Name: environmental modulations of the number of midbrain dopamine neurons in adult mice
Uploaded: 2015-01-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice at JoVE.com

This study was supported by the National Health and Medical Research Council of Australia (NHMRC) Project grant 1022839. AJH is an Australian Research Council (ARC) FT3 Future Fellow (FT100100835). The Florey Institute of Neuroscience and Mental Health acknowledges support from the Victorian Government&#8217;s Operational Infrastructure Support Grant.

הערה: כל הליכי הניסוי על בעלי חיים אושרו על ידי מכון Florey של ועדת בריאות בעלי החיים Neuroscience ונפש אתיקה ולהתאים לבריאות הלאומית של אוסטרליה ומועצה למחקר רפואי שפורסמה קוד של תרגול לטיפול ולשימוש בבעלי חיים למטרות מדעיות (7 מהדורה ה, 2004). 1. מניפולציות סביבתיות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיוך מגדרי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ב(&gt; 8 שבוע ישן), גבר באותו גיל בגרות מיני ונקבות עכברים. הערה: אנו משתמשים בדרך כלל עכברי C57BL / 6, אבל יש לי אותו התוצאות באמצעות עכברים שוויצריים בפרוטוקול זה. אנחנו בדרך כלל להשתמש n = 8 זכרים וn = 8 נקבות לכל ניסוי, מחולק ל= 2 זוגות של גברים וגבריים n (n = 4 זכרים), n = 2 זוגות נקבה-נקבה (n = 4 נשים), וn = 4 זוגות של גברים ונשים (n = 4 זכרים ונקבות n = 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם ההגעה למתקן החזקת בעלי חיים, הקבוצה-בית העכברים לפי מגדר ל&gt; 3 ימים להתאקלם. פה וthrougHout הזיווג בין המינים, לשמור על גירויים סביבתיים חיצוניים (טמפרטורת סביבה לדוגמא, אור: מחזור כהה, מזון, מים, טיפול וניקוי) קבועה או להפיץ באופן שווה לכל העכברים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן אקראי להקצות לכל עכבר לזוג גברי-גברי, זוג נקבה-נקבה, או זוג של זכר ונקבה. מניחים כל זוג לכלוב נקי בבידוד (2 עכברים / כלוב) גישה כרצונך מודעת מזון ומים עם, ופשוט לשכן אותם בדרך זו ברציפות במשך 7 ימים. הערה: בעלי חיים שגרתיים בסדר בתקופה זו, אך חייב להיות מופץ באופן שווה לכל העכברים. תשמור על עצמך כדי להימנע מזיווג של המלטת זכר ונקבה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העשרה סביבתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ב(&gt; 8 שבוע ישן) עכברי זכר או נקבה מגיעה לבגרות מינית, באותו גיל. הערה: אנו משתמשים בדרך כלל n = 18 עכברים לכל ניסוי, מחולקים לקבוצת n = 6 / טיפול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם ההגעה למתקן החזקת בעלי החיים לשמור אותם שוכנו בתקן זהה-שוכנו קבוצה (SH) (לדוגמא: </em&gt; ראה בהמשך) תנאים בשלב זה ל&gt; 3 ימים להתאקלם. כאן ובכל רחבי הניסוי, לשמור על גירויים סביבתיים חיצוניים (טמפרטורת סביבה לדוגמא, אור: מחזור כהה, מזון, מים, טיפול וניקוי) קבועה או להפיץ באופן שווה לכל העכברים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להתחיל העשרה סביבתית, באופן אקראי להקצות לכל עכבר לאחת מהקבוצות 3: SH; גלגל ריצה (RW), או בסביבה מועשרת (EE) ולמקם את כל קבוצה של עכברים לכלוב נקי זהה גישה כרצונך מודעת מזון ומים עם יחד. הערה: הנה, כלובים גדולים מחזיק חולדה לכל הקבוצות, מדידת 27 סנטימטרים רוחב, 42 סנטימטרים ארוכים, ו -16 סנטימטרים העומק הייתה בשימוש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנוסף, מספק התנאים הבאים סביבתיים לכל קבוצה: SH הכולל המלטה בלבד (כדורי נייר או נסורת) על הרצפה; גלגלי SH הכולל RW בתוספת 2 ריצה; EE הכולל RW בתוספת צעצועים (חבלים, סולמות, מנהרות, ואובייקטים כגון לחמניות מגבת נייר ריקות וחתיכות של נייר טישו) שבה לשעבר<html> plore, לשחק, לטפס, להסתיר, וקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשכן אותם בדרך זו ברציפות במשך 14 ימים. הערה: בעלי חיים שגרתיים בסדר בתקופה זו, אך חייב להיות מופץ באופן שווה לכל העכברים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברי נושא EE ל&#39;סופר-העשרה &#39;נוספת (SE) על ידי הצבת אותם יחד לכלוב גדול יותר המכיל צעצועים חדשניים ל1hour, 5days / שבוע / יום (אותה שעה בכל יום). הערה: הנה, אמבטיה פלסטיק 46 סנטימטרים רוחב, 69 סנטימטרים ארוכים, ו -40 סנטימטרים עומק הייתה בשימוש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על חידוש על ידי הצגת קבוצה שונה של צעצועים בכל מפגש. צעצועים נקיים שיש מחדש הציגו לעכברים עם מים וסבון ו- 80% אתנול להסיר ריחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות כל פגישת SE, להחזיר את העכברים לכלוב EE. SH ידית והעכברים RW זהה עכברי SE (פרט לSE עצמו) בתקופה זו (למשל להסיר ולהחזיר כל SH ועכבר RW ולכלוב שלה). </li></ol></li></ol></li></ol>התחת = &quot;jove_title&quot;&gt; 2. אוסמוטי משאבה ומוח עירוי צינורית שתלים לעירוי תרופות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשאבות סטרילי האוסמוטי וערכות עירוי מוח, אשר זמינות באופן מסחרי. היום לפני ההשתלה, באמצעות טכניקת aseptic, ראש השתלים ידי מילוי כל משאבה, חיבור צינור וצינורית עם פתרון סמים או כלי רכב סטרילי (כפי שמתואר בהוראות המצורפות למשאבות). לחבר אותם יחד ודגירה בתמיסת מלח סטרילית לילה בשעה 37 ° C. דגירה שתלי סמים ומלא כלי רכב בנפרד, כדי למנוע זיהום צולב. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח. הערה: בהתאם למדינה של הנסיין, היתרי ניסויים בבעלי חיים מיוחדים או קצבאות נדרשות להמשיך סוגים כאלה של ניתוח וניסויים שלאחר ניתוח. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעקר את כל הציוד כירורגי ולהעסיק טכניקת ספטית לאורך כל דרך. הרדימי עכבר (למשל באמצעות isofluorane 1-2% באוויר) ולמקם אותו בstereheadframe otaxic. בדוק את עומק ההרדמה לאורך כל ההליך ולנהל הרדמה נוספת במידת צורך (למשל העדר נסיגת איבר לקמצוץ כפה רעיל מעיד על הרדמה נאותה). מוגנות להבטיח את העיניים מהתייבשות על ידי משחה עין חומר סיכה, ושטמפרטורת הגוף של העכבר נשארה נורמלית לאורך כל ההליך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעשות חתך קו האמצע דרך העור החל מבין העיניים וגימור 2 סנטימטר אחורי עד לקצה האחורי של הגולגולת. בוטה לנתח את העור מfascia הבסיסי במורד הגב של העכבר כדי ליצור &quot;כיס&quot; גדול מספיק כדי להתאים את המשאבה וצינור חיבור פעם הצינורית מושתלת (צינור החיבור לא צריך להיות כפוף עם השלמה) בנוחות תת-עורי. לגרד לנקות את fascia מרחבי היבט הגב של הגולגולת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש בר שיניים קוטר כ 1.5 מ&quot;מ, לתחקר מטה לתוך הגולגולת בstereotaxic המתאים מרכז until שכבה דקה וגמישה של עצמות שרידים. פיל שכבה זו משם באמצעות מלקחיים עדינים (זה ימנע נזק למאטר בסיס הדורה ומוח עם בר השיניים). להבטיח את הגולגולת הוא ניקה מכל שברי העצם ודם, וכי אין דימום נוסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם הצינורית שנערכה על ידי בעל צינורית, למקם את המשאבה וצינור חיבור ל&#39;הכיס &#39;תת-עורי מעל גבו של העכבר. בשלב הבא, עמדת הקצה של הצינורית בקואורדינטות stereotaxic המתאימות ועל פני השטח של המוח. בזהירות להוריד את הצינורית לתוך המוח אבל להפסיק כ 1 מ&quot;מ קצר של העומק הנדרש. הערה: העומק שנותר יהיה משא ומתן הבא של יישום השכבה הראשונה של אקריליק שיניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שוב את פני השטח של הגולגולת הוא נקי ויבש, ואז להכין נפח קטן של אקריליק שיניים ולהשתמש בקיסם כדי להחליק אותו על האזור כולו החשוף של גולגולת, ובכלל זה לבר-החור דרך הגולגולת סביב הצינורית דואר. לפני אקריליק מתקשה, להוריד את הצינורית להטות את העומק שנותר ליעד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן עוד נפח קטן של אקריליק שיניים ושכבה זו מעל הראשון, כמו גם על תמיכת הפלסטיק הלבנה לצינורית, כדי לתקן את הצינורית במקום. חזור עם שכבות נוספות של אקריליק על פי צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע אקריליק יש קשוח, להסיר בזהירות את בעל צינורית ומנותק הכרטיסייה הלבנה הפלסטיק נשלפת צינורית באמצעות סכין אזמל מחומם עם להבה בוטאן. לבסוף, תפר את העור נסגר מעל כל השתל. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפול לאחר ניתוח של בעלי חיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל משחה אנטיספטית לשוליים העור, ולנהל אנטי דלקתי לעכבר (למשל Meloxicam, 3 מ&quot;ג / קילוגרם sc). הסר את העכבר מהמסגרת, למקם אותו מתחת לפנס חום, ולהתבונן עד שהוא חוזר להכרה. אל תחזור עכבר שעבר ניתוח לחברה של בעלי חיים אחרים, עד שהתאושש לחלוטין. הערה: Expיכולות להיות יזם מניפולציות erimental כגון זיווג בין המינים והעשרת סביבה או חידשו היום לאחר ניתוח בבית המוקדם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על משקל גופם, התנהגות כללית ומראה יומיומי. פנק את סימני הזיהום (למשל נפיחות, אדמומיות, מוגלה) סביב חתכים ניתוחיים במשחה אנטיספטית אקטואלית. לטפל בכל מחלה סימנים, כאב, מתח או אי נוחות (למשל אובדן&gt; 10% ממשקל גוף, הנסיגה חברתית, חוסר הטיפוח, &quot;מתפיח&quot;, תפקוד לקוי של תנועה, פרכוסים) עם משככי כאבים ו / או אנטיביוטיקה מערכתיים בהתאם לצורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים עכברים אם&gt; 15% ירידה במשקל או תסמינים של מחלה, כאב, מתח או אי נוחות הן לא-ההשבה בתוך השבוע של טיפול מתקנת 1. </li></ol></li></ol> רקמות הכנת 3. מוח, אימונוהיסטוכימיים עיבוד, וstereology <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זלוף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לאחר מניפולציות / סמים סביבתיים, להכין את המוח למחקר. <br/&gt; הערה: בניסויים שדווחו כאן מספר TH SNC + נוירונים נמדד והושווה בכל אחת מקבוצות הטיפול השונות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשית לנהל מנת יתר של חומר הרדמה כדי להרוג את העכברים (למשל 100 מ&quot;ג / קילוגרם ip נתרן pentobarbitone). ברגע שהרדים אבל לפני הלב מפסיק לפעום, להניח את העכבר על גבה ולקשור או להצמיד את שני forelimbs. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות אזמל לחתוך את העור שמעל בית החזה ואז לחתוך דרך השריר, ממש מתחת לכלוב הצלעות לתוך חלל הבטן. הנח מהדק על תהליך xiphoid של בית החזה ולהרים את החזה למעלה מן הכבד חושף את הסרעפת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך דרך הסרעפת ודרך הצלעות רוחבית בשני הצדדים באמצעות מספריים גדולים עד בית החזה יכול להיות מקופל לאחור על הראש כדי לחשוף את הריאות ולב. בעזרת מספריים בסדר לעשות חתך קטן בעלייה הימנית כנקודת יציאה לדם ופתרונות perfused, ואז לחתוך דרך הבסיס של ventri השמאלCLE ולמקם את צינורית דרך החדר השמאלי, אטריום השמאל, ולתוך אב העורקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את הצינורית במקום ולאחר מכן לשאוב (37 ° C) החם heparinized ו -0.1 מלוח M פוספט שנאגרו פיסיולוגי (PBS) דרך כלי הדם עד פתרון יציאת העלייה הימנית הוא חופשי לחלוטין של דם. בשלב הבא, לשאוב (4 ° C) פתרון מקבע קר (paraformaldehyde כגון 4% בPBS) דרך כלי הדם, עד שכל העכבר הוא קבוע גם. הסר את המוח ואת המקום בPBS עם סוכרוז 30% במשך 2-3 ימים עד כיורים המוח. הערה: סוגים אחרים של הכנת רקמה עשויים להיות מיושמים בהתאם למומחיות במעבדה המקבילה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת cryosections צפה חינם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך קטעי סדרתי דרך אזורי המוח של עניין ולאסוף אלה בPBS. הערה: אנחנו חותכים 40 מיקרומטר חלקים עבים באמצעות cryostat. סוגים אחרים של חתך ברקמה עשויים להיות מיושמים בהתאם למומחיות בcorrespondiהמעבדה ng. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אימונוהיסטוכימיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע אימונוהיסטוכימיה סטנדרטית לחלבונים של עניין. דגירה סעיפים 5% בסרום נורמלי עז ושל 0.3% X-100 טריטון בPBS בטמפרטורת חדר למשך 30 דקות, ולאחר מכן immunoreact עם אנטי-TH ארנב polyclonal (1: 400) בשעה 4 מעלות צלזיוס במשך 48 שעות, אנטי biotinylated אז polyclonal עז -rabbit (1: 1000) בטמפרטורת חדר למשך שעה 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב הבא, דגירה בavidin-peroxidase (1: 500) בטמפרטורת חדר למשך 1 שעות, ולאחר מכן בcobalt- וdiamino-benzidine-התעצם ניקל (0.5 מ&quot;ג / מיליליטר) בטמפרטורת חדר למשך 18-20 דקות; ל3-5 דקות האחרונות של הדגירה diamino-benzidine להוסיף מי חמצן (0.01%) כדי לזרז ממטרים כרומגן. לשטוף חלקים שלוש פעמים לכל 10min בPBS לפני, אחרי, ובין כל אחד מהשלבים לעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר הסעיפים בשקופיות מיקרוסקופ gelatinized, אוויר היבש אותם, אז כתם Nissl (אדום ניטראלי), ליבש באלכוהול, (X-3B) ברור, וcoverslip. </li></ol></li><li&gt; stereology <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך את המספר הכולל של TH + וTH- SNC (וVTA וLC) נוירונים בשיטות stereological משוחדות. ודא שstereologist עיוור לטיפול שקיבל. תכלול גליה על בסיס קוטר סומה &lt;מיקרומטר 5 ולספור רק את תאים עם גרעין גלוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את SNC (וVTA וLC) על ידי המקומות המרחבי של תאי TH + וציוני דרך / גבולות אנטומיים לפי אטלס המוח של Paxinos ווטסון 7. רוזן TH + תאים בתוך מסגרת ספירה (55 x 55 מיקרומטר = 3025 מיקרומטר 2) במרווחי זמן קבוע מראש רגילים (x = 140 מיקרומטר, y = 140 מיקרומטר לSNC; x = 100 מיקרומטר, y = 100 מיקרומטר לVTA וLC) לאורך כל גרעין בכל חלק רביעי. