Мы описываем рассечение нервной системы морской морской заяц<em> Aplysia</em> После наркоза, изоляция нейронов на короткий срок-культуре тканей, и записи одной ячейки ионных токов через технику зажим патч.
Морских брюхоногих моллюсков Aplysia саЩогтса имеет почтенную историю как модель нервной системы, при этом особое значение в исследованиях обучения и памяти. Типичные препараты для таких исследований являются те, в которых сенсорных и двигательных нейронов остаются нетронутыми в минимально расчлененный животного или технически сложные нейронные совместное культивирование индивидуальных сенсорных и моторных нейронов. Менее распространенной является изолированной нейронной препарат, в котором небольшие группы номинально однородные нейроны распадается на отдельные клетки в краткосрочной перспективе культуры. Такие изолированные клетки могут быть использованы для биофизические характеристики ионного тока использованием патч зажим методы, а также целевые модуляции этих проводимостей. Методике получения таких культур описано. Протокол использует легко идентифицировать глутаматергические сенсорными нейронами плевральной и щечной ганглиев, и описывает их диссоциации и минимальное техническое обслуживание яРусская культура в течение нескольких дней без сыворотки.
Морских моллюсков opistobranch, Aplysia, был полезный нейробиологическое модели на протяжении многих десятилетий. Он является самым известным в качестве модели привыкания и классического кондиционирования 7, 8. Исследования в области обучения и памяти в этой модели получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2000 году Эрик Р. Кандель, в выигрыше он поделился с Арвид Карлссон и Пол Грингард 10. Исследования с участием электрических записей с пониженной препараты, в которых элементы нервной системы беспозвоночных этого расчленены от животного с нервами и мышцами оставлена на устройстве, помогли выяснения роли отдельных нейронов в Aplysia. Идентификация точной молекулярные механизмы, которые составляют обучение в Aplysia однако, часто используют другой способ, долгосрочное со-культур сенсорных нейронов и мотонейронов, полученный по одному из отдельных животных-доноров и позволило сформировать синапс в культуральной чашке 21 .
Мы и другие 1, 3, 6, 14, 15, 16 эксплуатировали легкость, с которой определены нейроны могут быть направлены в этой модели, а также их выносливости в долгосрочных экспериментов сделать диссоциированными краткосрочных культурах кластеров номинально однородные нейроны , в которой мы изучаем ионных токов при напряжении зажим в конфигурации зажим патч. Многие нейроны Aplysia встать на неоднократные вспышки фиксации потенциала, чтобы дать время для длительных экспериментальных манипуляций. Метод полезен для нейронов, таких как нейросекреторной мешок клетках брюшной ганглий и сенсорными нейронами плевральной и щечной ганглиев диссоциации которых мы описываем здесь, но не для очень больших нейронов> 60 мкм в диаметре, такие как L7 или R2 в брюшной ганглий. Мы не используем Aplysia сыворотки в нашей культуре, в отличие от сенсорно-двигательных нейронов совместно культур описано в другом месте. Большинство нейронов, полученные с использованием этой процедуры будет без процессов тон первые 48 ч в культуре, содействие целом записи напряжения клетки, но затем прорастают и разработать аксонов и других процессов в течение примерно 14 дней, прежде чем умереть от недостатка питательных веществ и / или факторами роста.
Эта методика дает первичных культурах нейронов 50-100 за блюдо из физиологически документально регионах буккальное и плевральных ганглиев. Этот протокол является полезным для исследователей, изучающих аспекты одного физиологии клетки в экспериментах, которые требуют многочисленных экспериментальных повторяет одно животное. Он производит согласованную пару культур за счет анатомической отделение клеток-мишеней на левую и правую hemiganglia, позволяя исследования, которые соответствуют выгоду от лечения и контрольных культурах.
Протокол цели щечной S кластер (BSC) нейронов ганглиев щечной и плевральный ventrocaudal (ПВХ) нейронов плевральный ганглия. Эти клетки соответствующего размера для целой клетки напряжения записи и отображения RobusT глутаматергические ответов. Обсуждается методология подходит для большинства ганглиев в Aplysia нервной системы.
Диссоциации описанные здесь методы получения сенсорных нейронов культур содержащие 50-100 изолированных нейронов перемежаются с небольшими числами глии и других неустановленных клеток. Наиболее важным шагом в протоколе являются время ганглии оставаться в растворе фермента, и щелкая, ?…
The authors have nothing to disclose.
