Summary

無傷の鋤鼻器官と副嗅球のex vivoでの準備

Published: August 04, 2014
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Summary

マウス副嗅球(AOB)は、感覚コーディングのコンテキストで勉強することは困難であった。ここでは、AOBニューロンは、マウスのフェロモンとカイロモンの情報処理の研究を容易にする、その周辺の入力に機能的に接続されたままでいるエクスビボ製剤を生成する解剖を示す。

Abstract

マウス付属嗅覚システム(AOS)は、不揮発性、社会的な臭い、フェロモン、およびカイロモンを検出するための専門的な感覚経路である。 AOS経路の最初の神経回路は、副嗅球(AOB)と呼ばれる、そのような領土侵略や交配などの性の典型的な行動を確立する上で重要な役割を果たしている。この小さな(<1ミリメートル3)回路は、同種の分泌物や排泄物中の化学感覚手がかりから性別、歪み、ストレスなどのユニークな行動の状態を区別するための能力を持っています。このシステムのコンパクトな組織は同時に、回路の大部分から記録するためのユニークな機会を提供しながら、AOBにおける感覚処理の調査は主に脳内でその実験的に不利な場所に、依然として厳しい。ここでは、接続したまま、前のマウスの頭蓋骨の単一半球の内側にそのままAOBを削除多段解剖を実証そのまま周辺鋤鼻感覚ニューロン(のVSN)、および局所神経回路の両方にイオン。手順は、麻酔薬の非存在下でのAOB回路素子からの電気生理学的および光学的記録を容易に目視検査を指示するAOBの表面を露光する。のVSNを収容する鋤鼻器(VNO)の中に細いカニューレを挿入すると、1は直接AOB下流の活動を記録しながら、社会的な臭いやフェロモンに周囲を公開することができます。この手順では、行動の変化へのフェロモンの暴露をリンクメカニズムに光を当てることができ、AOS情報処理に制御問い合わせを可能にします。

Introduction

哺乳動物の脳における感覚処理は、典型的には、感覚入力から特定の特徴を抽出する各々は、複数の相互に接続された神経回路にまたがる。感覚経路では、初期の情報処理は、通常の認知と行動のために不可欠である。付属品嗅覚系(AOS)は、副嗅球(AOB)はホルモンバランス1,2、攻撃3、および覚醒4を指示下流構造に感覚周辺を結ぶ主要な神経回路である。このように、この回路内の情報処理が強く、動物の行動の変化にリンクされている。

副嗅球が密集下に主嗅球(MOB)の背側/尾側/後面に、マウスとラットに位置しており、嗅脳洞の血管化。 AOBは、鋤鼻器(VNO)に存在する末梢鋤鼻感覚ニューロン(のVSN)の軸索から求心性神経支配を受け、Smalのただ、軟口蓋上​​前歯鼻がLブラインドエンドチューブ。これらの軸索は、鼻腔の内側境界で中隔組織の繊細なシートを横断する。いくつかの研究は、麻酔したマウス5-7または自由に探索した動物8を用いてインビボで (マウスの尿など)のAOS悪臭の源へのAOBの神経応答をプロービングしています。英雄は、(a)は、気管切開の不揮発性悪臭を導入する深麻酔を確保し、液体の刺激5-7の吸引を防ぐため、交感神経頸神経節6や鋤鼻器5,7の直接カニュレーションの(b)の刺激に関与in vivo試験で麻酔しそして(c)前頭葉切除の有無にかかわらず開頭術は、AOB 6に電極進出を可能にする。アウェイク/研究のマイクロドライブの8月10日 、関係外科的移植を振る舞う。要するに、これらの実験パラダイムは強力ですが、非常に困難で、多くの場合、全身麻酔を必要とする。

