Name: auditory brainstem response and outer hair cell whole-cell patch clamp recording in postnatal rats
Uploaded: 2018-05-24T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats at JoVE.com

이 작품은 973 프로그램 (2014CB943002), 국립 자연 과학 재단의 중국 (11534013, 31500841)에서 교부 금에 의해 지원 되었다.

동물 주제와 관련 된 모든 실험 프로토콜 남부 의과대학의 동물 윤리 위원회에 의해 승인 되었다.
1. 실험에 대 한 솔루션을 준비 합니다.
<ol><li>마 취 준비 ( 재료의 표참조): 1.5 %pentobarbital 나트륨 ddH2오에에서 녹아</li>
	<li>해 부 솔루션 준비 ( 재료의 표참조): 1 M NaOH와 ddH2O. 조절 pH 7.3 1 리터에 Leiboviz의 L-15 분말의 1 개의 부 대를 해산. 300-330 mOsm osmolarity osmometer를 사용 하기 전에 10 mM HEPES 사용 하 여 조정 합니다.</li>
	<li>2 mg/mL 콜라 IV 해산 ( 재료의 표참조) 해 부 솔루션 단계 1.2 준비.</li>
	<li>( 재료의 표참조) immunostaining 솔루션 준비: 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)에 4 %paraformaldehyde 해산. 주의: Paraformaldehyde은 독성; 적절 한 보호를 착용 하십시오.</li>
	<li>0.3% 침투성 에이전트 PBS에 희석. 블로킹 버퍼 PBS에 10% 정상 염소 혈 청을 희석. 블로킹 버퍼에서 prestin 항 체 1: 200을 희석. 블로킹 버퍼에 Alexa488 활용 된 항 체 1:600 희석. Phalloidin Tetramethylrhodamine B isothiocyanate 1: 200 PBS에 희석.</li>
	<li>Extracellular 솔루션 준비 ( 재료의 표참조): (1.2 단계) 위에서 설명한 대로 Leiboviz의 L-15 매체를 준비.</li>
	<li>세포내 솔루션 준비 ( 재료의 표참조).</li>
</ol>2. ABR 기록
참고: ABR 녹음 이전 설명 하고있다9우리의 이전 연구 자세히.
<ol><li>Sprague Dawley (SD) 쥐 (1-14 주 오래 된 강아지와 2 개월 된 성인, 남녀) 1.5% 나트륨 pentobarbital (새끼에 대 한 22 mg/kg과 30 mg/kg 성인, 복 (i.p.))의 단일 주사로 anesthetize.</li>
	<li>동물의 신체를 고정 하는 폴 리 에틸렌 거품 형에 마 취 동물을 배치 합니다. 동물 소리 약하게 방에 방진 테이블에 놓습니다. 생리대와 37.5 ° C에서 동물의 체온을 유지.</li>
	<li>70% (vol/vol) 에탄올과 머리 영역을 닦으십시오. 좋은 위를 사용 하 여에 게 1-2 m m 절 개를 ventrolateral 참조 전극 또는 지상에 외부 pinna. 쳇 바늘 전극 (기록 전극)는 두개골 꼭지점 (그림 1A)에 있습니다.</li>
	<li>다양 한 주파수의 보정된 음색 파열 (1 ms 상승/하강, 3 ms 고원) 생성 함수 발생기를 사용 하 여 (2, 4, 8, 16, 24 및 32 kHz)와 강도 (dB 5 단계에서 10 dB SPL 85에서 감소). 주파수와 진폭을 수동으로 다 또는 컴퓨터를 사용 하 여. 동물의 머리 쪽으로 떨어져 10 cm에 있는 정전기 스피커를 통해 소리 자극을 제공 합니다.</li>
	<li>(100-1000 Hz)를 필터링 하 고 증폭 (256 회) 사운드 이끌려 잠재력에 Abr를 다기능 프로세서를 사용 하 여 평균. 온라인 및 오프 라인 분석을 위해 저장 된 ABR 추적 모니터링 됩니다. 그것은 하나의 동물에서 녹음 하는 ABR을 완료 하는 데 약 40 분 걸립니다. 참고: 일반적으로, 3 ~ 7 봉우리 (파 나 파 7 세) 대기 시간은 15 ms 수 보다 적게 식별 (그림 1B). ABR 임계값 어느 파에 I와 II는 검출 될 수 있는 최소 소리 수준으로 정의 됩니다.</li>
	<li>안락사 (0.3 mL 1.5% 나트륨 pentobarbital 복 주사)와 마 취에서 깨어 동물 전에.</li>
</ol>3. 장기의 Corti (OC) 해 부
<ol><li>쥐 새끼 anesthetize 쥐 보다 6 일 이전에 대 한 (< P6), 100 mm 문화 접시에 있는 동물을 유지 하 고 10 분 동안 얼음 접시 커버. 쥐를 위해 > P6, 1.5% 나트륨 pentobarbital (22 mg/kg, i.p.)의 단일 주입으로 동물을 anesthetize. 마 취 후 쥐 새끼를 목을 벨.</li>
