Подготовка парасагиттальных фрагментов для исследования спинного-вентральной организации грызунов медиальной энторинальной коры
Summary
Мы описываем процедуры подготовки и электрофизиологические записи с срезах мозга, которые поддерживают спинно-вентральной оси медиальное энторинальной коры (MEC). Поскольку нейронная кодирования место следующим спинно-вентрально организации в MEC, эти процедуры облегчить исследование клеточных механизмов, важных для навигации и память.
Abstract
Вычисления в мозг опирается на нейроны, отвечающие соответствующим образом их синаптические входы. Нейроны различаются по своим дополнением и распределения мембранных ионных каналов, которые определяют, как они реагируют на синаптические входы. Тем не менее, связь между этими свойств клеток и функции нейронов в себя животным не очень хорошо понял. Один из подходов к этой проблеме является изучение топографически организованные нейронных цепей, в которых положение отдельных нейронов карты на информацию, которую они кодируют или расчеты они проводят 1. Эксперименты с использованием этого подхода предлагают принципы настройки синаптических ответов, лежащих в основе кодирования информации в сенсорных и когнитивных схем 2,3.
Топографической организации пространственных представлений вдоль спинной-вентральной оси медиальное энторинальной коры (MEC) дает возможность устанавливать отношения между клеточных механизмов и расчетов яmportant пространственного познания. Нейроны в слое II от грызунов MEC кодирования местоположения с помощью сетки, как стрельба поля 4-6. Для нейронов спинного найти на позиции в MEC расстояние между отдельными полями стрельбы, которые образуют сеть составляет порядка 30 см, тогда как для нейронов в вентральной все более и более позиций это расстояние увеличивается до более чем 1 метр. Несколько исследований показали, свойств клеток нейронов в слое II из MEC, что, как расстояние между сеткой стрельбы поля, также различаются в зависимости от их спины-вентральной позиции, полагая, что эти сотовые свойства важны для вычисления пространственных 2,7-10.
Здесь мы опишем процедуры подготовки и электрофизиологические записи с срезах мозга, которые поддерживают спинно-вентрально степени MEC позволяет исследование топографической организации биофизических и анатомические свойства MEC нейронов. Спинно-вентральной позиции выявленных п.eurons относительно анатомических ориентиров трудно установить точно с протоколами, которые используют горизонтальные кусочки MEC 7,8,11,12, как это трудно установить ориентиры для точного спинно-вентрально место среза. Процедуры описываются позволяют точного и последовательного измерения расположения записал клеток вдоль спинной-вентральной оси MEC, а также визуализации молекулярных градиентов 2,10. Процедуры были разработаны для использования с взрослой мыши (> 28 дней) и успешно работает на мышах до 1,5 лет. С коррективы они могут быть использованы с младшими мышей или других видов грызунов. Стандартизированной системы подготовки и оценки будет способствовать систематическое исследование клеточного и микросхемы свойства этой области.
Protocol
Discussion
Для облегчения исследования MEC схемы свойства, которые следуют спинно-вентрально организации были описаны здесь подробно процедуру для получения парасагиттальных подготовки кусочек, который сохраняет спинно-вентрально степени MEC.
Критические шаги
У…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарность за их поддержку: Комиссия по стипендиям Содружества Великобритании финансирования (HP), EPSRC (HP), СИББН (РНБ) и Европейского Союза Марии Кюри (РНБ).
