절연 hippocampi에서 급성 뇌 조각뿐만 아니라 astrocytes와의 뉴런의 동시 electrophysiological 레코딩의 준비<em> 지층 radiatum</em> schaffer 민간인 피해의 자극 동안이 설명되어 있습니다. astroglial 칼륨 및 glutamate 전송 전류의 약리 고립 증명합니다.
Astrocytes들은 통합 곳, 뉴런 삼자 간의 시냅스와 함께 형성하고 neuronal 활동을 조절. 사실, astrocytes는 이온 채널과 신경 전달 물질 수용체의 활성화를 통해 neuronal 입력을 감지하고, gliotransmitters의 활동에 의존 출시를 통해 일부 프로세스 정보를 제공합니다. 또한, astrocytes는 glutamate의 기본 이해 시스템을 구성, 칼륨 공간 버퍼링에 기여뿐만 아니라 GABA 통관에 있습니다. 이러한 세포는 따라서 지속적으로 시냅스 활동을 모니터링하고, synaptically 출시 glutamate의 변경, GABA 및 세포 칼륨 수준에이를 민감한 지표입니다. 또한, astroglial 이해 활동이나 버퍼링 용량의 변경이 neuronal 기능에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, physiopathological 상황 또는 녹아웃 마우스를 특성화 할 때 간과 될 수 있습니다. neuronal 및 astroglial 활동의 듀얼 녹화 따라서에서 변경을 연구하는 중요한 방법입니다시냅스 강도가 astroglial 이해와 버퍼링 용량의 변화를 수반하는 연관. 여기 hippocampal 슬라이스, 어떻게 지층 radiatum의 astrocytes을 식별하는 방법과 동시에 neuronal 및 astroglial electrophysiological 응답을 기록하는 방법을 준비하는 방법에 대해 설명합니다. 또한, 우리는 pharmacologically synaptically-evoked astroglial 전류를 분리하는 방법에 대해 설명합니다.
synaptically – 유도 neuronal와 glial 응답 듀얼 녹화가 astroglial 특성의 변화에 관련된 사전 및 postsynaptic 활동에 온라인으로 변경 공부를 할 수있는 유용한 방법입니다. synaptically-evoked glial 막 탈분극은 세포 칼륨 presynaptic 작업 잠재적 발사에 부분에 의한 상승 8,하지만 대부분 postsynaptic 탈분극 7의 직접 측정 한 것입니다. glial 막전위 역학에 따라서 녹음 presynaptic 흥분의 수정, postsynaptic 활동, 세포 공간 볼륨과 칼륨 버퍼링 용량을 6, 8을 조사하는 데 사용할 수 있습니다. astroglial glutamate의 전송 전류는 출시 확률 3 단기 변화, 5, 9 모니터 할 수 presynaptic glutamate 자료의 민감한 측정입니다. 그것은 또한 다른 시냅스에서 또는 다른 개발 St에서 기능 시냅스-glia 상호 작용을 특징하는 데 사용할 수 있습니다나이 10. 그것은 GLTs 높은 온도에 민감한 11아르와 그렇단 +, K +와 H 12의 전기 기울기에 의해 구동되는 강조 표시됩니다. 따라서 GLT 전류의 진폭과 반응 속도론은 매우 선택한 실험 조건에 따라 달라집니다. 또한, 기록 된 GLT 전류에서 파생 astroglial glutamate 통관의 실제 시간 코스는 부분적으로 드러나지 것으로 알려져 있습니다. 이 같은 13의 동력학을 왜곡 astrocytes의 electrotonic 속성이나 비동기 송신기 출시 등 요인에 의해 GLT 전류 필터링 때문입니다. 필터링 메커니즘의 시간 기능을 추출 방법들이 개발되었으며 recenly 6,13,14을 수행으로 생리 나 병리 상황에서 실제 glutamate 통관 시간 코스를 도출하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, astroglial 막 탈분극의 동시 녹음, 현재 클램프에 insig 제공 할 수 있습니다세포 칼륨 과도 가능한 변경에 HTS. 싱글 astrocytes는 ~ 100 서로 다른 뉴런의 시냅스 100,000까지 연락, 따라서 통합 않으며 지역 neuronal 네트워크의 활동을 조절.
