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

Nuestra investigación se centra en el papel de los canales iónicos en la plasticidad funcional de los trastornos cerebrales. En particular, estudiamos aquí si las neuronas del tálamo visual pueden experimentar plasticidad de excitabilidad neuronal intrínseca. Hemos establecido por primera vez que las neuronas del núcleo geniculado lateral expresan la plasticidad de la excitabilidad neuronal intrínseca después de la privación monocular o después de la estimulación de entradas regionales.

Proporcionamos una forma sencilla de inducir una plasticidad duradera de la excitabilidad neuronal en las neuronas talámicas visuales de la rata in vitro. Para ello, utilizamos registros electrofísicos y herramientas farmacológicas en tejido cerebral ex vivo. Nuestros resultados plantean la posibilidad de explorar la plasticidad intrínseca de otros núcleos visuales subcorticales del cerebro.

Para empezar, prepara las herramientas de disección y dos plataformas de hielo. Coloque hielo en el tanque exterior y llene la cámara de corte del vibratomo con una solución de corte helada. Coloque la cabeza de la rata sacrificada en la primera plataforma helada y, con unas tijeras pequeñas, corte el cuero cabelludo en dirección caudal, seguido del cráneo bilateralmente.

Con pinzas romas y una espátula, abra el cráneo, extraiga rápidamente el cerebro del cráneo y colóquelo en la segunda plataforma de hielo. Realizar una incisión en el plano frontal para extirpar la corteza anterior y los bulbos olfativos, seguida de una segunda incisión a nivel del colículo inferior para extirpar la corteza posterior y el cerebelo. Fije el bloque cerebral en la placa del vibrátomo con el lado rostral hacia arriba.

Riegue regularmente el cerebro durante el procedimiento hasta que esté completamente sumergido en la cámara de corte. Con el vibrátomo, corte rodajas de 350 micrómetros que contengan el núcleo geniculado lateral dorsal. Luego, con un lápiz, retire suavemente la corteza y el hipocampo del mesencéfalo.

Para empezar, obtenga el trozo de cerebro de rata que contiene el núcleo geniculado lateral dorsal, o dLGN, y móntelo en una cámara sumergida en un microscopio vertical. Coloque el alambre de platino en forma de U en la rebanada. Utilizando microscopía de video infrarroja de contraste de interferencia diferencial, identifique una neurona sana en el dLGN para el registro de patch-clamp.

Con el micromanipulador, coloque la pipeta de parche en la neurona seleccionada con una presión positiva constante. Configure el amplificador en modo VC e inyecte un paso de voltaje de 10 milivoltios. Ajuste el voltaje a menos 65 milivoltios.

A continuación, configure el amplificador en modo CC, equilibre el puente para compensar la resistencia de acceso y mantenga la neurona a menos 65 milivoltios. Para la adquisición de datos, establezca un período de control de unos 10 minutos con un pulso positivo de corriente a una frecuencia de 0,1 hercios y controle la excitabilidad neuronal. Luego, observe la resistencia de entrada de la neurona en todo momento con un breve pulso negativo de corriente.

Después del período de control, se producen trenes de 15 picos evocados por 15 pasos cortos de dos a cinco milisegundos de corriente despolarizante, entregada a 40 hercios durante 10 minutos. Elija la amplitud del pulso de corriente para obtener un solo potencial de acción cada vez. Por último, se prueba la excitabilidad neuronal después del protocolo de inducción.

Las neuronas dLGN se registraron en configuración de célula completa, y LTP-IE fue inducida por el disparo de potencial de acción a 40 hercios durante 10 minutos en presencia de glutamato ionotrópico y antagonistas de los receptores GABA. Se observó un aumento de tres veces en el número de potenciales de acción 20 a 30 minutos después de la inducción de LTP-IE sin ningún cambio en la resistencia de entrada.