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

يركز بحثنا على دور القنوات الأيونية في اللدونة الوظيفية على اضطرابات الدماغ. على وجه الخصوص ، ندرس هنا ما إذا كانت الخلايا العصبية من المهاد البصري يمكن أن تخضع لمرونة استثارة الخلايا العصبية الجوهرية. لقد أثبتنا لأول مرة أن الخلايا العصبية من النواة الركبية الجانبية تعبر عن مرونة الاستثارة العصبية الجوهرية بعد الحرمان الأحادي أو بعد تحفيز المدخلات الإقليمية.

نحن نقدم طريقة بسيطة للحث على اللدونة طويلة الأمد للاستثارة العصبية في الخلايا العصبية المهادية البصرية للفئران في المختبر. لهذا الغرض ، نستخدم التسجيلات الكهروفيزيائية المشبك والأدوات الدوائية على أنسجة الدماغ خارج الجسم الحي. تثير نتائجنا إمكانية استكشاف اللدونة الجوهرية للنوى البصرية تحت القشرية الأخرى في الدماغ.

للبدء ، قم بإعداد أدوات التشريح ومنصتين من الجليد. ضع الثلج في الخزان الخارجي واملأ غرفة التقطيع في الاهتزاز بمحلول قطع مثلج. ضع رأس الجرذ القتل الرحيم على المنصة المثلجة الأولى ، وباستخدام مقص صغير ، قم بقص فروة الرأس في اتجاه الذيلية ، متبوعا بالجمجمة بشكل ثنائي.

باستخدام ملقط وملعقة حادة ، افتح الجمجمة ، واستخرج الدماغ بسرعة من الجمجمة ، وضعه على منصة الجليد الثانية. قم بعمل شق في المستوى الأمامي لإزالة القشرة الأمامية والبصيلات الشمية ، متبوعا بقطع ثان على مستوى القولون السفلي لإزالة القشرة الخلفية والمخيخ. قم بلصق كتلة الدماغ على لوحة الاهتزاز مع الجانب المنقاري لأعلى.

سقي الدماغ بانتظام أثناء العملية حتى يتم غمره بالكامل في غرفة التقطيع. باستخدام الاهتزاز ، قم بقطع شرائح 350 ميكرومتر تحتوي على النواة الركبية الجانبية الظهرية. ثم ، باستخدام قلم رصاص ، قم بإزالة القشرة والحصين برفق من الدماغ المتوسط.

للبدء ، احصل على شريحة دماغ الفئران التي تحتوي على النواة الركبية الجانبية الظهرية ، أو dLGN ، وقم بتثبيتها في غرفة مغمورة على مجهر عمودي. ضع السلك البلاتيني على شكل حرف U على الشريحة. باستخدام الفحص المجهري للفيديو بالأشعة تحت الحمراء على تباين التداخل التفاضلي ، حدد خلية عصبية سليمة في dLGN لتسجيل مشبك التصحيح.

باستخدام المعالج الدقيق، ضع ماصة التصحيح على الخلايا العصبية المحددة بضغط إيجابي ثابت. اضبط مكبر الصوت على وضع VC وقم بحقن خطوة جهد 10 مللي فولت. اضبط الجهد على 65 مللي فولت تحت الصفر.

بعد ذلك ، اضبط مكبر الصوت على وضع CC ، وقم بموازنة الجسر للتعويض عن مقاومة الوصول ، واحتفظ بالخلايا العصبية عند 65 مللي فولت تحت الصفر. للحصول على البيانات ، قم بتعيين فترة تحكم تبلغ حوالي 10 دقائق بنبضة تيار موجبة بتردد 0.1 هرتز ومراقبة استثارة الخلايا العصبية. بعد ذلك ، لاحظ مقاومة الإدخال للخلايا العصبية طوال الوقت بنبضة سالبة قصيرة من التيار.

بعد فترة التحكم ، استنباط قطارات من 15 مسامير تثيرها 15 خطوة قصيرة من اثنين إلى خمسة مللي ثانية من تيار إزالة الاستقطاب ، يتم تسليمها عند 40 هرتز لمدة 10 دقائق. اختر سعة النبضة الحالية لاستنباط جهد فعل واحد في كل مرة. أخيرا ، اختبر استثارة الخلايا العصبية بعد بروتوكول الحث.

تم تسجيل الخلايا العصبية dLGN في تكوين الخلية بأكملها ، وتم تحفيز LTP-IE عن طريق إطلاق جهد الفعل عند 40 هرتز لمدة 10 دقائق في وجود الغلوتامات المترابطة الأيونية ومضادات مستقبلات GABA. لوحظت زيادة بمقدار ثلاثة أضعاف في عدد إمكانات الفعل بعد 20 إلى 30 دقيقة من تحريض LTP-IE دون أي تغيير في مقاومة المدخلات.