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Aumann, T., Horne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+regulation+of+the+dopamine+phenotype+in+substantia+nigra+neurons.">Activity-dependent regulation of the dopamine phenotype in substantia nigra neurons.</a> Journal of neurochemistry. 121, 497-515 (2012).</li><li>Sauer, H., Oertel, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+degeneration+of+nigrostriatal+dopamine+neurons+following+intrastriatal+terminal+lesions+with+6-hydroxydopamine:+a+combined+retrograde+tracing+and+immunocytochemical+study+in+the+rat.">Progressive degeneration of nigrostriatal dopamine neurons following intrastriatal terminal lesions with 6-hydroxydopamine: a combined retrograde tracing and immunocytochemical study in the rat.</a> Neuroscience. 59, 401-415 (1994).</li><li>Stanic, D., Finkelstein, D. I., Bourke, D. W., Drago, J., Horne, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Timecourse+of+striatal+re-innervation+following+lesions+of+dopaminergic+SNpc+neurons+of+the+rat.">Timecourse of striatal re-innervation following lesions of dopaminergic SNpc neurons of the rat.</a> The European journal of neuroscience. 18, 1175-1188 (2003).</li><li>Aumann, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+activity+regulates+expression+of+tyrosine+hydroxylase+in+adult+mouse+substantia+nigra+pars+compacta+neurons.">Neuronal activity regulates expression of tyrosine hydroxylase in adult mouse substantia nigra pars compacta neurons.</a> Journal of neurochemistry. 116, 646-658 (2011).</li><li>Aumann, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SK+channel+function+regulates+the+dopamine+phenotype+of+neurons+in+the+substantia+nigra+pars+compacta.">SK channel function regulates the dopamine phenotype of neurons in the substantia nigra pars compacta.</a> Experimental neurology. 213, 419-430 (2008).</li><li>Aumann, T. D., Tomas, D., Horne, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+and+behavioral+modulation+of+the+number+of+substantia+nigra+dopamine+neurons+in+adult+mice.">Environmental and behavioral modulation of the number of substantia nigra dopamine neurons in adult mice.</a> Brain and behavior. 3, 617-625 (2013).</li><li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The mouse brain in stereotaxic coordinates. , (2001).</li><li>Schultz, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+dopamine+signals.">Behavioral dopamine signals.</a> Trends in neurosciences. 30, 203-210 (2007).</li><li>Sun, P., Smith, A. S., Lei, K., Liu, Y., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+bonds+in+male+prairie+vole:+long-term+effects+on+emotional+and+social+behavior,+physiology,+and+neurochemistry.">Breaking bonds in male prairie vole: long-term effects on emotional and social behavior, physiology, and neurochemistry.</a> Behavioural brain research. 265, 22-31 (2014).</li><li>Aponso, P. M., Faull, R. L., Connor, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+progenitor+cell+proliferation+and+astrogenesis+in+the+partial+progressive+6-hydroxydopamine+model+of+Parkinson's+disease.">Increased progenitor cell proliferation and astrogenesis in the partial progressive 6-hydroxydopamine model of Parkinson's disease.</a> Neuroscience. 151, 1142-1153 (2008).</li><li>Frielingsdorf, H., Schwarz, K., Brundin, P., Mohapel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=No+evidence+for+new+dopaminergic+neurons+in+the+adult+mammalian+substantia+nigra.">No evidence for new dopaminergic neurons in the adult mammalian substantia nigra.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 10177-10182 (2004).</li><li>Lie, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+adult+substantia+nigra+contains+progenitor+cells+with+neurogenic+potential.">The adult substantia nigra contains progenitor cells with neurogenic potential.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 22, 6639-6649 (2002).</li><li>Chen, Y., Ai, Y., Slevin, J. R., Maley, B. E., Gash, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progenitor+proliferation+in+the+adult+hippocampus+and+substantia+nigra+induced+by+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor.">Progenitor proliferation in the adult hippocampus and substantia nigra induced by glial cell line-derived neurotrophic factor.</a> Experimental neurology. 196, 87-95 (2005).</li><li>Yoshimi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Possibility+for+neurogenesis+in+substantia+nigra+of+parkinsonian+brain.">Possibility for neurogenesis in substantia nigra of parkinsonian brain.</a> Ann Neurol. 58, 31-40 (2005).</li><li>Shan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+de+novo+neurogenesis+and+dopaminergic+neurogenesis+in+the+substantia+nigra+of+1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced+Parkinson's+disease-like+mice.">Enhanced de novo neurogenesis and dopaminergic neurogenesis in the substantia nigra of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced Parkinson's disease-like mice.</a> Stem Cells. 24, 1280-1287 (2006).</li><li>Zhao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+neurogenesis+in+the+adult+mammalian+substantia+nigra.">Evidence for neurogenesis in the adult mammalian substantia nigra.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 7925-7930 (2003).</li><li>Baker, H., Kawano, T., Margolis, F. L., Joh, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transneuronal+regulation+of+tyrosine+hydroxylase+expression+in+olfactory+bulb+of+mouse+and+rat.">Transneuronal regulation of tyrosine hydroxylase expression in olfactory bulb of mouse and rat.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 3, 69-78 (1983).</li><li>Black, I. B., Chikaraishi, D. M., Lewis, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trans-synaptic+increase+in+RNA+coding+for+tyrosine+hydroxylase+in+a+rat+sympathetic+ganglion.">Trans-synaptic increase in RNA coding for tyrosine hydroxylase in a rat sympathetic ganglion.</a> Brain research. 339, 151-153 (1985).</li><li>Zigmond, R. E., Chalazonitis, A., Joh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preganglionic+nerve+stimulation+increases+the+amount+of+tyrosine+hydroxylase+in+the+rat+superior+cervical+ganglion.">Preganglionic nerve stimulation increases the amount of tyrosine hydroxylase in the rat superior cervical ganglion.</a> Neuroscience letters. 20, 61-65 (1980).</li><li>Biguet, N. F., Rittenhouse, A. R., Mallet, J., Zigmond, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preganglionic+nerve+stimulation+increases+mRNA+levels+for+tyrosine+hydroxylase+in+the+rat+superior+cervical+ganglion.">Preganglionic nerve stimulation increases mRNA levels for tyrosine hydroxylase in the rat superior cervical ganglion.</a> Neuroscience letters. 104, 189-194 (1989).</li><li>Richard, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+tyrosine+hydroxylase+gene+expression+in+rat+brain+and+adrenals+by+exposure+to+cold.">Modulation of tyrosine hydroxylase gene expression in rat brain and adrenals by exposure to cold.</a> Journal of neuroscience research. 20, 32-37 (1988).</li><li>Schalling, M., Stieg, P. E., Lindquist, C., Goldstein, M., Hokfelt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+increase+in+enzyme+and+peptide+mRNA+in+sympathetic+ganglia+after+electrical+stimulation+in+humans.">Rapid increase in enzyme and peptide mRNA in sympathetic ganglia after electrical stimulation in humans.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 86, 4302-4305 (1989).</li><li>Liaw, J. J., He, J. R., Barraclough, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+changes+in+tyrosine+hydroxylase+mRNA+levels+in+A1,+A2+and+locus+ceruleus+neurons+following+electrical+stimulation+of+A1+noradrenergic+neurons.">Temporal changes in tyrosine hydroxylase mRNA levels in A1, A2 and locus ceruleus neurons following electrical stimulation of A1 noradrenergic neurons.</a> Brain research. Molecular brain research. 13, 171-174 (1992).</li><li>Watabe-Uchida, M., Zhu, L., Ogawa, S. K., Vamanrao, A., Uchida, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-brain+mapping+of+direct+inputs+to+midbrain+dopamine+neurons.">Whole-brain mapping of direct inputs to midbrain dopamine neurons.</a> Neuron. 74, 858-873 (2012).</li><li>Tepper, J. M., Lee, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABAergic+control+of+substantia+nigra+dopaminergic+neurons.">GABAergic control of substantia nigra dopaminergic neurons.</a> Progress in brain research. 160, 189-208 (2007).</li><li>Hannan, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+enrichment+and+brain+repair:+harnessing+the+therapeutic+effects+of+cognitive+stimulation+and+physical+activity+to+enhance+experience-dependent+plasticity.">Environmental enrichment and brain repair: harnessing the therapeutic effects of cognitive stimulation and physical activity to enhance experience-dependent plasticity.</a> Neuropathology and applied neurobiology. 40, 13-25 (2014).</li><li>Nithianantharajah, J., Hannan, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enriched+environments,+experience-dependent+plasticity+and+disorders+of+the+nervous+system.">Enriched environments, experience-dependent plasticity and disorders of the nervous system.</a> Nature reviews. Neuroscience. 7, 697-709 (2006).</li><li>Chmiel, D. J., Noonan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preference+of+laboratory+rats+for+potentially+enriching+stimulus+objects.">Preference of laboratory rats for potentially enriching stimulus objects.</a> Laboratory animals. 30, 97-101 (1996).</li><li>Hanmer, L. A., Riddell, P. M., Williams, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+a+runway+paradigm+to+assess+the+relative+strength+of+rats'+motivations+for+enrichment+objects.">Using a runway paradigm to assess the relative strength of rats' motivations for enrichment objects.</a> Behavior research methods. 42, 517-524 (2010).</li><li>Burrows, E. L., McOmish, C. E., Hannan, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene-environment+interactions+and+construct+validity+in+preclinical+models+of+psychiatric+disorders.">Gene-environment interactions and construct validity in preclinical models of psychiatric disorders.</a> Progress in neuro-psychopharmacology &amp; biological psychiatry. 35, 1376-1382 (2011).</li><li>Van de Weerd, H. A., Van Loo, P. L. P., Van Zutphen, L. F. M., Koolhaas, J. M., Baumans, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strength+of+preference+for+nesting+material+as+environmental+enrichment+for+laboratory+mice.">Strength of preference for nesting material as environmental enrichment for laboratory mice.</a> Applied Animal Behaviour Science. 55, 369-382 (1998).</li><li>Rampon, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+environmental+enrichment+on+gene+expression+in+the+brain.">Effects of environmental enrichment on gene expression in the brain.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97, 12880-12884 (2000).</li><li>Eckert, M. J., Abraham, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+environmental+enrichment+exposure+on+synaptic+transmission+and+plasticity+in+the+hippocampus.">Effects of environmental enrichment exposure on synaptic transmission and plasticity in the hippocampus.</a> Current topics in behavioral neurosciences. 15, 165-187 (2013).</li><li>Sztainberg, Y., Chen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+environmental+enrichment+model+for+mice.">An environmental enrichment model for mice.</a> Nature protocols. 5, 1535-1539 (2010).</li><li>Sale, A., Berardi, N., Maffei, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environment+and+brain+plasticity:+towards+an+endogenous+pharmacotherapy.">Environment and brain plasticity: towards an endogenous pharmacotherapy.</a> Physiological reviews. 94, 189-234 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

