Гиппокампа Микроинъекция инсулина и<em> В естественных условиях</em> Микродиализ Во время тестирования пространственной памяти
Summary
Модуляция hippocampally зависит от пространственной рабочей памяти прямого intrahippocampal микроинъекции, сопровождается и последующим<em> В естественных условиях</em> Микродиализа для метаболитов в сознании, поведение животных.
Abstract
Метаболизм глюкозы является полезным маркером для местных нервной деятельности, лежащие в основе методов, таких как 2-дезоксиглюкозы и функциональной магнитно-резонансной томографии. Тем не менее, использование таких методов в моделях на животных требует анестезии и, следовательно, как изменяется состояние мозга и предотвращает поведенческие меры. Альтернативным методом является использование в естественных условиях микродиализа принять непрерывного измерения концентрации мозга внеклеточной жидкости глюкозы, лактата, и связанные с ними метаболитов в проснулась, безудержное животных. Эта техника особенно полезна в сочетании с задач, направленных на полагаются на конкретные области мозга и / или острой фармакологической манипуляции, например, гиппокамп измерений во время пространственные задачи работы памяти (спонтанное чередование) показывают падение в внеклеточной глюкозы и лактата роста, которые указывающие на расширенной 1,2 гликолиза, и intrahippocampal администрации инсулина и улучшает память и повышает гиппокампа гликолялиз 3. Вещества, такие как инсулин может быть доставлен в гиппокампе через тот же зонд микродиализа используется для измерения метаболитов. Использование спонтанного чередования в качестве меры гиппокампа функция предназначена, чтобы избежать любых тупик от стрессовых мотиваторы (например, footshock), сдержанность, или наград (например, продовольствие), все из которых могут изменять как результат выполнения задачи и обмена веществ; эта задача также обеспечивает измерения двигательной активности, что позволяет контролировать неспецифического эффектов лечения. В совокупности эти методы позволяют прямое измерение нейрохимические и метаболические переменные регулирующие поведение.
Protocol
Representative Results
Discussion
Все решения, используемые в микродиализа должны быть отфильтрованы непосредственно перед использованием, используя 0,2 мкм. После введения зонда в руководстве канюля, наблюдать, чтобы подтвердить, что поток беспрепятственно и пробы происходит. Если поток останавливается после введени…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана NIH / NIDDK (DK077106 к ECM).
Materials
The majority of reagents are standard laboratory grade and can be obtained from a supplier of choice. Similarly, equipment such as syringe pumps and tubing can be used from any of several manufacturers. Specific items used here for which details are important include: |
|||
| CMA 12 microdialysis probes | CMA/ Microdialysis | CMA-12-XXX | These are available in various membrane lengths and cutoffs, indicated by specific codes in the ‘XXX.’ |
| Human insulin (Humulin) | Eli Lilly | N/a | |
| Liquid swivel | Instech | 375/D/22QM | This specific swivel has very low torque and internal volume, as well as a nonreactive quartz lining. |
References
- McNay, E. C., Fries, T. M., Gold, P. E. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (6), 2881 (2000).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Age-related differences in hippocampal extracellular fluid glucose concentration during behavioral testing and following systemic glucose administration. J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. 56 (2), 66 (2001).
- McNay, E. C., McCarty, R. C., Gold, P. E. Fluctuations in brain glucose concentration during behavioral testing: dissociations between brain areas and between brain and blood. Neurobiol. Learn. Mem. 75 (3), 325 (2001).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Extracellular glucose concentrations in the rat hippocampus measured by zero-net-flux: effects of microdialysis flow rate. 72 (2), 785 (1999).
- McNay, E. C., Sherwin, R. S. Effect of recurrent hypoglycemia on spatial cognition and cognitive metabolism in normal and diabetic rats. Diabetes. 53 (2), 418 (2004).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiology of Learning and Memory. 93 (4), 546 (2010).
- McNay, E. C., McCarty, R. C., Gold, P. E. Fluctuations in brain glucose concentration during behavioral testing: dissociations between brain areas and between brain and blood. Neurobiology of Learning & Memory. 75 (3), 325 (2001).
- McNay, E. C., Williamson, A., McCrimmon, R. J., Sherwin, R. S. Cognitive and neural hippocampal effects of long-term moderate recurrent hypoglycemia. Diabetes. 55 (4), 1088 (2006).
- McNay, E. C., Sherwin, R. S. From artificial cerebro-spinal fluid (aCSF) to artificial extracellular fluid (aECF): microdialysis perfusate composition effects on in vivo brain ECF glucose measurements. Journal of Neuroscience Methods. 132 (1), 35 (2004).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiology of Learning and Memory. 93 (4), 546 (2010).
- Benveniste, H., Drejer, J., Schousboe, A., Diemer, N. H. Regional cerebral glucose phosphorylation and blood flow after insertion of a microdialysis fiber through the dorsal hippocampus in the rat. Journal of Neurochemistry. 49 (3), 729 (1987).
- Benveniste, H., Diemer, N. H. Cellular reactions to implantation of a microdialysis tube in the rat hippocampus. Acta Neuropathologica. 74 (3), 234 (1987).
- McNay, E. C., Fries, T. M., Gold, P. E. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (6), 2881 (2000).
- McNay, E. C., et al. Hippocampal memory processes are modulated by insulin and high-fat-induced insulin resistance. Neurobiol. Learn Mem. 93 (4), 546 (2010).
- Lonnroth, P., Jansson, P. -. A., Smith, U. A microdialysis method allowing characterization of intercellular water space in humans. American Journal of Physiology. 1987, E228 (1987).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Extracellular glucose concentrations in the rat hippocampus measured by zero-net-flux: effects of microdialysis flow rate. 72 (2), 785 (1999).
- Lalonde, R. o. b. e. r. t. The neurobiological basis of spontaneous alternation. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 26 (1), 91 (2002).
- Richman, C., Dember, W., Kim, P. Spontaneous alternation behavior in animals: A review. Current Psychology. 5 (4), 358 (1986).
- McNay, E. C., Canal, C. E., Sherwin, R. S., Gold, P. E. Modulation of memory with septal injections of morphine and glucose: effects on extracellular glucose levels in the hippocampus. Physiol. Behav. 87 (2), 298 (2006).
- McNay, E. C., Gold, P. E. Memory modulation across neural systems: intra-amygdala glucose reverses deficits caused by intraseptal morphine on a spatial task but not on an aversive task. Journal of Neuroscience. 18 (10), 3853 (1998).
- Rex, A., Bert, B., Fink, H., Voigt, J. P. Stimulus-dependent changes of extracellular glucose in the rat hippocampus determined by in vivo microdialysis. Physiol. Behav. 98 (4), 467 (2009).
