ההכנה של פרוסות חריפות מוח מhippocampi המבודד, כמו גם את ההקלטות אלקטרו סימולטני של האסטרוציטים ונוירונים ב<em> שכבת radiatum</em> בזמן הגירוי של שפר ביטחונות מתוארים. הבידוד התרופתי של אשלגן astroglial וזרמי טרנספורטר גלוטמט הוא הוכיח.
האסטרוציטים יוצרים יחד עם סינפסות משולשות נוירונים, שבו הם משתלבים ולווסת את הפעילות עצבית. אכן, האסטרוציטים לחוש תשומות עצביות באמצעות הפעלה של תעלות היונים שלהם ואת הקולטנים של נוירוטרנסמיטרים, ולעבד מידע בחלקו באמצעות שחרור פעילות התלוי של gliotransmitters. יתר על כן, האסטרוציטים מהווים מערכת הספיגה העיקרית לגלוטמט, לתרום לחציצה מרחבית אשלגן, כמו גם לאישור GABA. תאים אלה ולכן כל זמן לעקוב אחר פעילות הסינפטית, ובכך הם אינדיקטורים רגישים לשינויים בגלוטמט שפורסם synaptically, רמות ה-GABA ותאיות אשלגן. בנוסף, שינויים בפעילות ספיגת astroglial או קיבולת חציצה יכולים להיות השפעה חמורה על תפקוד עצבי, והייתי עלולים להחמיץ כאשר אפיון מצבי physiopathological או עכברים בנוקאאוט. הקלטה כפולה של פעילות עצבית וastroglial לכן שיטה חשובה ללמוד שינויים בכוח הסינפטי קשור לשינויים בספיגה נלווית astroglial ויכולות חציצה. כאן אנו מתארים כיצד להכין פרוסות ביפוקמפוס, כיצד לזהות האסטרוציטים שכבת radiatum, ואיך לרשום תגובות אלקטרופזיולוגים זמנית עצביות וastroglial. יתר על כן, אנו מתארים כיצד לבודד פרמקולוגית זרמי astroglial עוררו-synaptically.
הקלטה כפולה של תגובות עצביות וגלייה-Induced synaptically היא שיטה שימושית ללמוד שינויים בפעילות באינטרנט לפני וpostsynaptic הקשורים לשינויים בתכונות astroglial. שלילת קוטביות קרום גליה עוררה-synaptically היא מדד ישיר של עליית אשלגן התאית 8, נובעת בחלקו ירי פוטנציאל פעולה presynaptic, אבל בעיקר לשלילת קוטביות postsynaptic 7. לכן הקלטות של דינמיקה פוטנציאלית קרום גליה יכולות לשמש כדי לחקור שינויים ברגישות presynaptic, פעילות postsynaptic, נפח חלל חוץ תאי ויכולות חציצת אשלגן 6, 8. הנוכחי טרנספורטר גלוטמט astroglial הוא מדד רגיש של שחרור גלוטמט presynaptic, מסוגל לעקוב אחר שינויים בטווח קצר בהסתברות השחרור 3, 5, 9. יתר על כן זה יכול לשמש כדי לאפיין את האינטראקציות הפונקציונליות סינפסה-גליה בסינפסות שונות או בst התפתחותית השונהגילי 10. זה צריך להיות מודגש שGLTs הם מאוד טמפרטורת 11 רגישות ומונעים על ידי אלקטרוכימי השיפוע של Na +, K + ו-H +12. כך משרעת וקינטיקה של זרם GLT מאוד תלויה בתנאי הניסוי שנבחר. יתר על כן, כמובן הזמן הממשי של פינוי גלוטמט astroglial נגזר מהנוכחי GLT המוקלט ידוע שמוסתרים בהחלק. זאת בשל הסינון של זרמי GLT ידי גורמים כגון מאפייני electrotonic של האסטרוציטים או שחרור המשדר אסינכרוני, המעוותים קינטיקה שלהם 13. שיטות חילוץ התכונות הזמניות של מנגנוני הסינון פותחו וניתן להשתמש בו כדי להפיק את מהלך זמן שחרור גלוטמט בפועל במצבים פיסיולוגיים או פתולוגי, כפי שמתבצעות 6,13,14 recenly. בנוסף, הקלטה בו הזמנית של שלילת קוטביות קרום astroglial, במהדק נוכחי, יכולה לספק insigHTS לשינויים אפשריים של הארעיים אשלגן תאיים. האסטרוציטים יחידים לפנות עד 100.000 סינפסות של ~ 100 נוירונים שונים, ולכן אין לשלב ולווסת את הפעילות של רשתות עצביות מקומיות.
