Summary

Registro da atividade elétrica dos neurônios identificados no cérebro intacto de peixes transgénicos

Published: April 30, 2013
doi:

Summary

Neste vídeo, vamos demonstrar como para registrar a atividade elétrica dos neurônios individuais identificados em uma preparação do cérebro inteiro, o que preserva os circuitos neurais complexos. Usamos peixe transgênico no qual hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) neurônios são geneticamente marcadas com uma proteína fluorescente para identificação na preparação cérebro intacto.

Abstract

Compreendendo a fisiologia da célula de circuitos neurais que regulam comportamentos complexos é muito maior usando sistemas de modelo em que este trabalho podem ser realizados em uma preparação cérebro intacto, onde o circuito neural do SNC permanece intacta. Usamos peixe transgênico no qual hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) neurônios são geneticamente marcados com proteína fluorescente verde para identificação no cérebro intacto. Os peixes têm múltiplas populações de neurónios da GnRH, e as suas funções são dependentes da sua localização no cérebro e o gene de GnRH que expressam um. Nós nos concentramos em nossa demonstração GnRH3 neurônios localizados nos nervos terminais (TN) associados aos bulbos olfatórios usando o cérebro intacto de transgênicos medaka peixe (Figura 1B e C). Estudos sugerem que medaka TN-GnRH3 neurónios são neuromodulador, agindo como um transmissor de informação a partir do ambiente externo para o sistema nervoso central; they não desempenham um papel direto na regulação das funções hipofisário-gonadal, assim como o bem conhecido hipotálamo GNRH1 neurônios 2, 3. padrão A tônica do potencial de ação espontâneo disparo de TN-GnRH3 neurônios é uma propriedade intrínseca 4-6, a freqüência de que é modulada por pistas visuais de dois membros da mesma espécie e do neuropeptídeo Kisspeptin 1 5. Neste vídeo, usamos uma linha estável de transgênicos medaka em que TN-GnRH3 neurônios expressam um transgene contendo a região promotora de Gnrh3 ligado ao aumento da proteína verde fluorescente 7 para mostrar a você como identificar neurônios e monitorar a atividade elétrica em todo o cérebro preparação 6.

Protocol

1. Dissecação de cérebros de adultos Medaka Anestesiar adulto do sexo masculino ou do sexo feminino (Figura 1A) por imersão em 5 ml MS-222 (150 mg / L, pH 7,4), aguarde alguns minutos após movimentos brânquias cessaram antes de decapitar. Todos os procedimentos foram aprovados pelo Institutional Animal Care e do Comitê Use da Universidade da Califórnia-Los Angeles. Decapitar o peixe em solução salina peixe na extremidade caudal do opérculo com uma tesoura em um diâmetro …

Representative Results

Um exemplo de grupos bilaterais de GFP marcadas com TN-GnRH3 neurónios do cérebro excisada de medaka peixes são apresentados nas Figuras 1B e 1C. Cada cluster contém cerca de 8-10 neurônios GnRH. As actividades neuronais espontâneas do destino TN-GnRH3 foram registrados no modo de corrente-braçadeira (I = 0), com taxas de queima típicas de 0,5-6 Hz. O padrão de ação potencial de queima é tipicamente um padrão tônico ou batendo, com um intervalo bastante regular interspike….

Discussion

GnRH 3: GFP peixes transgênicos oferecem modelos exclusivos para estudar os mecanismos neurofisiológicos subjacentes à integração e regulamentação de controle central de comportamentos que estão direta e indiretamente envolvidos na reprodução 3, 8-10 neuronal. Uma das vantagens significativas deste sistema modelo é que muitas GnRH3 neurónios expressando GFP estão perto da superfície ventral do cérebro, o que permite um acesso relativamente fácil para os neurónios para o registo elect…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos ao Dr. Meng-Lin Chin e Sra. Yuan Dong para assistência técnica. Este trabalho foi apoiado por uma bolsa da National Institutes of Health HD053767 (subcontrato para NLW) e por fundos do Departamento de Fisiologia e Gabinete do Vice-Reitor de Pesquisa, Universidade da Califórnia-Los Angeles (NLW).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Microscope Olympus BX50W (Upright)
Amplifier Axon Instruments Axoclamp 200B
A-D converter Computer Interference Corp. Digidata ITC-18
Cooled CCD camera PCO Computer Optics Sensicam
Xenon lamp Sutter Instruments Co.
GFP filter set Chroma Technologies
Imaging Software Intelligent Imaging Innovations Slidebook software
Electrophysiology Data Acquisition Software Axon Instruments Axograph software
Electrophysiology Data Acquisition Software AD Instruments Inc. PowerLab
Headstage for electrophysiology Axon Instruments CV 203BU
Micromanipulator Sutter Instrument Co MP-285
Recording Chamber Platform Warner Instrument Corp. P1
Recording Chamber Warner Instrument Corp. RC-26G
Electrode Puller Sutter instruments P87
Filament for electrode puller Sutter Instruments FB330B 3.0 mm wide trough filament
1.5 mm glass capillaries World Precision Instruments 1B150-4 Microelectrode for recording
Syringe Becton Dickinson 309586 3 ml
MS-222 Sigma E10521-10G Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt
Fish saline mM: 134 NaCl; 2.9 KCl; 2.1 CaCl2; 1.2 MgCl2; 10 HEPES
Electrode solution (loose-patch) mM: 150 NaCl; 3.5 KCl; 2.5 CaCl2; 1.3 MgCl2; 10 HEPES; 10 glucose
Electrode solution (whole-cell patch) mM: 112.5 K-gluconate; NaCl; 17.5 KCl; 0.5 CaCl2; 1 MgCl2; 5 MgATP; 1 EGTA; 10 HEPES; 1 GTP; 0.1 leupeptin;10 phospho-creatine

References

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Cite This Article
Zhao, Y., Wayne, N. L. Recording Electrical Activity from Identified Neurons in the Intact Brain of Transgenic Fish. J. Vis. Exp. (74), e50312, doi:10.3791/50312 (2013).

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