18 de janeiro de 2013
A iontoforese de agonistas e antagonistas neurais durante extracelular In vivo Gravações é uma maneira poderosa de manipular microambiente de um neurônio. Essas manipulações podem facilmente ser feito através de piggy-back multibarrel eletrodos. Aqui descrevemos como fabricá-los e usá-los durante as gravações auditivas.
Este procedimento tem como objetivo a aplicação iónfora de agentes farmacológicos em microcircuitos no cérebro enquanto se registra simultaneamente a atividade neural. Primeiro, puxe um eletrodo de vidro de barril simples para o registro de células individuais e dobre a ponta. Além disso, puxe um eletrodo de vidro de múltiplos barris e quebre sua ponta até o diâmetro desejado.
Prossiga com a montagem dos dois eletrodos. Em última análise, o eletrodo produzido é utilizado para gravações extracelulares in vivo, nas quais agentes farmacológicos podem ser aplicados diretamente para manipular microcircuitos neurais. Olá, meu nome é Dr. Achim Klu, e nosso laboratório mostrará a você hoje como produzir eletrodos multibarrel do tipo piggyback.
Esses eletrodos podem ser usados para iontoforese de agonistas e antagonistas neural em microambientes de um neurônio, e assim manipular circuitos neurais de um neurônio in vivo. Olá, sou o Dr. An Zillow. Sou pós-doutorando no laboratório do Dr. Ah Him Crow, e demonstrarei o procedimento hoje. Para um eletrodo de barril único, utilize uma capilar de vidro de barril único com filamento e puxe a ponta até um diâmetro de cerca de um a dois micrômetros e um comprimento do eixo de 10 a 12 milímetros.
Verifique esporadicamente a resistência do eletrodo puxado preenchendo-os com cloreto de sódio três molar e testando-os com um medidor O padrão em solução salina a 0,9%. Uma vez que o eletrodo é preenchido com a solução salina, a solução seca rapidamente, tornando o eletrodo inutilizável. Portanto, realize este teste somente quando necessário.
Pise sobre alguns eletrodos que não serão utilizados na produção piggyback. Para criar um eletrodo completo com múltiplos barris, puxe o vidro até obter uma ponta de pipeta com diâmetro total de cerca de 10 micrômetros ou menos. Um eletrodo com uma ponta corretamente puxada é essencial para o sucesso.
Além de ser longa e fina, a ponta deve ainda ser firme e quebrar facilmente até o diâmetro desejado. A ponta será quebrada até o diâmetro correto no próximo passo. Assim, o tamanho exato da ponta é menos crítico durante o processo de pooling do que a forma geral da ponta do eletrodo, que deve ser longa e relativamente fina.
Agora, segure o eletrodo de barril simples em um ângulo de aproximadamente 45 graus, com a ponta voltada para baixo, e mova-o através da chama de forma relativamente rápida. O objetivo é fazer com que a chama derreta o vidro na região de transição a cerca de 10 milímetros da ponta do eletrodo, curvando-o em cerca de 20 graus. Coloque o eletrodo de múltiplos barris em uma base de massa de modelar sobre uma lâmina de vidro e, em seguida, insira-o nas platinas do microscópio.
Suporte para lâmina Usando os manipuladores XY do estágio do microscópio, mova suavemente a ponta do eletrodo contra o pedaço de plexiglass. Observe a quebra da ponta através das oculares do microscópio. A montagem do conjunto do eletrodo é mostrada aqui.
O eletrodo de múltiplos canais é mantido sobre uma lâmina de vidro na platina do microscópio. Enquanto isso, o eletrodo de canal único é segurado por um micromanipulador manual de múltiplos eixos, que permite ao usuário posicionar com grande precisão o micropipeta de canal único sobre o eletrodo de múltiplos canais. Posicione o eletrodo de canal único diretamente sobre o sulco do eletrodo de múltiplos canais, formado pelo arranjo dos cinco canais, com sua ponta projetando-se cerca de cinco a 10 micrômetros além da ponta do eletrodo de múltiplos canais.
