Измерения в естественных условиях изменения внеклеточного нейротрансмиттеров в ходе естественно награждение поведения в женских сирийских хомяков

Возможность измерения нейромедиатора релиз в бодрствовать поведения животных позволяет исследователям увязать конкретные режимы с пространственных и временных моделей синапсах-мощный инструмент для изучения механизмов и схем, лежащие в основе обоих природных и оперантной поведение в режиме реального времени. Исторически микродиализом был нанят для измерения в внеклеточной средой мозга¹электрически реактивной и неспекающиеся веществ. Этот метод использует непрерывный поток водный раствор аналогичные ионного состава внеклеточной жидкости через зонд микродиализом, состоит из небольшой вал с наконечником из полупроницаемых полые волокна мембраны². После введения зонда, медиаторы или другие аналитов интерес может пересечь полупроницаемой мембраны путем пассивной диффузии перед будучи собиранными высокопроизводительных жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), интервалы для последующего анализа Техника аналитическая химия, обычно используются для разделения, определить и количественно компонентов в гетерогенных смесь³.

Хотя микродиализом является чувствительной технологией, которая может использоваться для измерения практически любой аналита интерес, временное разрешение низка, с максимальной частотой дискретизации по приказу минут до десятков минут^1,2. Изобретение быстрого сканирования циклической вольтамперометрии (FSCV), техника, которая опирается на redox потенциал Электроактивные видов, можно выяснить вблизи мгновенной концентрации аналита интерес в внеклеточной жидкости. В краткой (см. Робинсон и др. ⁴ для обширный обзор), электрод применяется для поднятия и опускания в треугольная волна моды на быстрое время шкала⁴напряжение. Когда напряжение находится в допустимом диапазоне, соединение интереса неоднократно окисляется и уменьшена. Этот окисления и сокращение приводит в движение электронов, которое создает небольшой переменный ток. Сканировать курсы проходят на шкале секунды с окислением и сокращение соединений, происходящих в микросекундах. Вычитанием фона текущего созданные зонда от тока, один может генерировать напряжение vs. текущие сюжет, уникальные для каждого соединения. Поскольку шкала времени колебаний напряжения, как известно, эти данные могут использоваться для вычисления участок тока как функцию от времени. Таким образом относительной концентрации комплекса может быть определено до тех пор, как количество электронов, переданных в каждом окисления и снижение реакции, как известно,⁴.

Эта химическая специфика и высокое временнóе разрешение сделать FSCV мощный метод для обнаружения изменения концентрации химических веществ в естественных условиях. Однако несмотря на эти многочисленные преимущества, этот метод требует обширных технических знаний и дорогостоящее оборудование и установки. Кроме того nonelectroactive нейромедиаторов (например, глутамата) не может измеряться с помощью этой техники. К счастью технологических достижений в области электрохимии⁵, а также коммерциализации этих изобретений, ввела сравнительно простой подход для измерения не Электроактивные нейротрансмиттеров в бодрствовать поведения животных без ущерба для временных метод точности а, известный как ферментативные биосенсор технологии. Этот метод использует Энзиматическая конверсия нейромедиатор nonelectroactive интерес в двух подложек, одним из которых является Электроактивные перекиси водорода, которая определяется как окисление Амперометрическое текущего генерируется прикладной потенциал⁵ . Коммерчески доступных биосенсор зонды (см. Рисунок 1) избирательно измерить аналитов интереса конкурсно уменьшая вклад эндогенного счётчик. В случае глутамата вклад общей interferent аскорбиновой кислоты (AA) конкурсно уменьшен для измерения тока совместно локализации оксидазы AA на активной ферментативные поверхность датчика, преобразование АА не Электроактивные dihydroascorbate и вода. Кроме того отрицательно заряженных Nafion полимерный слой под слоем фермента исключает эндогенных анионные соединений.