מניפולציות סביבתיות המוטיבציה מאחורי העיצוב של מניפולציות אלה סביבתיים (זיווג בין המינים והעשרה סביבתית) הייתה לקבוע האם הסביבה, ו / או התנהגות תתבקש על ידי הסביבה, קשורה לשינויים במספר תאי עצב DA המוח התיכון. הדגש היה אפוא במתן סביבות ומגרים התנהגויות שעשויות לעסוק איתות DA המוח התיכון. זיווג אלה כללו עם המין השני, והעשרה סביבתית הכוללת גישה ולקן פועל גלגלים, חבלים, סולמות, מנהרות, ואובייקטים לחקור, לשחק, לטפס, להסתיר,. שתי סביבות אלה צריכים לטפח קוגניטיביים, רגשיות ומוטורי התנהגויות מוטיבציה גמול, אשר נקשרו עם עליות חדות בהפרשות עצביות DA המוח התיכון ושחרור DA (למשל 8). ההשערה שלנו היה שהם גם קשורים לשינויים שנמשך לזמן ארוכים יותר בbr DA המוח התיכון איתותצריך על ידי שינויים במספר תאי עצב DA המוח התיכון. כאן ובמקומות אחרים 6, ראיות שהוצגו שזה אכן כך. החקירות שלנו החלו להשתמש בפרוטוקול הזיווג בין המינים (1.1) כי זה כולל התנהגות ליבה ראשונית וחיונית מוטיבציה גמול (כלומר הזדווגות). כמו כן,, זוג-מליטה רבייה, והתנהגויות חברתיות ידועות לגרום לשינויים מקבילים במערכות neurochemical אחרות (למשל שינויים בצפיפות של אוקסיטוצין, vasopressin ותאי שחרור הורמון קורטיקוטרופין בהיפותלמוס 9). והשפעות אלה מהוות SNC (מחקר נוכחי: אכן, לאחר 7 ימים של זיווג מתמשך עם המין השני, אנו מציגים כאן ובמקומות אחרים 6 שיש לי גברים כ -10% יותר TH + נוירונים המוח התיכון ואילו לנקבות יש כ 10% פחות TH + נוירונים המוח התיכון [הערה 6) וVTA 6, אך לא coeruleus הלוקוס 6, שבו TH עוזר לסנתז נוראדרנלין].זה תומך ברעיון כי מספר תאי עצב DA המוח התיכון במוח הבוגר אינו קבוע, אלא משתנה בהתאם לאינטראקציות סביבה, התנהגות, או סביבה / ההתנהגות. ראיות אחרות טוענת שינויים אלו הביאו על ידי שינויים בביטוי של גן TH וחלבון בתאי עצב המוח התיכון קיימים, בניגוד לneurogenesis DA או ניוון. (1) neurogenesis DA במוח התיכון עכבר המבוגר מתרחשת גם לא בכל 10-14, או בשיעורים נמוכים בהרבה מיכול להסביר את התוספת של כ 500 נוירונים SNC DA חדשים בשבוע 15,16. (2) מחקרי כימות שינויים במספר תאי עצב SNC הבאים 2 חליטות שבוע של תרופות שונות מיקוד הפעילות החשמלית של תאי עצב המוח התיכון חשפו באופן עקבי שינויים שווים (שוב כ -10%), אך ההפך TH תאים + וTH-, וכתוצאה מכך אין שינוי נטו ב 4,5 מספר התא הכולל. זה עולה בקנה אחד עם רגולציה של רמות חלבון TH מעל או מתחת immunohistochemically detרמות ectable ללא תוספת או גריעה של נוירונים. (3) מחקרים רבים דיווחו על שינויים תלויים-פעילות בגן TH וביטוי חלבון בתוך תאים על פני לוח זמנים של מספר שעות 17-23, ואותו כבר דווח במוח תיכון 4. השאלה נשאלת מה הם מנגנוני שינויים בביטוי של גן TH וחלבון בתאי עצב המוח התיכון קיימים. אפשרויות כוללות סטרואידים מין, אשר עשוי בבסיס שני ההבדלים הבסיסיים במספר תאי עצב המוח התיכון TH + בזכרים ונקבות, כמו שינויי מין ספציפי היטב (עליות בזכרים ונקבות ביורדות) הבאים זיווג דווח כאן בעבר ו6. אפשרות נוספת היא רגולציה פעילות תלויה ביטוי TH. נוירונים SNC וVTA (שני DA ולא-DA) לקבל קלט סינפטי בעיקר מסטריאטום, ההיפותלמוס, גרעין subthalamic, וחזיתיים הקורטקס 24. בהקשר של שיוך מגדרי, תשומות אלהיכול להיות מוסדר על ידי הסנסורית התנהגות, olfaction, פרומונים, מתח, חילוף חומרים, או רבייה. רגולציה פעילות תלויה ביטוי TH יכולה להיות מתווכת באמצעות מסלולי סידן או איתות neuropeptide ביטוי של גן משפיעים וחלבון (לדוגמא 1). כדי לעזור להבחין בין מין סטרואידים לעומת מנגנוני פעילות תלויה בבסיס ההשפעות של זיווג בין המינים במספר תאי עצב DA המוח התיכון אנחנו מועסקים פרוטוקול העשרת הסביבה (1.2), בקרות שטובות יותר מפני ההשפעה הפוטנציאלית של סטרואידים מין ואולי גם הורמונים אחרים ( למשל פרומונים, מתח, רבייה), ואת ההשפעה הפוטנציאלית של פעילות עצבית המונע מביא. הגורם הרלוונטי כאן הוא הקבוצות השונות היו הרבה יותר דומה מבחינת מין (כולם הזכרים), הורמונים, מעמד חברתי ולחץ. למשל גברי דומיננטי יותר ואגרסיווי למרות מעמד ולחץ חברתיים, עדיין עשוי להיות שונה בין קבוצות (בקבוצה אחת), אין זה סביר זה תמיד יהיה באותה הקבוצה (למשל EE), ואת ההשפעות של EE כעת שוחזרה מספר פעמים 6. בEE, סדר הגודל של הגידול בTH + נוירונים המוח התיכון היה זהה בפרוטוקול הזיווג בין המינים (השווה גברים באיורים 1 ו -2 מחקר נוכחי, ומספרים 1 ו -2 ב 6). יתר על כן, העלייה מושרה EE בTH + נוירונים SNC הנגרמים על ידי העשרה סביבתית בוטלה לחלוטין על ידי מצור מקביל של קולטנים המוח התיכון GABA (איור 2 הווה מחקר ואיור 3 ב 6), המספקים כ -70% מכל הקלט מביא לDA המוח התיכון נוירונים 25. יחד, נתונים אלה מצביעים על פעילות עצבית המונע מביא היא לפחות חזקה כמו השפעה על מספר תאי עצב DA המוח התיכון כהורמונים. תובנה נוספת לתוך הסביבתי-פקטוrs המסדיר את מספר TH + נוירונים המוח התיכון מגיע מהשוואת ההשפעות של RW וEE. RW כולל פעילות למדה היטב או בנאלי מנוע (פועל על הגלגלים), ואילו א &#39;א&#39; כוללת כמות דומה של פעילות כזו, אם כי של מגוון גדול יותר (כלומר צעצועים שונים אך ללא שינוי לאורך 14 ימים), בתוספת החשיפה מתמשכת לצעצועי רומן ב מרכיב SE (1.2.4). נתונים שפורסמו בעבר שלנו 6 גילו, אם בכלל, עלייה קטנה בנוירונים SNC וVTA TH + RW בהשוואה לעכברי SH, אבל עליות גדולות בהרבה בEE (+ SE) עכברים. זה מדגיש גירוי חושי, קוגניציה, חידוש ו / או למידה וזיכרון כרגולטורים חזקים יותר של מספר הנוירונים DA המוח התיכון מפעילות גופנית בנאלי לבד. EE כבר נעשה שימוש נרחב כדי לגרום להשפעות טיפוליות ולשפר את תיקון מוח במודלים של בעלי חיים שונים של הפרעות במוח, כגון אלצהיימר, הנטינגטון ומחלת פרקינסון 26. Naטבעה של מניפולציות סביבתיות כאלה הוא שהם משתנים באופן נרחב בין מעבדות (כפי שעושה תנאים &#39;-שוכנו סטנדרטיים&#39;), עם זאת יש היבטים מרכזיים של פרוטוקולי EE שראויים לציון והיו בעבר דנו 27. EE מספק מוגבר חידוש ומורכבות יחסי לדיור תקן סביבתיים, כדי לשפר את הרמות של גירוי חושי, פעילות קוגניטיבית ופעילות גופנית. בתכנון ניסויי EE, צריך לקחת בחשבון גורמי האתולוגיה, כוללים יכולות החושיות והקוגניטיבית של בעלי החיים והדחפים האינסטינקטיביים שלהם. כמו עכברים (וחולדות) הם ליליים, עם יכולות הוויזואליות נחותות לבני אדם אבל החושית מצוין וחדות חוש הריח, חפצי ההעשרה צריכים לשקף את האינסטינקטים ויכולות מולדות של חיות ניסוי. לכן, זה החידוש, צורה, המרקם והריח של החפצים שעשויות להיות בולט במיוחד לעכברים. הערכות לעוצמתו היחסית של מוטי &#39;המכרסמיםvations עבור מגוון רחב של חפצי העשרה הוביל להמלצות להכללה של אובייקטי לעיסה כדי לאפשר את ההזדמנות כדי לממש את התנהגויות 28,29 בסיסיות, מינים-טיפוסיים. מתן חומר קינון נחשב למרכיב בסיסי של פרוטוקול ההעשרה ועכברים באופן אינסטינקטיבי לקרוע כל אובייקטים עשויים מנייר או קרטון, ובכך לספק הזדמנות לפעילות חושית, הקוגניטיבית ומוטורית 30,31. חשוב גם כי בניסוי עם כלובי EE מרובים, החידוש והמורכבות המקבילים של אובייקטים מסופקים, כדי למזער את השונות בתוך קבוצת EE, ושליטה דומה של פרמטרים סביבתיים צריכה להיות למימוש לקבוצת SH. באופן אידיאלי, המספרים של עכברים לכלוב צריכים להיות זהים בין EE וקבוצות SH (אלא אם כן את ההשפעות של גודל קבוצה חברתי נחקרות באופן ספציפי), ויש להשתמש בי לא &#39;פינוקים אוכל&#39; בEE, כמו כל הבדלים תזונתיים בין קבוצות יכולים לבלבל tהוא הפרשנות של ההשפעות של הפעילות קוגניטיבית ופעילות גופנית שמשפר EE 12. שיקולים מרכזיים נוספים הם משך חשיפה לסביבה מועשרת והגיל שבו מתחילה העשרה. בעוד ביטוי ההפרש של גנים הוכח רק לאחר 3 שעות בסביבה מועשרת 32, תקופות ארוכות יותר של חשיפה עשויות להידרש לשינויים מבניים ותפקודיים להתרחש 33,34. יתר על כן, פלסטיות מושרה העשרה עשויה להשתפר בתקופות התפתחות קריטיות לאחר לידה 35. שתלי צינורית אוסמוטי משאבה ועירוי המוח לאינפוזיות סמים שתלי המשאבה וצינורית האוסמוטי יעילים מאוד להעברת תרופות ישירות לתוך המוח. עם ניסיון, ניתוח השתל לוקח כ 1 שעה לכל עכבר. אקריליק שיניים לבדו מספיק כדי לתקן את הצינורית במקום לפרקי זמן ארוך (הערה: יש לנו כבר עד 28 ימים בoניסויים שלהם); אין צורך בחומרה נוספת מצורף כגון ברגי עצם. זה חשוב לוודא שיש הרבה רפיון בצינור המחבר את המשאבה וצינורית כדי לאפשר לראש מקסימאלי וכיפוף צוואר בלי לשים יותר מדי דגש על הקשרים. זאת במיוחד לאינפוזיות לטווח ארוך, שבו צמיחה של רקמת חיבור סביב המשאבה יכולה לעגן אותו במקום ובכך להפחית את הגמישות של השתל. במידת האפשר, עכברים גם לאחר ניתוח, כדי למנוע פגיעה בhousemates השתל דרך מגרד, מושכים או הכסיסה שוכנו יחידים. המינון של תרופה נקבע במידה רבה על ידי הכמות הוסיפה למשאבה. עם זאת, בתשומת לב מבחינה זו צריכה להיות גם שילם לספיקת משאבה, היציבות הכימית של התרופה על 37 מעלות צלזיוס, והשיעור מהצינורית של דיפוזיה של התרופה דרך המוח. כיום משאבות זמינות מהספק שלנו יכולות לשמור על עירוי לתקופה של עד 6 שבועות בספיקה של 0.15 μl / hr; מהרספיקה זמינה est היא 10 μl / hr אבל נמשך רק 1 בשבוע. ניתן להשיג פעמים עירוי יותר על ידי ביצוע ניתוחי קטין נוספים כדי להחליף משאבות מדולדלות עם משאבות מלאים על הגב של צינור החיבור (כלומר מבלי להפריע את הצינורית המושתל). במידה המרחבי של מתילן כחול (1% מתילן כחול, MW 320, בשיעור של 0.9% NaCl) דיפוזיה מקצה צינורית מושתלת 0.3 מ&quot;מ מעל אמצע הדרך SNC עזב יחד היבט mediolateral נמדד להאריך מהקצה לרוחב של המוח התיכון רק מעבר לקו אמצע mediolaterally, ובכל רחבי המידה dorsoventral השלם של המוח התיכון (לאחר 2 שבועות של עירוי). זה הרבה יותר נפוץ מאשר גרעין קטן כמו SNC, ואת ההתפשטות של תרופה עשויה להיות גדולה יותר (או קטנה יותר) בהתאם לMW, יציבות כימית, חציצה, וכו &#39;ואכן, ניתן להסיק מהנתונים הנוכחיים (איור 2) ש שני picrotoxin וbicuculline הגיעו SNC הנגדי בconcentrati הפעיל ביולוגיתוספות.