בעת השימוש בטכניקה שהוצג כאן כלומר תגובות, הקלטת אלקטרו כל תאים מהאסטרוציטים להבנה טובה של פעילות הסינפטית בסיס, יש לזכור כי בהאסטרוציטים, קלטות תיקון-מהדק ברמת סומה לאפשר זיהוי זרמים בעיקר מקורם סומה התא או תהליכים הפרוקסימלי. אכן, זרמים שזוהו באופן חלקי בלבד סומה מקורן תהליכי דיסטלי עדינים כאשר הפעלה חזקה של קולטני וערוצים המתחוללים בתהליכים עדינים מרובים יכולה ליצור זרמים מתפשטים לסומה התא. כך הקולטן בסיס ופעילות ערוץ בתהליכי astroglial קטנים בודדים מכסים תאים סינפטיים הוא כמעט לא מורגש. זה נובע בחלקו המוגבל ירקשליטת IAL והזמני של זרמים ומתחים על ידי קרום הקלטות תיקון-מהדק כל תאים מהאסטרוציטים באתרם. עם זאת, יש לציין כי על פני השטח של תהליכי astrocytic זעירי השפע עולים בהרבה את שטח הממברנה של תהליכי soma והעיקרי. בנוסף, microdomains astroglial perisynaptic אלה מכילים קולטנים התפקודיים הרלוונטיים וערוצים, שעשוי לשחק תפקיד חשוב בתקשורת ורגולציה neuroglial הסינפטי. הטכניקה שהצגנו כאן היא אפוא בעיקר כדאי ללמוד את אינטגרצית astrocytic פעילות סינכרוני מהרכבים עצביים, המתרחש בעיקר בזמן גירוי afference. זה לא צריך לשמש כדי לחקור את הדיאלוג בין סינפסות בודדות ותהליכי astrocytic עדינים סמוכים שאירעו במהלך פעילות ספונטנית בסיס. שיטה חלופית ללמוד תגובות astroglial מקומיות הנגרמות על ידי פעילות הסינפטית בסיסית תהיה לבצע הקלטות תיקון-מהדקת מתהליכים עדינים, כמו דאחד בדנדריטים 15. למרות תיקון תהליכי astroglial נאים אלה עשוי מאתגר בשל גודלם הקטן, זה כנראה שדרה להמשיך לפענח שיח אינטימי יותר בין microdomains astroglial וסינפסות הבודדה. עם זאת, התגובות העשויים הקטנות אלקטרופזיולוגים astroglial הנובעות מתהליכי astroglial עדינים בודדים יכולות להיות מתחת לסף גילוי, שכן רעש חשמלי מגיע בממוצע 3-5 הרשות הפלסטינית בהקלטות תיקון-מהדקת. שיטה נוספת ללמוד תגובות astroglial לפעילות הסינפטית היא הדמית סידן, שכן הפעלה של רצפטורים astrocytic ממברנה או על ידי מובילי חומרי neuroactive יכולה לעורר ארעית הסידן תאי. עם זאת, טוען בתפזורת של האסטרוציטים עם אינדיקטורים סיד עשוי גם לשקף בעיקר פעילות גופנית 16. שילוב של הדמית electrophysiology וסידן גם מאפשר גילוי אותות סידן קטנים מתהליכי astroglial עדינים, או המתרחש באופן ספונטני או מופעל בגירוי מינימאלי y הסינפטי 17, 18. עם זאת, יש לזכור שמדדים בסידן זיקה גבוהה עלולים לפעול כמו מאגרי הסידן, שבילי הסידן חשוב עיכוב איתות, ואילו אינדיקטורים-זיקה נמוכה יכולים לעבוד מתחת לרמת גילוי. לבסוף, טכניקה אלגנטית ולא פולשנית ללמוד אירועי סידן בתהליכי astrocytic משובחים, אשר גם עוקף את הסחף של מולקולות איתות תאיות במהלך תיקון-מהדק כל התאים, כוללת בשימוש בחיישן קרום ממוקד סידן, אשר יכול לבוא לידי ביטוי בהאסטרוציטים באתר, כמו גם in vivo 19. עם זאת, הדמית סידן יכולה לספק רק מידע על מולקולה אחת איתות, מעורבת ברבים, אך לא את כל הפעילות הסלולר, ואילו תיקון-מהדק כל התא מספק מידע כמוני על כל הזרמים היוניים השונים שהופעלו על ערוץ והפעלה קולטנית. הקלטות אלקטרו לכן בו זמנית מתאי עצב והאסטרוציטיםהם שיטה ייחודית ורב עצמה כדי לפענח מקוון הדינמיקה של איתות יונית neuroglial ועיבוד המידע במוח את תפקידה.
The authors have nothing to disclose.
המחברים מבקשים להודות לדנה Kamalidenova, מורגן Autexier, ורוש Chopier, שעשה את הווידאו ואנימציות, כמו גם פלוריאן בק לצילומים ולאחר הייצור של וידאו קריינות. עבודה זו מומנה על ידי אולימפוס ונתמך על ידי מענקים מHFSPO (פרס פיתוח קריירה), ANR (תכנית Jeunes chercheurs והתכנית בלאן Neurosciences), FRC (הפדרציה pour la המשוכלל והנדיר sur le Cerveau), ולה INSERM Pitié Salpêtrière החולים (מחקר Translational חוזה) לע"נ, ממלגות Forschungsgemeinschaft דויטשה פוסט דוקטורט הצרפתי למחקר ולמשרד, ומן "גבולות במדעי חיים" בבתי הספר דוקטורט, פריז דידרו אוניברסיטה, טנקור ולר קרן, וFRM (Fondation pour la המשוכלל והנדיר Médicale) דוקטורט לי.ס.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Picrotoxin | Sigma | P1675 | dissolve in DMSO |
Kynurenic Acid | Tocris | 0223 | dissolve at 34 °C stirring or sonication |
DL-TBOA | Tocris | 1223 | DCG IV Tocris 0975 |