitizer Molecular Devices Patch-clamp rig
MP-225 micromanipulator Sutter MP-225 Patch-clamp rig
DMLFSA microscope Leica Patch-clamp rig
Multiclamp 700B amplifier Molecular Devices MULTICLAMP 700B Multipurpose (field) rig
Digidata 1440 digitizer Molecular Devices Multipurpos (field) rig
MPC-200 micromanipulator Sutter MPC-200 Multipurpose (field) rig
BX51WI microscope Olympus BX51WI Multipurpose (field) rig
Axoclamp 900A amplifier Molecular Devices AXOCLAMP 900A VSD rig
Digidata 1322 digitizer Molecular Devices VSD rig
Redshirt CCD-SMQ camera Redshirt NCS01 VSD rig
VT 1200S Vibratome Leica 14048142066
P-30 Electrode puller Sutter P-30/P
cOmplete protease inhibitor Roche 11697498001

Referências

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Citar este artigo
Smith, C. J., Johnson, B. N., Elkind, J. A., See, J. M., Xiong, G., Cohen, A. S. Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (69), e4411, doi:10.3791/4411 (2012).

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