Финансируемых NIH P40 OD010952, Korein Фонда, Университета Майами стипендий для SLC и Maytag стипендию ATK. Авторы выражают благодарность сотрудникам Национального Ресурс для Aplysia, а также Лорен Simonitis и Ханна Пек, который предоставил микрофотографии для фигуры.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Artificial seawater ASW | Sigma-Aldrich | assorted | (mM): 417 NaCl, 10 KCl, 10 CaCl2 (2 H2O), 5MgCl2 (6H2O), 15 HEPES-NaOH, pH 7.6 |
Intracellular solution | Sigma | assorted | (mM): 450 KCl, 2.9 CaCl2 (2 H2O), 2.5 MgCl2 (6 H2O), 5 Na2ATP, 10 EGTA, and 40 HEPES-KOH, pH 7.4 |
Poly-D-lysine | Sigma | P6407 | |
penicillin/streptomycin added to ASW at 1:100 | Lonzo Walkersville, Inc. | 17-603E | 5,000 Units/ml penicillin plus 5,000 mg/ml streptomycin |
Neutral dispase II | Roche Diagnostics | 10165859001 | |
hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H4272 | |
collagenase type XI | Sigma-Aldrich | C9407 | |
L-Glutamate (L-Glu) | Sigma-Aldrich | 49601-100G | |
D-Aspartate (D-Asp) | Sigma-Aldrich | 11200-10G | |
N-methyl-D-aspartate (NMDA) | Biomol | 100002-268 | |
L-Asp | Sigma | A6683-25G | |
alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid (AMPA) | Sigma | A6816-5MG | |
L-Glu R antagonists | various | various | |
agar | |||
kynurenate | Sigma-Aldrich | 61250 | |
APV | Sigma-Aldrich | A5282 | |
DL-2-Amino-5-phosphonopentanoic acid (NMDAR antagonist) | |||
2-propanol | VWRSP | BDH1133 | |
Chloriding solution | Sigma | assorted | 25 g FeCl3 + 25 ml concentrated HCl + 50 ml H2O |
Sylgard silicone 2-part polymer | World Precision Instruments (WPI) | SYL184 | Provides pin-out surface for small dissection dishes |
0-40x zoom magnification microscope for dissections | Wild | ||
Techniquip 150 Watts Fiber Optic Illuminator | Microoptics of Florida | TQ FOI-150 | |
RotoMix 50800 orbital mixer | |||
Nikon Diaphot inverted phase-contrast microscope with 4x, 20x (optional) & 40x objectives | SR Research Ltd. | Eyelink II | |
Tektronix digital oscilloscope | SR Research Ltd. | ||
pClamp 10 data acquisition and analysis software | Molecular Devices | ||
PC with Windows XP or higher operating system | PC Solutions | Thinkserver with solid state hard drives (80GB) and low noise monitors | |
Flaming/Brown P87 micropipette puller | Sutter Instruments, Novato, CA | ||
Axon Instruments Axopatch 200B clamp amplifier with a capacitance compensation range of 1-1000 pF; preamplifier | Molecular Devices, Sunnyvale, CA | ||
Axon instruments electrode holder assembly for Axopatch 200B preamplifier | Molecular Devices, Sunnyvale, CA | CV203BU | |
Digidata 1200 A/D converter | Molecular Devices, Sunnyvale, CA | ||
Picospritzer, powered by N2 adjustable for pressure and duration | Parker Hannifin, Cleveland, OH | ||
TMC Micro-G Vibration isolation table | Ametek | ||
Faraday cage | custom manufacture | ||
Burleigh Piezoelectric Clamshell Micromanipulators | Burleigh Instruments; Thorlabs | presently PCS-5000; -6000 series + mounts | |
Narishige M-152 manual manipulators (for perfusion system and picospritzer) | Narishige USA | ||
Filament pipette glass,1.5 mm OD, 0.84 mm ID – | WPI | 1B150-3 | |
3 inch length | |||
Ag/AgCl half cell | WPI | EP4 | |
15 ml centrifuge tubes, 35-2097 BD Falcon* Centrifuge Tubes | VWRSP | 21008-918 | |
Angled Scissors | Fine Science Tools | 15006-09 | |
Dumostar Fine forceps | Fine Science Tools | 11295-00 | |
35 mm falcon tissue culture dishes | VWRSP | 25382-064 | |
falcon 150 x 25 mm tissue culture dishes; 1013 | VWRSP | 1013 | also can be made into small dissection dishes with sylgard |
sylgard | WPI | SYL184 | |
animal dissection tray | various | ||
15 ml centrifuge tubes, 35-2097 BD Falcon | VWRSP | 21008-918 | For 6-bore gravity-fed perfusion system |
Aluminum clips with screw hole ends | hardware store | For perfusion system | |
23 gauge needles (manually file off points) | VWRSP | For perfusion system | |
Polyethylene tubing 0.022″ID x 0.042″OD; 427411 | Becton-Dickinson | For perfusion system | |
H-7 pipette stand/holder for microcap perfusion array | Narishige USA | For perfusion system | |
one-way valves | For perfusion system | ||
Drummond Microcaps 1 μl | VWRSP | For perfusion system | |
18 gauge needles for suction (filed off points) | |||
Polyethylene tubing | Cole Parmer | 4.27436E+11 | |
fine dissection pins | Fine Science Tools | 26002-20 | |
capillary tubes | Kimble 71900-100 | fire-polished and U-shaped in a Bunsen burner flame and filled with 3% agar in ECS | |
modeling clay | craft store | ||
dish holder for microscope stage with isolated ground bath | Custom manufacture | ||
pasteur pipettes | VWRSP | 14672-412 | |
pipette bulbs | VWRSP | 53283-911 | |
acrodisk syringe filters | VWRSP | 28144-040 | |
thick-walled 1.5 mm diameter borosilicate filament glass | WPI | 1B150F-3 | |
High purity nitrogen cylinder and bifurcating regulator |
Tables 1-3. Lists of Reagents, Materials, and Equipment.