Summary

הגברה לטווח ארוך של Perforant מסלול-משוננת gyrus סינפסה בחופשיות מתנהג עכברים

Published: November 29, 2013
doi:

Summary

מודלים עכבר מהונדסים ונוקאאוט של מחלות נוירולוגיות שימושיים לחקר התפקיד של גנים בנוירופיזיולוגיה נורמלית ולא נורמלית. מאמר זה מתאר שיטות שיכולים לשמש כדי לחקור הגברה לטווח ארוך, מנגנון תאי שעשוי בבסיס למידה וזיכרון, במהונדס ומפסיד יוצא, באופן חופשי מתנהג מודלים עכבר של neuropathology.

Abstract

מחקרים של הגברה לטווח הארוך של יעילות הסינפטית, תופעה הסינפטי פעילות תלויה שיש תכונות שהופכות אותו לאטרקטיבי לאחסון למידה ומידע פוטנציאלי מנגנון תאי בסיסי, כבר מזמן משמשים על מנת להבהיר את הפיסיולוגיה של מעגלים עצביים השונים בהיפוקמפוס, אמיגדלה , ומבנים הלימבית וקליפת מוח אחרים. עם זאת בחשבון, מודלים עכבר מהונדסים של מחלות נוירולוגיות מייצגים פלטפורמות שימושיות לנהל הגברה לטווח ארוך מחקרים (LTP) כדי לפתח הבנה טובה יותר של התפקיד של גנים בתקשורת הסינפטית נורמלית ולא נורמלית ברשתות עצביות מעורבות בלמידה, רגש ומידע עיבוד. מאמר זה מתאר שיטות לאמינות גרימת LTP בעכבר מתנהג בחופשיות. מתודולוגיות אלה יכולים לשמש במחקרים של מהונדס ונוקאאוט מתנהגים מודלים עכבר של מחלות ניווניות באופן חופשי.

Introduction

הפיתוח של טכנולוגיה כדי לתפעל את הגנים ייצר מודלים עכבר מהונדסים ונוקאאוט של כמעט כל מחלות ניווניות ונוירולוגיות. זו חייבה תרגום של טכניקות מחקר אלקטרו השתמשו בעבר במינים מכרסמים גדולים יותר למודל החיה בעכבר. טכניקת חקירה נוירופיזיולוגיות אחת כזו היא השימוש בהגברה לטווח ארוך (LTP) על מנת לבחון את יעילותם של קשרים סינפטיים בתוך הרשתות עצביות מעורבות בהפרעות נוירו שונות. פרוטוקול זה מתאר טכניקות לחקירת אלקטרו אמינה של LTP במתנהגים עכברים באופן חופשי. היתרון של פרוטוקול זה על פני אחרים הוא שהוא פשוט וקל ליישום, אלא הוא גם לא פחות יקר כפי שהוא אינו דורש לא את השימוש במערכות יקרות מבוקר מחשב דיסק קשיח זעירות ולא headstages טרנזיסטור אפקט שדה וכן, למיטב ידיעתנו, הוא וידאו הפרוטוקול הראשון של t קלטות אלקטרו הכרוניo ללמוד LTP במתנהג עכברים באופן חופשי. לשם כך, אנו מתארים במאמר זה מתודולוגיות פשוטות ללימוד הגברה לטווח ארוך בעכברים מתנהגים בחופשיות. בקלות ניתן לתרגם מתודולוגיות אלה למודלי עכבר מהונדסים ונוקאאוט של הפרעות נוירו.

Protocol

פרוטוקול זה הוא מתאים לעכברים של 3 וגיל 18 חודשים ומשקל גוף משוער של 30-50 גר '). ניתן להשיג עכברים מהמעבדה ג'קסון (בר הרבור, ME). כל הפרוטוקולים כירורגית וניסוי אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ושימוש בטריניטי קולג' והיו בהתאם למדריך NIH לטיפול ושימוש בחי מעבדה. <p class="jove_title" styl…

Representative Results

טבלת 1 מציגה את הקואורדינטות לDG וMPP כמו בשימוש בפרוטוקול זה איור 1 א מציג את הסימונים למבני היעד בגולגולת;.. הראה גם הם את מיקומו של אלקטרודות קרקע והתייחסות איור 1 מדגים נציג עורר תגובת עקבות שניהם מראש וposttetanization באותה החיה. שים לב שposttetanization …