<p classは= "jove_content">興味深いことに、いくつかの研究は、いくつかの成功11月15日に、本 ​​体(ex vivoで )外で生きている感覚な構造と下流の神経回路を維持しようとしました。 VNOとAOBとの間の接続は、同側のままであり、正中中隔組織は、単一の半 ​​球に酸素化superfusateに露出することができるので、我々は、それらの機能的接続性を維持しながら、これらの構造を単離するためにこのような単一の半 ​​球ex vivoでのアプローチを開発しようとしたためである。我々は最近、この目標16を達成することに成功しました。 (正中ソフト中隔組織に沿って)軸索とAOBの両方が酸素化された人工脳脊髄液を(灌流にアクセス可能な、比較的浅い<600μmの特徴であるため、6時間 – この準備には、少なくとも4生きていると、機能的に接続され、VNOとAOBの両方を保持しますaCSFは)。このVNO-AOB ex vivoで準備が薄いカニューレを介して、VNOに制御刺激の導入を可能にし、目標と電極配置および/またはライブ蛍光顕微鏡用の小さなAOBへの直接視覚的にアクセス。一つは麻酔薬の非存在下でこれらの回路を研究することを望む場合、この方法は有利である。このアプローチは、遠心の接続を切断するので、ウェルAOB機能の変調に遠心問い合わせには適していない。 VNO-AOB ex vivoで準備が学ぶことは困難ですが、一度達成し、この強力な感覚回路の回路構成、情報処理、および神経可塑性を調査する際に信頼性の高いプラットフォームを生成します。

Protocol

全ての実験は、UTの南西施設内動物管理使用委員会によって承認されたプロトコールに従って実施し、実験動物が経験するストレス、不快感や痛みを最小にするように選択した。 1。解剖会議所カスタム解剖室と小さな、薄いプラスチック板は、最良の結果( 図1)のために必要とされる。このプロトコルを試みる前に、チャンバを構築す?…

Representative Results

この準備と成功を達成することは、大規模な練習が必要ですし、それが失敗する可能ないくつかのステップがあります。一つは、成功を達成する前に、多くの試みを必要とするように期待してください。カスタム解剖室は、このプロトコルが正常に完了するために必要であり、事前の解剖の後の段階を開始する取得する必要があります。 図1に示すチャンバ設計は、この目的のた…

Discussion

このプロトコルで説明VNO-AOB ex vivoでの準備は、in vivo 5-7急性ライブスライスAOB機能の17の実験麻酔をするのに便利な代替手段です。また、電気生理学的および光学的記録のために回路素子を公開急性AOBスライス実験とは異なり、この準備は、すべての感覚求心性神経内およびAOBの接続を保持します。これはまた、in vivoでのアプローチ 、麻…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

、F30 DC011673(GFH:NINDS、NIH)およびUTの南西のスタートアップ資金(JPM):本研究は、R00 DC011780(NINDS、NIH JPM)によってサポートされていました。

Materials

Straight Scissors Fine Science Tools 14002-14
Fine Scissors-Straight Fine Science Tools 14060-10
Fine Scissors-Curved Fine Science Tools 14061-10
Adson Forceps Fine Science Tools 11006-12
#3 Scalpel Handle Fine Science Tools 10003-12
#11 Scalpel Blades Fisher Scientific 3120030
Straight Carbon Steel Razor Blades Fisher Scientific 12-640
35 mm Petri Dish Fisher Scientific 08-772-21
Dissection Chamber Custom  N/A See Fig. 1
Delrin plastic plank 0.6 cm x 1.5 cm x 0.1 cm Custom  N/A
Dow Corning Silicon Vacuum grease Fisher Scientific 146355D
#5 Forceps, Student Fine Science Tools 91150-20
#5 Forceps, Biologie Tip Fine Science Tools 11295-10
#5 Forceps, Student Fine Science Tools 91150-20
Vannas Spring Scissors Fine Science Tools 15000-08
0.0045" Polyimide Tubing A-M Systems 823400
1/16" Male Luer Cole-Parmer EW-45505-00
1/16" Tubing Fisher Scientific 14-171-129
Two ton epoxy Grainger 5E157
ValveBank Pressurized Perfusion Kit AutoMate Scientific 09-16
ValveLink digital/manual controller AutoMate Scientific 01-18
NaCl Sigma-Aldrich various
KCl Sigma-Aldrich various
CaCl2 dihydrate Sigma-Aldrich various
MgCl2 hexahydrate Sigma-Aldrich various
NaHCO3 Sigma-Aldrich various
NaH2PO4 Sigma-Aldrich various
myo-inositol Sigma-Aldrich various
Na-pyruvate Sigma-Aldrich various
Na-ascorbate Sigma-Aldrich various
HEPES buffer Sigma-Aldrich various
glucose Sigma-Aldrich various

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Cite This Article
Doyle, W. I., Hammen, G. F., Meeks, J. P. Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb. J. Vis. Exp. (90), e51813, doi:10.3791/51813 (2014).

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