הוא חשב DArgic איתות על ידי תאי עצב באזור הגחון tegmental (VTA) וcompacta סעיפי nigra substantia (SNC) של המוח התיכון להיות חשוב להתנהגויות קוגניטיביות, רגשיות ומוטורי מוטיבציה גמול. עם זאת, איתות DA המוח התיכון יותר מדי או מעט מדי גורמת לתסמינים רבים השבתה במגוון רחב של הפרעות נוירולוגיות (למשל מחלת פרקינסון, קשב וריכוז והפרעת היפראקטיביות, סכיזופרניה, והתמכרות לסמים). תרופות שתגדלנה או יקטינו DA האיתות להקל על תסמינים אלה, אולם הם גם מייצרים תופעות לוואי מיוחסות לאיתות dysregulated והשפעות חוץ-היעד. יעילות תרופה גם יורדת לאורך זמן בשל תגובות מפצות של המוח. האתגר לכן הוא להחזיר איתות DA המוח התיכון נורמלית באופן יותר ממוקד ופיזיולוגי, וגישה מועדפת היא על ידי הגדלת או הפחתת מספר תאי עצב DA המוח התיכון. ראיות הולכות ומצטברות במשך sevהעשורים eral שהביטוי של גנים וחלבונים מעורבים בחילוף חומרים וDA סחר וקטכולאמינים אחרים בתאים בוגרים הוא לשינוי (שנסקרו ב1). במוח תיכון, מספר immunopositive hydroxylase טירוזין (TH +, אנזים שער הגבלה בסינתזת DA) נוירונים ירידות לאחר מכן מגדילה הבא ממשל עצבי 2,3, בעוד שמספר TH immunonegative (TH-) נוירונים מציג את הדפוס ההפוך (כלומר עליות לאחר מכן יורד 3). זה עולה בקנה אחד עם אובדן ולאחר מכן לקבל של &#39;פנוטיפ DA &quot;על ידי חלק מתאים. מספר הנוירונים TH + וTH- SNC גם הוכח לשנות כיוונים שווים אך הפוכים לאחר טיפולים שונים המשנים את הפעילות החשמלית של תאים אלה 4,5. לדוגמא, עירוי של הקטנות-המוליכות, אשלגן מופעל סידן (SK) apamin אנטגוניסט ערוץ למוח תיכון 2 שבועות מקטין את מספר TH + ועליות (באותו הסכום) נוmber של TH- SNC נוירונים 4,5. בניגוד לכך, עירוי של SK אגוניסט ערוץ 1-EBIO מגדיל את מספר TH + ויורד (באותו הסכום) מספר הנוירונים TH- SNC 4,5. שינויים דומים נראו הבא מגוון טיפולי מיקוד פעילות עצבית SNC, כוללים כמה שממוקדים תשומות מביא 4. תקנה זו לכאורה של מספר הנוירונים SNC DArgic על ידי פעילות עצבית וקלט מביא מעלה את האפשרות שהסביבה או ההתנהגות יכולה להשפיע על מספר הנוירונים SNC. יש אכן עכברים בוגרים שנחשפו לסביבות שונות TH פחות או יותר המוח התיכון (SNC וVTA) + נוירונים, ולפחות חלק משינויים הנגרם סביבה אלה בוטלו על ידי מצור מקביל של קלט הסינפטי במוח תיכון 6. המטרות של תקשורת זו הן: (1) לספק פרטים נוספים על כיצד ליישם המניפולציות הסביבתיות שלנו וחליטות בסמים; ו- (2) ולמסור נתונים נוספים התומכים לטענה שלנו שהדוארnvironment מסדיר את מספר תאי עצב DA המוח התיכון, באמצעות קלט מביא.