astrocytes의 방법을 사용하는 것은 여기에 제시된 즉, 녹음 electrophysiological 전체 세포 반응을 기초 시냅스 활동에 대한 인사이트를 얻으려면 하나는 astrocytes에서, 소마 레벨에서 패치 – 클램프 녹음이 검출 전류는 주로 세포 소마에서 발생 할 수 있다는 점에 유의해야합니다 또는 근위 처리합니다. 수용체 여러 고급 과정에서 발생하는 채널의 강력한 활성화는 세포 소마로 확산 전류를 생성 할 수있을 때 사실, 소마에서 감지 전류는 부분적으로 고급 말초 과정에서 발생한. 따라서 신경 구획을 다루는 각각의 작은 astroglial 과정에서 기저 수용체 및 채널 활동은 거의 감지합니다. 이 부분의 제한된로 인해 침을 뱉입니다현장에서 astrocytes에서 전체 세포 패치 – 클램프 녹음에 의한 막 전류와 전압의 ial과 측두엽 제어 할 수 있습니다. 그러나, 풍부한 작은 astrocytic 프로세스의 표면이 소마과 주요 프로세스의 막 면적 훨씬 초과하는 것을인지해야합니다. 또한, 이러한 perisynaptic astroglial microdomains 가능성이 neuroglial 커뮤니케이션과 신경 조절에 중요한 역할을 기능적으로 관련 수용체 및 채널을 포함합니다. 우리가 제시 한 기술은 따라서 afference의 자극에 특정에서 발생, neuronal ensembles의 동기 활동의 astrocytic 통합을 연구하는 대부분 유용합니다. 그것은 기초 자발적인 활동을 통해 발생하는 각각의 시냅스와 인접 고급 astrocytic 프로세스 사이의 대화를 공부하는 데 사용할 수 없습니다. 기초 시냅스 활동에 의해 유도 지역 astroglial 반응을 공부하는 다른 방법은 고급 과정에서 패치 – 클램프 녹음을 수행 할 수와 같은 D 것입니다수석 15 하나입니다. 패치 이러한 고급 astroglial 프로세스가 가능성이 작은 크기로 인해 도전 있지만, 아마 astroglial microdomains 및 개인 시냅스 사이의 더 친밀한 대화 상자를 해명하기 위해 추구 할 수있는 길입니다. 전기 노이즈 패치 – 클램프 녹음에서 평균 3-5 PA에 도달 있기 때문에, 개별 고급 astroglial 과정에서 발생하는 가능성이 작은 electrophysiological astroglial 응답은 임계 값 감지 아래있을 수 있습니다. neuroactive 물질에 의한 astrocytic 막 수용체 또는 수송의 활성화는 세포 내 칼슘 과도를 실행할 수 있기 때문에 시냅스 활동에 astroglial 반응을 연구하는 또 다른 방법은 칼슘 이미징입니다. 그러나, 칼슘 지표와 astrocytes의 대량로드는 주로 체세포의 활동 16이 반영 될 수 있습니다. 전기 생리학과 칼슘 이미징의 조합도 중 B를 자발적으로 발생하거나 발생, 고급 astroglial 과정에서 작은 칼슘 신호를 검출 가능Y 최소한의 신경 자극 17, 18. 그러나, 하나는 낮은 선호도 지표가 감지 레벨 아래에서 사용할 수있는 반면에 높은 친 화성 칼슘 지표, 칼슘 버퍼, 억제 중요한 칼슘 신호 경로처럼 행동 수 있다는 점에 유의해야합니다. 마지막으로, 또한 전체 셀 패치 – 클램프 동안 세포 신호 분자의 유실을 circumvents 고급 astrocytic 과정에서 칼슘 이벤트, 공부 우아하고 비 침습적 기술은 astrocytes로 표현 될 수있는 멤브레인 대상으로 칼슘 센서를 사용하여 구성 현장에서뿐만 아니라 생체 19 있습니다. 전체 세포 패치 – 클램프 채널과 수용체 활성화에 발생하는 모든 다른 이온 전류에 대한 양적 정보를 제공하는 반면 그러나, 칼슘 이미징은 하나의 신호 많은에 관여 분자, 전부는 아니지만 세포의 활동에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다. 뉴런과 astrocytes에서 따라서 동시 electrophysiological 레코딩neuroglial 이온 신호와 역할 뇌 정보 처리의 역학을 온라인으로 해명 할 수있는 독특하고 강력한 방법입니다.
The authors have nothing to disclose.
작성자는 사진과 음성을 통해 비디오의 사후 생산 다나 Kamalidenova, 모건 Autexier, 그리고 Roch Chopier, 비디오 및 애니메이션을 제작뿐만 아니라, 플로리안 벡 감사드립니다. 이 작품은 올림푸스에서 후원하는 HFSPO (경력 개발 상), ANR (프로그램 Jeunes chercheurs 및 프로그램 블랑 Neurosciences), FRC (연방 뿌린 라 공들인 쉬르 르 Cerveau), INSERM과 라 Pitié Salpêtrière 병원 (병진 연구에서 보조금에 의해 지원되었다 JS로 NR로 계약), 프랑스어 연구 성과 독일 Forschungsgemeinschaft postdoc 휄로 십에서 UP, 그리고 박사 학교 "생명 과학의 프론티어"에서까지, 파리 Diderot 대학, Bettencourt Schuller 기초하고, FRM (Fondation 뿌린 라 공들인 Médicale) 박사 친목
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 |