Иммуногистохимический Визуализация гиппокампа активности нейронов После пространственного обучения в мышиной модели нарушениями развития нервной

Неврологические расстройства включают широкий и гетерогенную группу расстройств, таких как синдром Дауна, синдром ломкой Х (FXS), синдром Ретта, нейрофиброматоз, клубневые склероз и ASD, в которых развитие и созревание центральной нервной системы (ЦНС) нарушается во время раннего внутриутробный период ^1. Эти развития дисфункций мозга может вызвать глубокие, всю жизнь воздействуют на моторные функции, языка, обучения и процесса памяти. Множество генетических и экологических факторов были вовлечены в патогенез расстройств нервной системы в течение последних нескольких лет ^2,3. Даже если молекулярные механизмы, лежащие в основе клинического фенотипа неизвестны, упомянутые выше результаты позволили развитие нескольких мышиных моделях этих нарушений. Обучения и памяти дефицита были определены в ряде этих мышиных моделей, таких как TSC1 ^{+/- +/-,} TSC2,НФ1 ^+/- и en2 ^{– / –} мышей ^2,4-7. Важной задачей в области развития нервной расстройств идентификации клеточных и молекулярных процессов, лежащих в основе памяти и обучения дисфункции. Отдельные сигнальные пути активированные при обучении или памяти можно индуцировать транскрипцию специфических генов и в конечном счете приведет к нового синтеза белка. Непосредственные-ранних генов (IEGs) активации и белка зависит от синаптических изменений быстро индуцируется в нейронах головного мозга в ответ на активность нейронов и поведенческих обучения ^8,9.

Дефицит пути с участием Нейрофибромин сигнализации были связаны с нарушениями нервной системы обучения в расстройств. Нейрофибромин является продуктом гена NF1, чьи мутации вызывает нейрофиброматоз типа 1, комплекс генетический синдром, характеризующийся опухолей нервной системы, поведенческих и моторных задержек и познавательной DISAностей ^10. Мыши, гетерозиготные по Nf1 удаления ограничения, чтобы тормозных нейронов показать дефицит в ранней фазе долгосрочного потенцирования (LTP), а также угрозу пространственного обучения в MWM ^5,11,12. Интересно, что дефицит НФ1 в этой модели мыши приводит к более-активации сигнализации Рас в тормозных интернейронов в процессе обучения, что приводит к увеличению ЭРК фосфорилирования и, наконец, в ненормальном повышения высвобождение ГАМК из этих нейронов ^5.

Основываясь на этих выводах, визуализация нейронной активности после поведенческих задач представляет собой способ реконструкции конкретных схем, участвующих в нервной заболеваний. Протокол иммуногистохимии, описанный здесь направлен на оценку и количественно гиппокампа уровни ЭРК фосфорилирования следующие MWM в модели ASD мыши с когнитивными нарушениями. МВМ широко используется для изучения гиппокампа в зависимости пространственное обучение и память у грызунов ^13,14 </sдо>. Мы решили использовать ERK фосфорилирования как молекулярная считывания задач зависит от гиппокампа обучения, так как ЭРК было показано, играют важную роль в процессах обучения и памяти формирования ^15. Кроме того, ЭРК путь необходим для опыта зависит от пластичности в развивающихся зрительной коры ^16. Наконец, мыши, лишенные одного из двух изоформ (ERK) ERK2 в шоу ЦНС отмечены аномалии в познавательных, эмоциональных и социальное поведение ^17, указывая, что ERK сигнализации может играть решающую роль в патогенезе нервной расстройств, таких как ASD.

Мы использовали Engrailed 2 нокаутом (EN2 ^{– / -)} мышей в качестве модели развития нервной расстройств. En2 ^{– / –} мыши обнаруживают анатомические и поведенческие "АСД-как" функции, в том числе потери переднего мозга интернейронов ^18, снижение экспрессии АСД-родственных генов ^19, снижение общительности, и нарушение когнитивной гибкости ^6,7,20. Пространственное learniнг и дефекты памяти, такие как те, обнаружены в MWM, особенно надежный в en2 ^{– / –} мышей ^6,7 и может иметь отношение к когнитивных нарушений, наблюдаемых у пациентов ²¹ ASD. Кроме того, мы показали, что нарушение пространственного обучения в MWM связана со снижением экспрессии Нейрофибромин и увеличение Перк уровней в воротах в en2 ^{– / –} мышей взрослых ^7. Здесь мы представляем подробный протокол для иммуногистохимического характеристики Перк следующей MWM в этой модели ASD мыши.