Inducing Long-Term Plasticity of Intrinsic Neuronal Excitability in Neurons of the Dorsal Lateral Geniculate Nucleus

Araştırmamız, iyon kanallarının beyin bozuklukları üzerindeki fonksiyonel plastisitedeki rolüne odaklanmaktadır. Özellikle, burada görsel talamustan gelen nöronların içsel nöronal uyarılabilirliğin plastisitesine maruz kalıp kalamayacağını inceliyoruz. İlk kez, lateral genikülat çekirdekten gelen nöronların, monoküler yoksunluğu takiben veya bölgesel girdilerin uyarılmasını takiben içsel nöral uyarılabilirliğin plastisitesini ifade ettiğini belirledik.

Sıçanın in vitro görsel talamik nöronlarında nöronal uyarılabilirliğin uzun süreli plastisitesini indüklemek için basit bir yol sunuyoruz. Bu amaçla ex vivo beyin dokusu üzerinde yama-klemp elektrofiziksel kayıtlar ve farmakolojik aletler kullanıyoruz. Sonuçlarımız, beynin diğer subkortikal görsel çekirdeklerinin içsel plastisitesini keşfetme olasılığını artırmaktadır.

Başlamak için, diseksiyon aletlerini ve iki buz platformunu hazırlayın. Dış tanka buz koyun ve vibratomun dilimleme haznesini buz gibi soğuk bir kesme solüsyonu ile doldurun. Ötenazi yapılan farenin başını ilk buzlu platforma yerleştirin ve küçük bir makas kullanarak kafa derisini kaudal yönde kesin, ardından kafatasını iki taraflı olarak kesin.

Künt forseps ve spatula ile kafatasını açın, beyni kafatasından hızla çıkarın ve ikinci buz platformuna yerleştirin. Ön korteksi ve koku soğancıklarını çıkarmak için ön düzlemde bir kesi yapın, ardından arka korteks ve beyinciği çıkarmak için alt kollikulus seviyesinde ikinci bir kesi yapın. Beyin bloğunu, rostral tarafı yukarı bakacak şekilde vibratom plakasına sabitleyin.

İşlem sırasında beyni, dilimleme odasına tamamen daldırılana kadar düzenli olarak sulayın. Vibratomu kullanarak, dorsal lateral genikülat çekirdeği içeren 350 mikrometrelik dilimler kesin. Ardından, bir kalemle korteksi ve hipokampusu orta beyinden nazikçe çıkarın.

Başlamak için, dorsal lateral genikülat çekirdeği veya dLGN'yi içeren sıçan beyin dilimini elde edin ve dik bir mikroskop üzerinde batık bir odaya monte edin. U şeklindeki platin teli dilimin üzerine yerleştirin. Diferansiyel girişim kontrast kızılötesi video mikroskobu kullanarak, yama kelepçesi kaydı için dLGN'de sağlıklı bir nöron tanımlayın.

Mikro manipülatörü kullanarak, yama pipetini sabit pozitif basınçla seçilen nöronun üzerine yerleştirin. Amplifikatörü VC moduna ayarlayın ve 10 milivoltluk bir voltaj adımı enjekte edin. Voltajı eksi 65 milivolt olarak ayarlayın.

Ardından, amplifikatörü CC moduna ayarlayın, erişim direncini telafi etmek için köprüyü dengeleyin ve nöronu eksi 65 milivoltta tutun. Veri toplama için, 0.1 hertz frekansında pozitif bir akım darbesi ile yaklaşık 10 dakikalık bir kontrol periyodu ayarlayın ve nöronal uyarılabilirliği izleyin. Ardından, kısa bir negatif akım darbesi ile nöronun giriş direncini gözlemleyin.

Kontrol periyodundan sonra, 10 dakika boyunca 40 hertz'de iletilen, iki ila beş milisaniye depolarize edici akımın 15 kısa adımıyla uyandırılan 15 sivri uçlu trenler ortaya çıkarır. Her seferinde tek bir aksiyon potansiyeli ortaya çıkarmak için mevcut darbenin genliğini seçin. Son olarak, indüksiyon protokolünden sonra nöronal uyarılabilirliği test edin.

dLGN nöronları tüm hücre konfigürasyonunda kaydedildi ve LTP-IE, iyonotropik glutamat ve GABA reseptör antagonistlerinin varlığında 10 dakika boyunca 40 hertz'de aksiyon potansiyeli ateşlemesi ile indüklendi. Giriş direncinde herhangi bir değişiklik olmaksızın LTP-IE'nin indüksiyonundan 20 ila 30 dakika sonra aksiyon potansiyellerinin sayısında üç kat artış gözlendi.