<table><tbody><tr><td>Isofluorane</td><td>Baxter Healthcare Pty Ltd, Baxter Drive, NSW 2146, Australia</td><td>AHN3640</td><td></td></tr><tr><td>ALZET Osmotic pump 1002</td><td>DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-0530</td><td>0004317</td><td></td></tr><tr><td>ALZET Brain infusion kit 1</td><td>DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-0530</td><td>0004760</td><td></td></tr><tr><td>ALZET cannula holder 1</td><td>DURECT Corporation, PO Box 530 Cupertino, CA 95015-0530</td><td>0008860</td><td></td></tr><tr><td>Vertex Monomer Self-curing (dental acrylic solvent)</td><td>Vertex Dental, Postbus 10, 3700 AA ZEIST, The Netherlands</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Vertex Self Curing (dental acrylic powder)</td><td>Vertex Dental, Postbus 10, 3700 AA ZEIST, The Netherlands</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>METACAM (Meloxicam)</td><td>Troy Laboratories, 98 long Street, smithfield NSW 2164 Australia</td><td>L10100</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Pentobarbitone</td><td>Lethabarb, Virbac, Milperra, NSW, Australia</td><td>571177</td><td></td></tr><tr><td>Normal goat serum</td><td>chemicon-temecula, CA</td><td>S26-Litre</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Merck Millipore Headquarters&amp;nbsp;, 290 Concord road, Billerica, MA 01821</td><td>1.08603.1000</td><td></td></tr><tr><td>Polyclonal rabbit anti-tyrosine hydroxylase</td><td>Merck Millipore Headquarters&amp;nbsp;, 290 Concord road, Billerica, MA 01821</td><td>AB152</td><td></td></tr><tr><td>Polyclonal biotinylated goat anti-rabbit</td><td>Dako Australia Pty. Ltd., Suite 4, Level 4, 56 Berry street, North Sydney, NSW, Australia 2060</td><td>EO432</td><td></td></tr><tr><td>Avidin peroxidase</td><td>Sigma-aldrich, Castle Hill, NSW 1765 AU</td><td>A3151-1mg</td><td></td></tr><tr><td>Diamino-benzidine</td><td>Sigma-aldrich, Castle Hill, NSW 1765 AU</td><td>D-5637</td><td></td></tr><tr><td>Stereo Investigator</td><td>MicroBrightField Bioscience, 185 Allen Brook Lane, Suite 101, Williston, VT 05495</td><td>n/a</td><td></td></tr></tbody></table>

environmental modulations of the number of midbrain dopamine neurons in adult mice