Discussion

בפרוטוקול זה, יש לנו הפגין שיטה אמינה ופשוטה ללימוד LTP בDG בעכברים מתנהגים בחופשיות. בעוד שמחקרים רבים של LTP בחולדות ערה בוצעו 3,4, מעט מאוד שנערכו בעכברים ער בעיקר בשל המורכבות הטכנית שמציבה הנדל"ן המוגבל גולגולת בעכברים ובמשקל של headstages האלקטרודה ביחס למשקל המ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

המחברים מבקשים להודות הבא: ד"ר יוסף ברונזינו, ד"ר חמיס אבו Hassaballah, מר RJ אוסטין-LaFrance, והגב 'ג'סיקה Koranda.

Materials

Ketamine (100 mg/ml) Henry Schein 10177
Xylazine (20 mg/ml) Henry Schein 33197
Acepromazine (10 mg/ml) Henry Schein 2177
Dental acrylic powder Lang Dental Manufacturing Co. 1330CLR
Dental acrylic liquid Lang Dental Manufacturing Co. 1306CLR
Tungsten wire (0.127 mm) World Precision Instruments TGW0515
Stainless Steel Hypodermic Tubing (0.286 mm) World Precision Instruments 832400
Flunixin (50 mg/ml) Henry Schein 14165
Epoxilyte Superior Essex EP 6001-M
Stainless steel wire insert (0.2 mm) World Precision Instruments 792900
Stereotaxic frame apparatus Kopf Instruments Model 902
Ear cuffs (ear cups) Kopf Instruments Model 921 
Electrophysiological stimulator Astro-Med, Inc. S88
Digital oscilloscope B & K Precision Corp. 2542
Current isolation unit Astro-Med, Inc. PSIU-6
Differential amplifier World Precision Instruments, Inc. DAM-50
Commutator Plastics One SLC6
Dental drill Stoelting 58650

References

  1. Paxinos, G., Franklin, K. B. J. . The mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2004).
  2. Bliss, T. V. P., Lomo, T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J. Physiol. 232, 331-356 (1973).
  3. Blaise, J. H., Bronzino, J. D. Effects of stimulus frequency and age on bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of freely moving rats. Exp. Neurol. 182, 497-506 (2003).
  4. Blaise, J. H., Koranda, J. L., Chow, U., Haines, K. E., Dorward, E. C. Neonatal isolation stress alters bidirectional long-term synaptic plasticity in amygdalo-hippocampal synapses in freely behaving adult rats. Brain Res. 1193, 25-33 (2008).
  5. Koranda, J. L., Masino, S. A., Blaise, J. H. Bidirectional synaptic plasticity in the dentate gyrus of the awake freely behaving mouse. J. Neurosci. Methods. 167, 160-166 (2008).
  6. Cooke, S. F., et al. Autophosphorylation of alphaCaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse. J. Physiol. 574, 805-818 (2006).
  7. Davis, S., Bliss, T. V., Dutrieux, G., Laroche, S., Errington, M. L. Induction and duration of long-term potentiation in the hippocampus of the freely moving mouse. J. Neurosci. Methods. 75, 75-80 (1997).
  8. Jones, M. W., Peckham, H. M., Errington, M. L., Bliss, T. V., Routtenberg, A. Synaptic plasticity in the hippocampus of awake C57BL/6 and DBA/2 mice: interstrain differences and parallels with behavior. Hippocampus. 11, 391-396 (2001).
  9. Zhang, T. A., Tang, J., Pidoplichko, V. I., Dani, J. A. Addictive nicotine alters local circuit inhibition during the induction of in vivo hippocampal synaptic potentiation. J. Neurosci. 30, 6443-6453 (2010).
  10. Tang, J., Dani, J. A. Dopamine enables in vivo synaptic plasticity associated with the addictive drug nicotine. Neuron. 63, 673-682 (2009).

Play Video

Cite This Article
Blaise, J. H. Long-term Potentiation of Perforant Pathway-dentate Gyrus Synapse in Freely Behaving Mice. J. Vis. Exp. (81), e50642, doi:10.3791/50642 (2013).

View Video