Summary

الفيروسية تنبيغ الانتقائي للبالغين المولودين في الخلايا العصبية الشمية لالمزمنة في الجسم الحي تحفيز Optogenetic

Published: December 28, 2011
doi:

Summary

يمكن أن الخلايا العصبية البالغين المولودين في البصلة الشمية تسيطر optogenetically Channelrhodopsin2 باستخدام الحقن ، معربا عن lentiviral في تيار الهجرة منقاري وضوئي المزمنة مع مصغرة زرع الصمام.

Abstract

وتتم تعبئة مستمرة interneurons المحلية في البصلة الشمية من القوارض الكبار 1-3. في هذه العملية ، ودعا الخلايا العصبية الكبار ، والخلايا الجذعية العصبية في جدران البطين الوحشي تثير neuroblasts التي تهاجر لعدة مليمترات على طول تيار الهجرة منقاري (RMS) للوصول إلى وتدرج في البصلة الشمية. لدراسة الخطوات المختلفة وأثر التكامل عصبون البالغين المولودين قبل الإيجاد في دوائر حاسة الشم ، فمن الضروري تسمية انتقائي والتلاعب في نشاط هذه الخلايا العصبية معينة من السكان. تطوير التكنولوجيات الحديثة optogenetic يتيح الفرصة لاستخدام الضوء لتنشيط هذا الفوج محددة بدقة من الخلايا العصبية التي تؤثر على الخلايا العصبية المحيطة بها دون 4،5. هنا ، فإننا نقدم سلسلة من الإجراءات لفيروسي أعرب Channelrhodopsin2 (ChR2) – YFP في الفوج مقيدة زمنيا من neuroblasts في RMS قبل ان تصل الى البصلة الشمية وأصبح الكبار المولد شمال شرقurons. بالإضافة إلى ذلك ، نعرض كيفية الزرع ومعايرة نموذج مصغر لLED المزمنة في تحفيز الخلايا العصبية الحية ، معربا عن ChR2.

Protocol

1. التجسيمي الحقن الفيروس المستخدمة في هذه التجارب هي التي تعاني من نقص ناقلات النسخ المتماثل lentiviral على أساس فيروس نقص المناعة البشرية للتعبير عن Channelrhodopsine2 – YFP (بروتين فلوري الصفراء) الانصهار بناء يقودها المروج synapsin <s…

Discussion

تزايدت في الآونة الأخيرة أدوات Optogenetic سيطرتنا على السكان العصبية انتقائية ، بما في ذلك الخلايا العصبية الكبار ولدوا في نظام حاسة الشم. هنا نحن تصف كيفية إجراء الحقن التجسيمي لناقلات lentiviral معربا عن ChR2 – YFP في سكانية محددة من البالغين المولودين في الخلايا العصبية. من خل?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل شركة التأمين على الحياة "نوفاليس ، Taitbout" ، مدرسة قصر العلوم العصبية في باريس (ENP) ، والوكالة الوطنية للبحوث دي لا "ANR – 09 – NEUR – 004" في اطار "نيورون إيرانيت" لل FP7 البرنامج من قبل المفوضية الأوروبية ، "مؤسسة بحوث تصب لا ميديكال" ، ومؤسسة يتين ممثل ومؤسسة باستور.

Materials

Material Company Catalogue No.
Ketamine Merial Imalgène 1000
Xylazine Bayer Health Care Rompum 0.2%
Pipette Puller Sutter P-97
Glass Capillaries (3.5″) Drummond Scientific 3-000-203-G/X
Nanoject II Microinjector Drummond Scientific 3-000-204
High speed surgical drill Fine Science Tools 18000-17
Micro Drill Steel Burrs 0.7mm tip diameter Fine Science Tools 19008-07
LED CMS blue 4.6 W OSRAM LBW5SN
Female electrical connector (2.54 mm) Fischer Elektronik BL5.36Z
Current controller for LED (max: 1A) A1W Electronik HKO-KL50-1000
Pulse generator AMPI Master-8
Optical power meter Thor Labs PM100
Cyanoacrylate adhesive Loctite 454
Polycarboxylate cement (first layer cement) Septodont Selfast (#0068Q)
Methacrylate cement (second layer cement) GC InternationalCorp. Unifast Trad – Liquid (#339292)
Unifast Trad – Powder (#339114)
Carprofen Pfizer Rimadyl

References

  1. Lledo, P. M. Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits. Nat. Rev. Neurosci. 7, 179-193 (2006).
  2. Alonso, M. Turning astrocytes from the rostral migratory stream into neurons: a role for the olfactory sensory organ. J. Neurosci. 28, 11089-11102 (2008).
  3. Mouret, A. Learning and survival of newly generated neurons: when time matters. J. Neurosci. 28, 11511-11516 (2008).
  4. Bardy, C. How, when, and where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb. J. Neurosci. 30, 17023-17034 (2010).
  5. Haubensak, W. Genetic dissection of an amygdala microcircuit that gates conditioned fear. Nature. 468, 270-276 (2010).
  6. Zhang, F. Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry. Nature. 446, 633-639 (2007).
  7. Wang, X., McManus, M. Lentivirus Production. J. Vis. Exp. (32), e1499-e1499 (2009).
  8. Cardin, J. A. Targeted optogenetic stimulation and recording of neurons in vivo using cell-type-specific expression of Channelrhodopsin-2. Nature protocols. 5, 247-254 (2010).
  9. Huber, D. Sparse optical microstimulation in barrel cortex drives learned behaviour in freely moving mice. Nature. 451, 61-64 (2010).
  10. Arenkiel, B. R. In vivo light-induced activation of neural circuitry in transgenic mice expressing channelrhodopsin-2. Neuron. 54, 205-218 .
  11. Albeanu, D. F. LED arrays as cost effective and efficient light sources for widefield microscopy. PLoS ONE. 3, 2146-2146 (2008).
  12. Slotnick, B., Bodyak, N. Odor Discrimination and Odor Quality Perception in Rats with Disruption of Connections between the Olfactory Epithelium and Olfactory Bulbs. J. Neurosci. 22, 4205-4216 (2002).
  13. Gradinaru, V. Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics. Cell. 141, 154-165 (2010).
  14. Valley, M., Wagner, S., Gallarda, B. W., Lledo, P. Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons. J. Vis. Exp. (57), e3379-e3379 (2011).

Play Video

Cite This Article
Lepousez, G., Alonso, M., Wagner, S., Gallarda, B. W., Lledo, P. Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation. J. Vis. Exp. (58), e3380, doi:10.3791/3380 (2011).

View Video