| zPACT: Tissue Clearing and Immunohistochemistry on Juvenile Zebrafish Brain
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Author:
Date:
2017-12-05
[Abstract] In studies of brain function, it is essential to understand the underlying neuro-architecture. Very young zebrafish larvae are widely used for neuroarchitecture studies, due to their size and natural transparency. However, this model system has several limitations, due to the immaturity, high rates of development and limited behavioral repertoire of the animals used.
We describe here a modified version of the passive clearing technique (PACT) (Chung et al., 2013; Tomer et al., 2014; Yang et al., 2014; Treweek et al., 2015), which facilitates ...
[摘要] 在脑功能研究中，了解潜在的神经结构是至关重要的。非常年轻的斑马鱼幼虫被广泛用于神经构造研究，由于它们的大小和自然透明度。然而，这个模型系统有一些局限性，由于使用的动物不成熟，发育率高，行为表现有限。
我们在这里描述了被动清除技术（PACT）的改进版本（Chung等人，2013; Tomer等人，2014; Yang等人， ，2014; Treweek et。，2015），这有助于大型水生物种标本的神经解剖学研究。这种方法最初是为斑马鱼（2017年）开发的（ Danio rerio ）（2017年;Frétaud等人，2017年; Mayrhofer等人，2017年; Xavier “）等人，2017），但也已经成功地在其他鱼类上进行了测试，如鲭鱼（Oryzias latipes ）（Dambroise et al。，2017 ），墨西哥洞穴鱼（ Astyanax mexicaus ）和非洲斑马鱼（metriaclima zebra ）以及其他水生物种，如非洲爪蟾属。 （非洲爪蟾热带非洲爪蟾）（Fini等人，2017）。该协议基于由Deisseroth实验室等开发和修改的CLARITY方法（Chung等人，2013; Tomer等人，2014; Yang等人，2014），适用于水生物种，特别是斑马鱼（zPACT）。
该协议旨在通过在聚丙烯酰胺/甲醛网状物中交联来保持组织的整体结构，使斑马鱼标本光学透明。然后通过SDS处理除去存在于样品中的大部分脂质，通过消除导致不透明的水/脂质界面处的光散射来均化样品的折射率。最后的清除步骤包括将样品在基于果糖的固定介质（衍生自SeeDB）（Ke等人，2013）中孵育，其折射率与物镜的折射率相匹配的显微镜。该技术与使用绿色荧光蛋白（GFP）在特定细胞群体中表达的转基因斑马鱼的组合提供了描述其他技术不可见的解剖细节的机会。 ...
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| Extracellular Axon Stimulation
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Author:
Date:
2017-03-05
[Abstract] This is a detailed protocol explaining how to perform extracellular axon stimulations as described in Städele and Stein, 2016. The ability to stimulate and record action potentials is essential to electrophysiological examinations of neuronal function. Extracellular stimulation of axons traveling in fiber bundles (nerves) is a classical technique in brain research and a fundamental tool in neurophysiology (Abbas and Miller, 2004; Barry, 2015; Basser and Roth, 2000; Cogan, 2008). It allows for activating action potentials in individual or multiple axons, controlling their firing frequency, ...
[摘要] 这是一个详细的协议，说明如何执行细胞外轴突刺激，如Städele和Stein，2016所述。刺激和记录动作电位的能力对神经元功能的电生理检查至关重要。 在纤维束（神经）中行进的轴突的细胞外刺激是脑研究中的一种经典技术，也是神经生理学的基础工具（Abbas和Miller，2004; Barry，2015; Basser和Roth，2000; Cogan，2008）。 它允许在单个或多个轴突中激活动作电位，控制其发射频率，提供关于神经元通信速度以及神经元健康和功能的信息。
【背景】细胞外轴突刺激引起动作电位（AP），而不需要将电极引入神经元。该方案描述了阴极刺激，其使用静息神经元的膜电位为负，而细胞外周围为正的事实。需要两个电极：（1）放置在轴突附近的刺激电极（阴极）和（2）置于浴中的参比电极（阳极）。当激活时，刺激电极向轴突的外部添加电子，从而增加负电荷。这使得轴突的外侧不太积极，因此减小神经元内外的潜在差异。结果是轴突内部局部去极化。如果数量足够，这会引起AP。引发的AP起始于靠近刺激电极并沿着轴突双向传播。
引起AP所需的阈值电流取决于几个参数，包括（1）轴突直径（较粗略的轴突首先被去极化），（2）刺激电极和轴突之间的距离，以及（3）刺激幅度和持续时间。持续时间必须限制在少于AP的持续时间以防止神经元膜变得难治性。因此，通常使用阈值幅度的短电流脉冲来引出各个AP。由于在较低的刺激振幅下招募较厚的轴突，所以如果感兴趣的轴突是神经中最大直径的轴突，则细胞外刺激效果最好。如果靶向较小的轴突，则需要较大的刺激振幅，除了感兴趣的较小轴突之外，还可以首先激活较大的轴突。 ...
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| Axonal Conduction Velocity Measurement
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Author:
Date:
2017-03-05
[Abstract] Action potential conduction velocity is the speed at which an action potential (AP) propagates along an axon. Measuring AP conduction velocity is instrumental in determining neuron health, function, and computational capability, as well as in determining short-term dynamics of neuronal communication and AP initiation (Ballo and Bucher, 2009; Bullock, 1951; Meeks and Mennerick, 2007; Rosenthal and Bezanilla, 2000; Städele and Stein, 2016; Swadlow and Waxman, 1976). Conduction velocity can be measured using extracellular recordings along the nerve through which the axon projects. Depending on ...
[摘要] 动作电位传导速度是动作电位（AP）沿着轴突传播的速度。测量AP传导速度有助于确定神经元的健康，功能和计算能力，以及确定神经元通信和AP启动的短期动力学（Ballo和Bucher，2009; Bullock，1951; Meeks and Mennerick，2007; Rosenthal和Bezanilla，2000;Städele和Stein，2016; Swadlow和Waxman，1976）。传导速度可以通过沿轴突投射的神经的细胞外记录来测量。根据神经中的轴突数量，可以检测个体或许多轴突的AP速度。
该协议概述了如何通过使用两个空间距离的细胞外电极来测量（A）刺激的AP和（B）自发产生的AP的AP传导速度。虽然这里使用无脊椎动物神经系统，但是这种技术的原理是普遍的，并且可以容易地调整到其他神经系统制剂（包括脊椎动物）。
【背景】神经系统中的长距离通讯是由沿轴突行进的AP介导的。当产生AP时流过轴突膜的离子电流（Hodgkin和Huxley，1952）可以使用细胞外记录电极在神经元外部检测。不同神经元中的AP传导速度是非常可变的，范围从每秒200米（447英里每小时）到小于0.1米每秒（每小时0.2英里）（Kress等人，2008; ...
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