שינויים ארוכי טווח במוח או &#39;הגמישות מוחית&#39; עומדים בבסיס התנהגות מסתגלת ותיקון המוח הבא מחלה או פציעה. יתר על כן, יחסי גומלין עם הסביבה שלנו יכולים לגרום לגמישות מוחית. יותר ויותר, מחקר מנסה לזהות אילו סביבות לעורר גמישות מוחית מועילה לטיפול במוח והפרעות התנהגות. שתי מניפולציות סביבתיות מתוארות בי להגדיל או להקטין את מספר immunopositive hydroxylase טירוזין (TH +, אנזים שער הגבלה בדופמין סינתזה (DA)) תאי עצב במוח התיכון העכבר הבוגר. הראשון כולל גברים זיווג ונקבות עכברים יחד ברציפות במשך השבוע 1, אשר מגדיל TH + נוירונים המוח התיכון בכ -12% בגברים, אך יורד TH + נוירונים המוח התיכון בכ -12% בנשים. השנייה כוללת עכברי דיור ברציפות במשך 2 שבועות ב&#39;סביבות מועשרים &quot;(EE) המכילות גלגלי ריצה, צעצועים, חבלים, חומר קינון, וכו &#39;, שבו אניncreases TH + נוירונים המוח התיכון בכ -14% בגברים. בנוסף, פרוטוקול מתואר במקביל יציקת תרופות ישירות לתוך המוח התיכון במניפולציות הסביבתיות אלה כדי לסייע בזיהוי מנגנוני פלסטיות מוח לסביבה מושרה. לדוגמא, EE-גיוס של יותר TH + נוירונים המוח התיכון הוא בוטל על ידי מצור מקביל של קלט סינפטי על נוירונים המוח התיכון. יחד, נתונים אלה מצביעים על כך שמידע על הסביבה מועבר באמצעות קלט סינפטי לנוירונים המוח התיכון כדי לעבור או לבטל ביטוי של גני &#39;DA&#39;. כך, גירוי סביבתי מתאים, או תרופת מיקוד של המנגנונים העומדים בבסיס, עשויה להיות מועילה לטיפול בהפרעות במוח והתנהגות הקשורים לחוסר איזון בDA המוח התיכון (למשל מחלת פרקינסון, קשב וריכוז והפרעת היפראקטיביות, סכיזופרניה, והתמכרות לסמים).

עכברים בוגרים נתון למניפולציות הסביבתיות אלה שינו מספרים של המוח התיכון (SNC וVTA), אבל לא LC, TH + נוירונים, וEE בתוספת עירוי המוח התיכון במקביל של שני picrotoxin או bicuculline (GABA יריבים הקולטן) מבטל EE-גיוס של יותר SNC TH + נוירונים. נתונים אלו פורסמו בעבר ב- 6. הנתונים הנוכחיים לוקטו בניסויים לשכפל בוצעו כחלק ממחקר שהקודם, אך עדיין לא פורסמו במקום אחר. באופן ספציפי, יש לי עכברי זכרים בוגרים שהותאמו עם נקבות עכברים בוגרים יותר TH + SNC וVTA (המוח התיכון) נוירונים מאשר גברים יחד עם גברים, ואילו נשים יחד עם גברים יש פחות TH + נוירונים SNC וVTA מאשר נקבות יחד עם נקבות (איור 1 ב 6). דוגמא נוספת לכך ניתן כאן באיור 1, המציג את ממוצע ± מספר SE של נוירונים TH + SNC בזכר ונקבות עכברים מייד foזיווג בין המינים llowing. יש זכרים יחד עם נקבות למשך 7 ימים כ -12% יותר תאי עצב TH + SNC מאשר גברים יחד עם גברים (שתי עמודות כחולות באיור 1). בניגוד לכך, יש לי נקבות זיווג עם זכרים נוירונים TH + SNC כ -12% פחות מאשר נקבות יחד עם נקבות (שתי עמודות אדומות באיור 1). מספר הנוירונים TH + SNC וVTA גם מגביר בעכברי זכרים בוגרים בכפוף לEE (איור 2 ב 6), וEE-גיוס של יותר + נוירונים SNC TH הוא בוטל על ידי מצור מקביל של קולטנים המוח התיכון GABA (איור 3 ב 6). דוגמא נוספת לכך ניתן כאן באיור 2, שבו א &#39;א&#39; עם עירוי רכב הביא לכ 14% יותר תאי עצב TH + SNC מ SH עם עירוי רכב (משמאל שתי עמודות באיור 2). עם זאת, EE עם GABA עירוי אנטגוניסט לרצפטור (או picrotoxin מיקרומטר 10 או 51; bicuculline M) בוטל עלייה זו (מימין שתי עמודות באיור 2) לחלוטין. שים לב, נתונים אלה הם מנגדיים SNC לצינורית העירוי, וכמעט זהים להשפעות שנצפו בSNC ipsilateral שדווחו ב 6. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52329/52329fig1highres.jpg" /> איור 1:. השפעות של זיווג בין המינים במספר TH SNC + נוירונים מייד לאחר 7 ימים של זיווג בין המינים (פרוטוקול 1.1) עכברים בוגרים היו perfused (3.1), המוח התיכון היה מחולק (3.2), קטעים עובדו עבור hydroxylase טירוזין (TH , שיעור הגבלת אנזים בסינתזת DA) אימונוהיסטוכימיה (3.3), והמספרים של נוירונים TH + SNC נאמדו באמצעות stereology (3.4). זמם כאן הם הממוצע ± מספר SE של SNC TH נוירונים + בעכברי זכרים יחד עם עכברי זכרים (n = 4 עכברי זכרים מ= 2 זוגות של גברים וגבריים n col תכלת,טור ה), זכרים יחד עם נקבות (n = 6 עכברי זכרים מזוגות 6 זכר-נקבה, עמודה כחולה כהה), נקבות יחד עם נקבות (n = 8 נקבות עכברים מn = 4 זוגות נקבה-נקבה, עמודה אדומה אור), ו נקבות יחד עם גברים (n = 6 נקבות עכברים מn = 6 זוגות של זכר ונקבה, עמודה אדומה כהה). זיווג עם המין השני הביא לגידול במספר TH SNC + תאי עצב בזכרים אבל ירידה במספר SNC TH + תאי העצב בנקבות (p &lt;0.001 כיוון אחד ANOVA; * p &lt;0.05 השוואות מרובות pairwise Tukey). <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52329/52329fig2highres.jpg" /> איור 2: אפקטים של העשרת הסביבה עם GABA המוח התיכון מצור קולט על מספר SNC TH + נוירונים מייד לאחר 14 ימים של העשרת סביבה (פרוטוקול 1.2) עם עירוי במקביל של שני כלי רכב, GABA p אנטגוניסט לרצפטור.icrotoxin (10 מיקרומטר), או GABA bicuculline אנטגוניסט לרצפטור (מיקרומטר 5) למוח התיכון שמאלה (פרוטוקול 2), עכברי זכרים בוגרים היו perfused (3.1), המוח התיכון היה מחולק (3.2), קטעים עובדו עבור hydroxylase טירוזין ( TH, אנזים שיעור הגבלה באימונוהיסטוכימיה DA סינתזה) (3.3), והמספרים של TH נוירונים + בצד הימין (הנגדי) SNC נאמדו באמצעות stereology (3.4). זממתי כאן הם הממוצע ± מספר SE של SNC TH נוירונים + בתקן שוכנו (SH) עכברי זכרים עם עירוי רכב (n = 6, טור תכלת), הסביבה מועשרת (EE) זכרים עם עירוי רכב (n = 6, כחול הכהה ראשונה טור), EE זכרים עם עירוי picrotoxin (n = 6 עמודה כחולה כהה שנייה,), וזכרי EE עם עירוי bicuculline (n = 6 עמודה כחולה כהה שלישית,). EE הביא לגידול במספר TH SNC + נוירונים, אבל זה בוטל על ידי עירוי של picrotoxin או bicuculline למוח התיכון הנגדי (p &lt;0.001 כיוון אחד ANOVA; * P &lt;0.001 השוואות מרובות pairwise Tukey).

