الخلايا العصبية تحت المهاد كيسبيبتين كهدف لتسجيلات المشبك التصحيحي للخلية الكاملة

قام هودجكين وهكسلي بأول سجل داخل الخلايا لجهد الفعل الموصوف في العديد من الدراسات العلمية. تم إجراء هذا التسجيل على محور الحبار ، الذي يبلغ قطره الكبير (~ 500 ميكرومتر) ، مما يسمح بوضع قطب كهربائي دقيق داخل المحور. قدم هذا العمل إمكانيات كبيرة للبحث العلمي ، وبلغت ذروتها لاحقا في إنشاء وضع مشبك الجهد ، والذي تم استخدامه لدراسة الأساس الأيوني لتوليد جهد العمل¹،²،³،⁴،⁵،⁶،^7،8. على مر السنين ، تم تحسين هذه التقنية ، وأصبحت مطبقة على نطاق واسع في البحث العلمي ^6,9. اختراع تقنية التصحيح المشبك، الذي حدث في أواخر سبعينيات القرن العشرين من خلال الدراسات التي بدأها إروين نيهر وبيرت ساكمان، سمح للباحثين لتسجيل القنوات أيون واحد وإمكانات الغشاء داخل الخلايا أو التيارات في كل نوع من الخلايا تقريبا باستخدام قطب كهربائي واحد فقط⁹،¹⁰،^11،12. يمكن إجراء تسجيلات المشبك الرقعي على مجموعة متنوعة من مستحضرات الأنسجة ، مثل الخلايا المستزرعة أو شرائح الأنسجة ، إما في وضع مشبك الجهد (تثبيت غشاء الخلية عند جهد محدد يسمح بتسجيل ، على سبيل المثال ، التيارات المعتمدة على الجهد والتيارات المشبكية) أو وضع المشبك الحالي (مما يسمح بتسجيل ، على سبيل المثال ، التغيرات في جهد غشاء الراحة الناجم عن التيارات الأيونية ، إمكانات الفعل ، وتردد جهد ما بعد المشبكي).

جعل استخدام تقنية التصحيح المشبك العديد من الاكتشافات البارزة ممكنة. في الواقع ، فإن النتائج المنوية حول الخصائص الفيزيولوجية الكهربية للخلايا العصبية تحت المهاد kisspeptin الموجودة في النواة المحيطة بالبطين الأمامي البطني والمنقار حول البطين (AVPV / PeN Kisspeptin) ، والمعروفة أيضا باسم المنطقة المحيطة بالبطين المنقاري للبطين الثالث (RP3V) ، والنواة المقوسة لما تحت المهاد (ARH ^kisspeptin)13،^14،15 ذات أهمية خاصة. في عام 2010 ، أجرى Ducret et al. التسجيلات الأولى للخلايا العصبية AVPV /^{PeN Kisspeptin}في الفئران باستخدام أداة فيزيولوجية كهربية أخرى ، وهي تقنية مشبك التصحيح للخلايا السائبة. قدمت هذه الدراسات وصفا كهربائيا للخلايا العصبية AVPV / PeN^Kisspeptin وأظهرت أن أنماط إطلاقها تعتمد على الدورة¹⁶. في عام 2011 ، استخدم Qiu et al. تقنية مشبك تصحيح الخلية بالكامل لإثبات أن الخلايا العصبية ARH^kisspeptin تعبر عن تيارات جهاز تنظيم ضربات القلب الداخلي¹⁷. في وقت لاحق ، أظهر Gottsch et al. أن الخلايا العصبية kisspeptin تظهر نشاطا عفويا وتعبر عن كل من تيارات الكالسيوم من النوع h (جهاز تنظيم ضربات القلب) وتيارات الكالسيوم من النوع T ، مما يشير إلى أن الخلايا العصبية^{ARH kisspeptin} تشترك في الخصائص الفيزيولوجية الكهربية مع الخلايا العصبية الأخرى لجهاز تنظيم ضربات القلب في الجهاز العصبي المركزي¹⁸. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن الخلايا العصبية ARH kisspeptin تظهر معدلات إطلاق ثنائية الشكل جنسيا وأن الخلايا العصبية AVPV /^{PeN Kisspeptin} تظهر إمكانات غشاء استراحة ثنائية النمط (RMP) تتأثر بقنوات البوتاسيوم الحساسة ل ATP (K_ATP) ^19,20. علاوة على ذلك ، ثبت أن المنشطات التناسلية تؤثر بشكل إيجابي على النشاط الكهربائي التلقائي للخلايا العصبية kisspeptin في الفئران¹⁹،^20،21. تم ذكر الأعمال الأولى التي تدرس الخصائص الكهربية للخلايا العصبية كيسبيبتين¹⁶،¹⁷،¹⁸،^19،20. منذ ذلك الحين ، استخدمت العديد من الدراسات تقنية مشبك التصحيح للخلية بأكملها لإثبات العوامل / المعدلات العصبية الكافية لتعديل النشاط الكهربائي للخلايا العصبية كيسبيبتين (الشكل 1)¹⁷،21،22،23،24،25،26،²⁷،²⁸،^{29،30، 31,32}.

نظرا لأهمية هذه التقنية لدراسة الخلايا العصبية المطلوبة للتكاثر ، من بين أنواع الخلايا الأخرى التي لا يتم تناولها هنا ، تصف هذه المقالة الخطوات الأساسية لتطوير تقنية مشبك التصحيح للخلية بأكملها ، مثل تحضير المحاليل ، وتشريح الدماغ وتقطيعه ، وإجراء ختم غشاء الخلية للتسجيلات. علاوة على ذلك ، تتم مناقشة القضايا ذات الصلة حول التقنية ، مثل مزاياها والقيود الفنية والمتغيرات المهمة التي يجب التحكم فيها للحصول على الأداء التجريبي الأمثل.