Materials
| Cutting ACSF(mM) | Standard ACSF(mM) | Internal solution (mM) | CASNumber | Supplier Catalogue Number | |
| NaCl | 86 | 124 | 7647-14-5 | Sigma S9888 | |
| NaH2PO4 | 1.2 | 1.2 | 13472-35-0 | Sigma 71505 | |
| KCl | 2.5 | 2.5 | 10 | 7447-40-7 | Sigma P3911 |
| NaHCO3 | 25 | 25 | 144-55-8 | Fischer S/4240 | |
| Glucose | 25 | 20 | 50-99-7 | Sigma G5767 | |
| Sucrose | 75 | 57-50-1 | Sigma S5016 | ||
| CaCl2 | 0.5 | 2 | 10043-52-4 | VWR 190464K | |
| MgCl2 | 7 | 1 | 2 | 7786-30-3 | Sigma 63020 |
| K Gluconate | 130 | 299-27-4 | Sigma G4500 | ||
| HEPES | 10 | 7365-45-9 | Sigma H3375 | ||
| EGTA | 0.1 | 67-42-5 | Sigma E4378 | ||
| Na2ATP | 2 | 34369-07-8 | Sigma A7699 | ||
| Na2GTP | 0.3 | 36051-31-7 | Sigma G8877 | ||
| NaPhospho-Creatine | 10 | 19333-65-4 | Sigma P7936 | ||
| Biocytin (optional) | 2.7 | 576-19-2 | Sigma B4261 |
Table 1. Cutting ACSF, standard ACSF and K-Gluconate internal solution recipes.
References
- O’Donnell, C., Nolan, M. F. Tuning of synaptic responses: an organizing principle for optimization of neural circuits. Trends Neurosci. 34, 51-60 (2011).
- Garden, D. L. F., Dodson, P. D., O’Donnell, C., White, M. D., Nolan, M. F. Tuning of synaptic integration in the medial entorhinal cortex to the organization of grid cell firing fields. Neuron. 60, 875-889 (2008).
- Kuba, H., Yamada, R., Fukui, I., Ohmori, H. Tonotopic specialization of auditory coincidence detection in nucleus laminaris of the chick. Journal of Neuroscience. 25, 1924-1934 (2005).
- Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M. -. B., Moser, E. I. Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex. Nature. 436, 801-806 (2005).
- Sargolini, F. Conjunctive representation of position, direction, and velocity in entorhinal cortex. Science. 312, 758-762 (2006).
- Fyhn, M., Hafting, T., Witter, M. P., Moser, E. I., Moser, M. -. B. Grid cells in mice. Hippocampus. 18, 1230-1238 (2008).
- Giocomo, L. M., Zilli, E. A., Fransén, E., Hasselmo, M. E. Temporal frequency of subthreshold oscillations scales with entorhinal grid cell field spacing. Science. 315, 1719-1722 (2007).
- Giocomo, L. M., Hasselmo, M. E. Time constants of h current in layer II stellate cells differ along the dorsal to ventral axis of medial entorhinal cortex. Journal of Neuroscience. 28, 9414-9425 (2008).
- Burgalossi, A. Microcircuits of functionally identified neurons in the rat medial entorhinal cortex. Neuron. 70, 773-786 (2011).
- Dodson, P. D., Pastoll, H., Nolan, M. F. Dorsal-ventral organization of theta-like activity intrinsic to entorhinal stellate neurons is mediated by differences in stochastic current fluctuations. J. Physiol. (Lond). 589, 2993-3008 (2011).
- Nolan, M., Dudman, J., Dodson, P., Santoro, B. HCN1 channels control resting and active integrative properties of stellate cells from layer II of the entorhinal cortex. Journal of Neuroscience. 27, (2007).
- Boehlen, A., Heinemann, U., Erchova, I. The range of intrinsic frequencies represented by medial entorhinal cortex stellate cells extends with age. Journal of Neuroscience. 30, 4585-4589 (2010).
- Klink, R., Alonso, A. Morphological characteristics of layer II projection neurons in the rat medial entorhinal cortex. Hippocampus. 7, 571-583 (1997).
- van Groen, T. Entorhinal cortex of the mouse: cytoarchitectonical organization. Hippocampus. 11, 397-407 (2001).
- Dolorfo, C. L., Amaral, D. G. Entorhinal cortex of the rat: organization of intrinsic connections. The Journal of Comparative Neurology. 398, 49-82 (1998).