Watch this Scientific Journal Video about Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice at JoVE.com

Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice

This protocol describes two different environmental manipulations and a concurrent brain infusion protocol to study environmentally-induced brain changes underlying adaptive behavior and brain repair in adult mice.

אפנון סביבתי של מספר המוח התיכון דופמין נוירונים בעכברים בוגרים

Long-lasting changes in the brain or &#8216;brain plasticity&#8217; underlie adaptive behavior and brain repair following disease or injury. Furthermore, ...

environmental-modulations-number-midbrain-dopamine-neurons-adult

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.7K Views.  The University of Melbourne. This protocol describes two different environmental manipulations and a concurrent brain infusion protocol to study environmentally-induced brain changes underlying adaptive behavior and brain repair in adult mice.

Video: Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice

Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

Sensitive and reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of potential therapeutic treatments in preclinical trials for many neurodegenerative diseases. In Parkinson's disease, sensorimotor tests sensitive to varying degrees of nigrostriatal dysfunction are fundamental for testing the efficacy of potential therapeutics. Reliable and quite elegant sensorimotor measures exist for rats, however many of these tests measure sensorimotor asymmetry within the rat and are not entirely suitable for the newer genetic mouse models of PD. We have put together a battery of sensorimotor tests inspired by the sensitive tests in rats and adapted for mice. The test battery highlighted in this study is chosen for a) its sensitivity in a wide variety of mouse models of PD, b) its ease in implementing into a study, and c) its low expense. These tests have proven useful in characterizing novel genetic mouse models of PD as well as in testing potential disease-modifying therapies.

In Parkinson's disease and movement disorders in general, sensitive and reliable behavioral assays are essential for testing novel potential therapeutics. Here, we describe a manageable battery of sensorimotor tests for mice that are sensitive to varying degrees of injury to the nigrostriatal system and useful for preclinical studies.

הערכת התפקוד הסנסורית בעכברי מודל של מחלת פרקינסון

Sensitive and  reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of  potential therapeutic treatments in preclinical trials for many  ...

Behavior

Primary Dissociated Midbrain Dopamine Cell Cultures from Rodent Neonates

The ability to create primary cell cultures of dopamine neurons allows for the study of the presynaptic characteristics of dopamine neurons in isolation from systemic input from elsewhere in the brain. In our lab, we use these neurons to assess dopamine release kinetics using carbon fiber amperometry, as well as expression levels of dopamine related genes and proteins using quantitative PCR and immunocytochemistry. In this video, we show you how we generate these cultures from rodent neonates.
The process involves several steps, including the plating of cortical glial astrocytes, the conditioning of neuronal cell culture media by the glial substrate, the dissection of the midbrain in neonates, the digestion, extraction and plating of dopamine neurons and the addition of neurotrophic factors to ensure cell survival.
The applications suitable for such a preparation include electrophysiology, immunocytochemistry, quantitative PCR, video microscopy (i.e., of real-time vesicular fusion with the plasma membrane), cell viability assays and other toxicological screens.

Primary dissociated midbrain dopamine cell cultures allow for the study of presynaptic characteristics of dopamine neurons. They can be used to monitor real-time dopamine release kinetics and protein/mRNA levels of regulators of dopamine exocytosis. Here, we show you how to generate these cultures from rodent neonates.

ראשי ניתק דופמין במוח התיכון Cell תרבויות מן ילודים מכרסמים

The ability to create primary cell cultures of dopamine neurons allows for the study of the presynaptic characteristics of dopamine neurons in isolation ...

Biology

Comprehensive Profiling of Dopamine Regulation in Substantia Nigra and Ventral Tegmental Area

Dopamine is a vigorously studied neurotransmitter in the CNS. Indeed, its involvement in locomotor activity and reward-related behaviour has fostered five decades of inquiry into the molecular deficiencies associated with dopamine regulation. The majority of these inquiries of dopamine regulation in the brain focus upon the molecular basis for its regulation in the terminal field regions of the nigrostriatal and mesoaccumbens pathways; striatum and nucleus accumbens. Furthermore, such studies have concentrated on analysis of dopamine tissue content with normalization to only wet tissue weight. Investigation of the proteins that regulate dopamine, such as tyrosine hydroxylase (TH) protein, TH phosphorylation, dopamine transporter (DAT), and vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) protein often do not include analysis of dopamine tissue content in the same sample. The ability to analyze both dopamine tissue content and its regulating proteins (including post-translational modifications) not only gives inherent power to interpreting the relationship of dopamine with the protein level and function of TH, DAT, or VMAT2, but also extends sample economy. This translates into less cost, and yet produces insights into the molecular regulation of dopamine in virtually any paradigm of the investigators' choice.
We focus the analyses in the midbrain. Although the SN and VTA are typically neglected in most studies of dopamine regulation, these nuclei are easily dissected with practice. A comprehensive readout of dopamine tissue content and TH, DAT, or VMAT2 can be conducted. There is burgeoning literature on the impact of dopamine function in the SN and VTA on behavior, and the impingements of exogenous substances or disease processes therein 1-5. Furthermore, compounds such as growth factors have a profound effect on dopamine and dopamine-regulating proteins, to a comparatively greater extent in the SN or VTA 6-8. Therefore, this methodology is presented for reference to laboratories that want to extend their inquiries on how specific treatments modulate behaviour and dopamine regulation. Here, a multi-step method is presented for the analyses of dopamine tissue content, the protein levels of TH, DAT, or VMAT2, and TH phosphorylation from the substantia nigra and VTA from rodent midbrain. The analysis of TH phosphorylation can yield significant insights into not only how TH activity is regulated, but also the signaling cascades affected in the somatodendritic nuclei in a given paradigm.
We will illustrate the dissection technique to segregate these two nuclei and the sample processing of dissected tissue that produces a profile revealing molecular mechanisms of dopamine regulation in vivo, specific for each nuclei (Figure 1).

Dopamine is distinctly regulated in the midbrain nuclei, which contain the cell bodies and dendrites of the dopamine neurons. Here we describe a dissection and sample-handling approach to maximize results, and thus conclusions and insights, on dopamine regulation in the midbrain nuclei of the substantia nigra (SN) and ventral tegmental area (VTA) in rodents.

פרופיל מקיף של הסדרת substantia nigra הדופמין ואזור Tegmental הגחון

Dopamine is a vigorously studied neurotransmitter in the CNS. Indeed, its involvement in locomotor activity and reward-related behaviour has fostered five ...

A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model of ocular hypertension to mimic human high-tension glaucoma. Here laser illumination is applied to the corneal limbus to photocoagulate the aqueous outflow, inducing angle closure. The changes of IOP are monitored using a rebound tonometer before and after the laser treatment. An optomotor behavioral test is used to measure corresponding changes in visual capacity. The representative result from one mouse which developed sustained IOP elevation after laser illumination is shown. A decreased visual acuity and contrast sensitivity is observed in this ocular hypertensive mouse. Together, our study introduces a valuable model system to investigate neuronal degeneration and the underlying molecular mechanisms in glaucomatous mice.

Chronic ocular hypertension is induced using laser photocoagulation of the trabecular meshwork in mouse eyes. The intraocular pressure (IOP) is elevated for several months after laser treatment. The decrease of visual acuity and contrast sensitivity of experimental animals are monitored using the optomotor test.

מודל עכבר לייזר המושרה של לחץ תוך עיני מוגבר כרוני לאפיון פגמים חזותיים

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model ...

Medicine

Murine Model for Parkinson's Disease: from 6-OH Dopamine Lesion to Behavioral Test

Parkinson's disease (PD) affects at least 6.5 million people worldwide, irrespective of gender, social, ethnic, economic, or geographic boundaries. Key symptoms, such as tremor, rigidity and bradikinesia, develop when about 3/4 of dopaminergic cells are lost in the substantia nigra, and fail to provide for the smooth, coordinated regulation of striatal motor circuits. Depression and hallucinations are common, and dementia eventually occurs in 20% of patients. At this time, there is no treatment to delay or stop the progression of PD. Rather, the medications currently available aim more towards the alleviation of these symptoms. New surgical strategies may reversibly switch on the functionally damaged circuits through the electrical stimulation of deep brain structures, but although deep brain stimulation is a major advance, it is not suitable for all patients. It remains therefore necessary to test new cell therapy approaches in preclinical models.
Selective neurotoxic disruption of dopaminergic pathways can be reproduced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) or MPTP (1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tertahydropyridine) whereas depleting drugs and oxidative-damaging chemicals may also reproduce specific features of PD in rodents. Unlike MPTP, 6-OHDA lesions cause massive irreversible neuronal loss, and can be uni- or bilateral. The 6-OHDA lesion model is reliable, leads to robust motor deficits, and is the most widely used after 40 years of research in rats1. As interactions between grafted cells and host can now be studied more thoroughly in mice rather than in rats, the model has been transposed to mice2,3, where it has been recently characterized4.
In this video, we demonstrate how to lesion the left nigro-striatal pathway of anesthetized mice by slowly delivering 2.0 &mu;L of 6-OHDA through a stereotaxically inserted micro-syringe needle. The loss of dopaminergic input occurs within days, and the functional impairments can be monitored over post-operative weeks and months by rating animal rotations induced by dopaminergic agents5. Here, we show full-body contralateral rotations occurring 10 minutes after a single subcutaneous administration of apomorphine, measured one month after the lesion. Outcomes and drawbacks are discussed below.