Cole os eixos dos dois eletrodos juntos usando cianoacrilato. Comece na posição mais distal das pontas e mova lentamente um palito com uma gota de cola ao longo dos eixos dos eletrodos em direção às pontas. Aplicar cola muito próxima das pontas dos eletrodos irá entupi-las e tornar o eletrodo pelo menos parcialmente não funcional.
Misture uma pequena quantidade de cimento dental. Deixe secar por cerca de 15 minutos. Em seguida, remova cuidadosamente o eletrodo piggyback concluído.
Primeiro, retire do suporte do micromanipulador e, em seguida, solte do lâmina de vidro. Imediatamente antes de usar o eletrodo, prepare-se para preencher cada barril com a respectiva droga. Preencha os quatro barris externos da configuração de cinco barris com quatro drogas de escolha e o barril central com cloreto de sódio 3 molar como barril de equilíbrio.
Em seguida, preencha o eletrodo de gravação de barril simples com cloreto de sódio três molar. Agora ligue os módulos da bomba de iontoforese e teste todos os barris. A função de teste do eletrodo de cada módulo da bomba ajudará a determinar se o barril do eletrodo está funcionando corretamente para gravações no cérebro profundo.
Um eletrodo de cinco canais montado, junto com um eletrodo de gravação de canal único, possui um eixo longo de cerca de sete milímetros. Vários agonistas e antagonistas sinápticos são comumente usados com iontoforese, bloqueando a inibição glicinérgica com fármacos como os antagonistas do receptor de glicina. O cloreto de strychnine geralmente aumenta a atividade de disparo em neurônios.
Estes dados amostrais medem a taxa de descarga de um neurônio auditivo em função da intensidade, e mostram as respostas a estímulos sonoros sinusoidais de intensidade crescente aplicados aos ouvidos do animal. Sons mais intensos resultaram em taxas de disparos mais altas antes da aplicação do agente tóxico nove. A função taxa-intensidade do neurônio mostra taxas de disparos baixas.
A aplicação de uma corrente inicial de iontoforese de 15 nanoampères estimula um leve aumento na corrente de ejeção. Correntes de ejeção progressivamente mais altas bloqueiam progressivamente mais receptores de glicina no neurônio, resultando em taxas de disparo progressivamente mais elevadas. Com uma corrente de 45 nanoampères, todos os receptores de glicina daquele neurônio parecem estar bloqueados pelo cloreto de strychnine.
Qualquer aumento adicional da corrente de ejeção e a liberação de quantidades ainda maiores de norepinefrina não resultaram em mudanças adicionais. O nível da taxa de descarga dos neurônios, como função após a interrupção da iontoforese, recupera-se completamente até o valor basal após cerca de 25 minutos. Esse processo de recuperação depende do tipo e da quantidade de fármaco ejetado.
É importante lembrar que a droga ferre se difundirá para a vizinhança do local de registro e também poderá bloquear receptores em neurônios vizinhos. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como combinar um eletrodo de registro com um eletrodo multibocal para drogas a fim de obter gravações cerebrais profundas com baixo ruído, juntamente com a administração controlada no tempo de até quatro agentes farmacológicos.
Este artigo descreve o processo de fabricação e utilização de eletrodos multicanais do tipo piggy-back para iontoforese de agonistas e antagonistas neurais durante registros in vivo. Esses eletrodos permitem a manipulação do microambiente de um neurônio enquanto se registra a atividade neural.
Este método permite a manipulação precisa e reversível de entradas sinápticas in vivo, apoiando a validação de alvos ao isolar vias neurais específicas. Ele aumenta a confiança preditiva em modelos pré-clínicos ao permitir a interrogatória farmacológica com controle temporal da função do circuito. A abordagem auxilia na redução de riscos mecanicistas na fase inicial de descoberta, vinculando alvos moleculares a respostas fisiológicas.
O método se integra aos fluxos de trabalho de descoberta inicial ao permitir a validação funcional de alvos antes da otimização do composto líder, especialmente em programas voltados para neurociência.