Этот же биосенсор экспериментальной установки можно измерить Электроактивные медиаторы как FSCV, но вместо этого он использует фиксированный потенциал записи⁶. В отличие от колебаний напряжения в FSCV в записи фиксированной потенциал напряжения хранится в redox потенциал для аналита интерес. Хотя это менее химически селективным, чем FSCV, как несколько нейротрансмиттеров, возможно же окислительно-восстановительного потенциала, в областях мозга, которые преимущественно наклон к одной нейромедиатора, ключ характер этого подхода перевешивает отсутствие химического специфика.

Возможность измерить Электроактивные и nonelectroactive нейромедиатора релиз в режиме реального времени и связать его с конкретных поведенческих событий предоставляет возможность изучить сходящихся нейромедиатора релиз. Эта рукопись подробности использования этой системы допросить допамина и глутамата синапсах в ответ на природные награду в бодрствования себя хомяков. Цель этого документа заключается в деталях процесс измерения этого нейромедиатора релиз во время сексуального поведения в женских хомяков, с целью продемонстрировать свои возможности для изучения других поведений и экспериментальных парадигм.

Хомяков являются идеальной моделью для использования в электрохимических записи
Исторически крыс и мышей модели были использованы в исследовании сексуального поведения. Эти виды грызунов заниматься динамической копулятивного последовательности, с участием многочисленных женских тендерной поведения, которые включают скачкообразной, бросаясь и уха шевелить побудить мужчин и погони и в конечном итоге монтировать девушки⁷. Монтаж, самец (с или без вагинального проникновения) длится всего несколько секунд, в течение которых женщина участвует в ее сексуальное поведение осанки (называемых лордоз) также только на несколько секунд, прежде чем возобновить активные тендерной поведения. Эта модель поведения, состоящий из высокий уровень активности, перемежаются с короткими периодами бездействия, является проблематичным для измерения в синапсах поведение животных. Во-первых может быть движение артефакты в Амперометрическое записи, которые не связаны с нервной деятельности. Во-вторых локомоции ассоциируется с выпуском определенной нейротрансмиттеров в определенных областях мозга. К примеру допамина релиз был соединен двигательной активности в дорсальной и вентральной стриатума^8,9, что является основой для измерения микродиализом дофамина, после психостимулятор Администрация¹⁰. Потому что девушки типичный тендерной поведения в МОСt грызунов включают высокий уровень двигательной активности и представлены основная часть теста сексуального поведения 10 минут, это делает его трудно приписать явного компоненты сексуального поведения, которые коллективно только последние изменения в синапсах минут.

Чтобы проанализировать нейрохимических профиль женского сексуального поведения, эта лаборатория разыскал видов, в котором есть минимальный двигательной активности, сопровождающие сексуальное поведение. Копулятивного последовательности в сирийских хомяков (Mesocricetus auratus) идеально подходит для нейрохимических записей из-за отсутствия тендерной поведения обычно видели в крыс и мышей¹¹. Как следствие женщины хомяков будет вводить и обновлять лордоз позы для свыше 9 минут 10 минут тестирования сессии¹². С отсутствием посторонних опорно движений, женщина, в естественных условиях могут быть получены электрохимических записей, которые могут быть связаны с компонентами сексуальных взаимодействий с мужчиной.

Копулятивного схватки в хомяков
После введения мужской стимул животного в испытательной камере самец будет первоначально участвовать в аногенитальной области расследования (AI) самка перед монтажомее (Рисунок 2). Чтобы мужчина для монтирования самка должны взять восприимчивы сексуальные позы, известный как лордоз, в котором она арки ее обратно и отклоняет ее хвост, так что мужчины монтажа может получить полового члена доступ к ее влагалище. Мужчина будет смонтировать самка, обхватив ее конечности с обеими лапами (рис. 2B) и начать, засовывая в попытке получить intromission полового члена (рис. 2C). Мужчина будет смонтировать самка (без вставки), а также intromit несколько раз, прежде чем в конечном итоге достижение эякуляции. Эта последовательность крепления и вмешательство приводит к эякуляции, называется «копулятивного бой». Мужчины будут иметь несколько копулятивного приступами в течение одной сессии.