Parkinson disease is caused by loss of dopaminergic innervation to the striatum, which can be experimentally induced by 6-OH-dopamine. We describe how to perform a stereotaxic lesion and to monitor apomorphine-induced rotational behavior in mice. This model is useful and reliable for testing new therapies for Parkinson disease.

דגם Murine עבור מחלת פרקינסון: מן הנגע 6-OH דופמין מבחן ההתנהגות

Parkinson's disease (PD) affects at least 6.5 million people worldwide, irrespective of gender, social, ethnic, economic, or geographic boundaries. Key ...

Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease (PD) pathogenesis are less understood. Gene-environment interaction models have utility in unmasking the impact of specific cellular pathways in toxicity that may not be observed using a solely genetic or toxicant disease model alone.&#160;To evaluate if distinct LOX isozymes selectively contribute to PD-related neurodegeneration, transgenic (i.e. 5-LOX and 12/15-LOX deficient) mice can be challenged with a toxin that mimics cell injury and death in the disorder.&#160;Here we describe the use of a neurotoxin, 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), which produces a nigrostriatal lesion to elucidate the distinct contributions of LOX isozymes to neurodegeneration related to PD. The use of MPTP in mouse, and nonhuman primate, is well-established to recapitulate the nigrostriatal damage in PD.&#160;The extent of MPTP-induced lesioning is measured by HPLC analysis of dopamine and its metabolites and semi-quantitative Western blot analysis of striatum for tyrosine hydroxylase (TH), the rate-limiting enzyme for the synthesis of dopamine. To assess inflammatory markers, which may demonstrate LOX isozyme-selective sensitivity, glial fibrillary acidic protein (GFAP) and Iba-1 immunohistochemistry are performed on brain sections containing substantia nigra, and GFAP Western blot analysis is performed on striatal homogenates.&#160;This experimental approach can provide novel insights into gene-environment interactions underlying nigrostriatal degeneration and PD.

Lipoxygenase (LOX) isozymes can generate products that may increase or decrease neuroinflammation and neurodegeneration.&#160;A gene-environment interaction study could identify LOX isozyme-specific effects. Using the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) model of nigrostriatal damage in two LOX isozyme-deficient transgenic lines allows for comparison of the contribution of LOX isozymes on dopaminergic integrity and inflammation.

מודלים לאינטראקציה בין סביבת גנים כדי לחשוף מנגנוני רגישות במחלת פרקינסון

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease ...

Membrane Potential Dye Imaging of Ventromedial Hypothalamus Neurons From Adult Mice to Study Glucose Sensing

Studies of neuronal activity are often performed using neurons from rodents less than 2 months of age due to the technical difficulties associated with increasing connective tissue and decreased neuronal viability that occur with age. Here, we describe a methodology for the dissociation of healthy hypothalamic neurons from adult-aged mice. The ability to study neurons from adult-aged mice allows the use of disease models that manifest at a later age and might be more developmentally accurate for certain studies. Fluorescence imaging of dissociated neurons can be used to study the activity of a population of neurons, as opposed to using electrophysiology to study a single neuron. This is particularly useful when studying a heterogeneous neuronal population in which the desired neuronal type is rare such as for hypothalamic glucose sensing neurons. We utilized membrane potential dye imaging of adult ventromedial hypothalamic neurons to study their responses to changes in extracellular glucose. Glucose sensing neurons are believed to play a role in central regulation of energy balance. The ability to study glucose sensing in adult rodents is particularly useful since the predominance of diseases related to dysfunctional energy balance (e.g.&#160;obesity) increase with age.

The activity of single neurons from adult-aged mice can be studied by dissociating neurons from specific brain regions and using fluorescent membrane potential dye imaging. By testing responses to changes in glucose, this technique can be used to study the glucose sensitivity of adult ventromedial hypothalamic neurons.

ממברנה דיי הדמיה אפשרית של ventromedial היפותלמוס נוירונים מעכברים בוגרים ללמוד גלוקוז חישה

Studies of neuronal activity are often performed using neurons from rodents less than 2 months of age due to the technical difficulties associated with ...

Methods for the Modulation and Analysis of NF-&#954;B-dependent Adult Neurogenesis

The hippocampus plays a pivotal role in the formation and consolidation of episodic memories, and in spatial orientation. Historically, the adult hippocampus has been viewed as a very static anatomical region of the mammalian brain. However, recent findings have demonstrated that the dentate gyrus of the hippocampus is an area of tremendous plasticity in adults, involving not only modifications of existing neuronal circuits, but also adult neurogenesis. This plasticity is regulated by complex transcriptional networks, in which the transcription factor NF-&#954;B plays a prominent role. To study and manipulate adult neurogenesis, a transgenic mouse model for forebrain-specific neuronal inhibition of NF-&#954;B activity can be used.
In this study, methods are described for the analysis of NF-&#954;B-dependent neurogenesis, including its structural aspects, neuronal apoptosis and progenitor proliferation, and cognitive significance, which was specifically assessed via a dentate gyrus (DG)-dependent behavioral test, the spatial pattern separation-Barnes maze (SPS-BM). The SPS-BM protocol could be simply adapted for use with other transgenic animal models designed to assess the influence of particular genes on adult hippocampal neurogenesis. Furthermore, SPS-BM could be used in other experimental settings aimed at investigating and manipulating DG-dependent learning, for example, using pharmacological agents.

Methods for the manipulation and analysis of NF-&#954;B-dependent adult hippocampal neurogenesis are described. A detailed protocol is presented for a dentate gyrus-dependent behavioral test (termed the spatial pattern separation-Barnes maze) for the investigation of cognitive outcome in mice. This technique should also help enable investigations in other experimental settings.

שיטות לאפנון וניתוח של Neurogenesis מבוגרים NF-κB תלוי

The hippocampus plays a pivotal role in the formation and consolidation of episodic memories, and in spatial orientation. Historically, the adult ...

Primary Culture of Mouse Dopaminergic Neurons

Dopaminergic neurons represent less than 1% of the total number of neurons in the brain. This low amount of neurons regulates important brain functions such as motor control, motivation, and working memory. Nigrostriatal dopaminergic neurons selectively degenerate in Parkinson&#39;s disease (PD). This progressive neuronal loss is unequivocally associated with the motors symptoms of the pathology (bradykinesia, resting tremor, and muscular rigidity). The main agent responsible of dopaminergic neuron degeneration is still unknown. However, these neurons appear to be extremely vulnerable in diverse conditions. Primary cultures constitute one of the most relevant models to investigate properties and characteristics of dopaminergic neurons. These cultures can be submitted to various stress agents that mimic PD pathology and to neuroprotective compounds in order to stop or slow down neuronal degeneration. The numerous transgenic mouse models of PD that have been generated during the last decade further increased the interest of researchers for dopaminergic neuron cultures. Here, the video protocol focuses on the delicate dissection of embryonic mouse brains. Precise excision of ventral mesencephalon is crucial to obtain neuronal cultures sufficiently rich in dopaminergic cells to allow subsequent studies. This protocol can be realized with embryonic transgenic mice and is suitable for immunofluorescence staining, quantitative PCR, second messenger quantification, or neuronal death/survival assessment.

Dopaminergic neurons play a vital regulatory role in the brain. Their loss is associated with Parkinson's disease. In this video, we show how to generate primary cultures of central dopaminergic neurons from embryonic mouse mesencephalon. Such cultures are useful to study the extreme vulnerability of these neurons to various stresses.

יסודי תרבות של עכבר דופאמין נוירונים

Dopaminergic neurons represent less than 1% of the total number of neurons in the brain. This low amount of neurons regulates important brain functions ...

Isolation, Culture and Long-Term Maintenance of Primary Mesencephalic Dopaminergic Neurons From Embryonic Rodent Brains

Degeneration of mesencephalic dopaminergic (mesDA) neurons is the pathological hallmark of Parkinson&#8217;s diseae. Study of the biological processes involved in physiological functions and vulnerability and death of these neurons is imparative to understanding the underlying causes and unraveling the cure for this common neurodegenerative disorder. Primary cultures of mesDA neurons provide a tool for investigation of the molecular, biochemical and electrophysiological properties, in order to understand the development, long-term survival and degeneration of these neurons during the course of disease. Here we present a detailed method for the isolation, culturing and maintenance of midbrain dopaminergic neurons from E12.5 mouse (or E14.5 rat) embryos. Optimized cell culture conditions in this protocol result in presence of axonal and dendritic projections, synaptic connections and other neuronal morphological properties, which make the cultures suitable for study of the physiological, cell biological and molecular characteristics of this neuronal population.

The causes of degeneration of midbrain dopaminergic neurons during Parkinson&#8217;s disease are not fully understood. Cellular culture systems provide an essential tool for study of the neurophysiological properties of these neurons. Here we present an optimized protocol, which can be utilized for in vitro modeling of neurodegeneration.

בידוד, תרבות והטווח ארוך תחזוקה של יסודיים mesencephalic דופאמין נוירונים ממוח עוברי מכרסם

Degeneration of mesencephalic dopaminergic (mesDA) neurons is the pathological hallmark of Parkinson&#8217;s diseae. Study of the biological processes ...