Selectieve Viral Transductie van Adult geboren Olfactorische Neuronen voor chronische In vivo Optogenetic Stimulatie
Summary
Volwassen geboren neuronen van de bulbus olfactorius kan optogenetically worden gecontroleerd met behulp van Channelrhodopsin2 expressie lentivirale injectie in de rostrale migratie stroom en chronische fotostimulering met een geïmplanteerd miniatuur LED.
Abstract
Lokale interneuronen worden continu geregenereerd in de bulbus olfactorius van volwassen knaagdieren 1-3. In dit proces, de zogenaamde volwassen neurogenese, neurale stamcellen in de muren van de laterale ventrikel aanleiding geven tot neuroblasts die migreren van enkele millimeters langs de rostrale trekkende stroom (RMS) te bereiken en op te nemen in de bulbus olfactorius. De studie van de verschillende stappen en de impact van volwassen geboren neuron integratie in de reeds bestaande olfactorische circuits, is het noodzakelijk om selectief label en de activiteit van deze specifieke populatie van neuronen te manipuleren. De recente ontwikkeling van optogenetic technologieën biedt de mogelijkheid om licht te gebruiken om deze specifieke cohort van neuronen precies te activeren zonder dat dit invloed omliggende neuronen 4,5. Hier presenteren wij een reeks van procedures om viraal te uiten Channelrhodopsin2 (ChR2)-YFP in een tijdelijk beperkte cohort van neuroblasts in de RMS voordat ze de bulbus olfactorius en worden volwassen geboren neurons. Daarnaast hebben we laten zien hoe implantaat en kalibreren een miniatuur LED voor chronische in vivo stimulatie van ChR2-expressie neuronen.
Protocol
Discussion
Optogenetic tools hebben onlangs gestegen onze controle over de selectieve neuronale populaties, met inbegrip van volwassen geboren neuronen in de olfactorische systeem. Hier beschrijven we hoe u een stereotaxische injectie van een lentivirale vector die ChR2-YFP in een specifieke populatie van volwassen geboren neuronen uit te voeren. Door zorgvuldig toezicht op de periode na de injectie, zijn we in staat om te analyseren en manipuleren van de activiteit van een cohort van volwassen geboren neuronen met een relatief ho…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door het leven verzekeringsmaatschappij "Novalis-Taitbout", Ecole des Neurowetenschappen de Paris (ENB), het Agence Nationale de la Recherche "ANR-09-neur-004" in het kader van "ERA-NET NEURON" van KP7 programma door de Europese Commissie, "Stichting pour la Recherche Medicale", de Letten Foundation en de Stichting Pasteur.
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
- Lledo, P. M. Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits. Nat. Rev. Neurosci. 7, 179-193 (2006).
- Alonso, M. Turning astrocytes from the rostral migratory stream into neurons: a role for the olfactory sensory organ. J. Neurosci. 28, 11089-11102 (2008).
- Mouret, A. Learning and survival of newly generated neurons: when time matters. J. Neurosci. 28, 11511-11516 (2008).
- Bardy, C. How, when, and where new inhibitory neurons release neurotransmitters in the adult olfactory bulb. J. Neurosci. 30, 17023-17034 (2010).
- Haubensak, W. Genetic dissection of an amygdala microcircuit that gates conditioned fear. Nature. 468, 270-276 (2010).
- Zhang, F. Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry. Nature. 446, 633-639 (2007).
- Wang, X., McManus, M. Lentivirus Production. J. Vis. Exp. (32), e1499-e1499 (2009).
- 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).
- Huber, D. Sparse optical microstimulation in barrel cortex drives learned behaviour in freely moving mice. Nature. 451, 61-64 (2010).
- Arenkiel, B. R. In vivo light-induced activation of neural circuitry in transgenic mice expressing channelrhodopsin-2. Neuron. 54, 205-218 .
- Albeanu, D. F. LED arrays as cost effective and efficient light sources for widefield microscopy. PLoS ONE. 3, 2146-2146 (2008).
- 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).
- Gradinaru, V. Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics. Cell. 141, 154-165 (2010).
- 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).