	<li>70% (vol/vol) 에탄올을 분사 하 여 머리를 소독.</li>
	<li>가 위; 화살 중간에 따라 두개골을 열으십시오 내가 폭로 뇌를 제거 합니다.</li>
	<li>얼음 처럼 차가운 L-15 (그림 2A)의 3 mL 가득 35 mm 페 트리 접시로 내가 전송 합니다.</li>
	<li>해 부 현미경 미세 집게를 사용 하 여 달팽이 관 (그림 2B)의 뼈 캡슐을 제거 하.</li>
	<li>OC를 풀 다 및 관련 흔 vascularis (SV)는 modiolus에서.</li>
	<li>개최 하 여 집게와 SV의 기저 부분 구분 OC SV에서 완전히 기지에 정점 (그림 2C)에서 천천히 해제 합니다.</li>
	<li>잘라 OC 균등 하 게 3 개의 조각으로 고급가 위 (그림 2D)를 사용 하 여.</li>
</ol>4. 면역 형광 염색
<ol><li>200 µ L 피 펫 팁을 사용 하 여 유리 슬라이드에 OC (3.8 단계)의 세그먼트를 전송 하 고 적어도 4 h 4 ° c.에 대 한 4 %paraformaldehyde 100 µ L로 수정 주의: Paraformaldehyde은 독성; 적절 한 보호를 착용 하십시오.</li>
	<li>신선한 PBS의 100 µ L로 paraformaldehyde 여 조직을 씻어. 워시 3 시간 10 분 대 한 조직.</li>
	<li>실 온에서 30 분 PBS에 0.3% 침투성 에이전트 조직 품 어.</li>
	<li>PBS에 침투성 에이전트를 삭제 하 고 세 번 PBS 가진 조직 씻어.</li>
	<li>10% 정상 염소 혈 청 PBS에 실 온에서 1 h와 함께 차단 합니다.</li>
	<li>하룻밤 실 온에서 또는 4 ° C에서 2 시간에 대 한 솔루션을 차단에 안티-prestin-C-말단 항 체 (1: 200)로 품 어.</li>
	<li>5 분에 대 한 PBS 세 번 씻어.</li>
	<li>Alexa488 활용 된 이차 항 체 (1:600)와 함께 어둠 속에서 실 온에서 1 h에 대 한 차단 솔루션에서 품 어.</li>
	<li>어둠 속에서 5 분에 대 한 PBS 세 번 씻어.</li>
	<li>어둠 속에서 실 온에서 10 분 동안 rhodamine-phalloidin (1: 200)으로 품 어.</li>
	<li>어둠 속에서 5 분에 대 한 PBS 세 번 씻어.</li>
	<li>장착 매체 (DAPI 포함) 유리 슬라이드에 탑재 합니다. Confocal 현미경 검사 법 405를 사용 하 여 이미지 nm, 488 nm, 그리고 594 nm 레이저. 0.1-0.5에서 레이저 전원 설정 mW 및 스캔 속도 0.5 프레임/s에서.</li>
</ol>5. 패치 클램프 격리 OHCs의 기록
<ol><li>피펫은 끌어당기는 사람을 사용 하 고 마이크로-위조 패치를 pipettes 팁 직경 2-3 µ m. 다시 채우기 세포내 솔루션 펫. 일반적으로, 패치 피 펫의 초기 저항 2.5-3.5 m ω 목욕 솔루션에서 이었다.</li>
	<li>200 µ L 피 펫 팁을 사용 하 여 (단계 3.8)에서 OC의 조각 35 mm 페 트리 접시에 전송 합니다. 소화 효소 소화 매체의 100 µ L와 조직 (콜라 4, 참조 테이블의 재료) 실 온에서 5 분.</li>
	<li>효소 소화 매체 L-15의 100 µ L로 치환 조직에서 세포를 분리 하는 마이크로 메스를 사용 하 여 작은 조각으로 잘라.</li>
	<li>부드러운 pipetting 후 만든 작은 플라스틱 챔버로 셀 전송 (직경 ~ 1.5 c m) 효소 무료 목욕 솔루션으로 가득 (~ 1.5 mL 재료의 표참조).</li>
	<li>챔버는 거꾸로 한 현미경의 스테이지에 배치 합니다. 건강 한 나타나는 독방 OHCs 찾아.</li>
	<li>700B 앰프의 헤드 단계에 패치 피 펫을 로드 합니다. micromanipulator에 의해 패치 피 펫을 신중 하 게 이동 하 고 외부 머리 세포 (그림 3A)의 바닥의 주위에 위치.</li>
	<li>전체 셀 패치 클램프 세포 체의 측면 벽을 씰링 하 여 OHC 세포 막 파열까지 가벼운 흡입을 적용 합니다. 개최 잠재적인 설정-70 mV. 셀 액세스 저항 10에서 17 m ω에 배열 했다와 막 저항 500 m ω, 100에서 배열 했다 그리고 성공적인 전체 셀 구성으로 간주 됩니다.</li>
	<li>Hyperpolarizing 및 depolarizing 전압 적용 컴퓨터 제어를 사용 하 여 (250 ms 기간 및 −140에서 +94에 이르기까지 13 mV 단계에 mV) 전체 셀 전류를 유도 하는 셀.</li>
	<li>전체 셀 전류를 증폭, 700B 증폭기 (5 kHz의 코너 주파수) 필터링. 1440A 컨버터 및 오프 라인 분석에 대 한 저장소로 데이터를 변환 합니다.</li>
	<li>패치 클램프 소프트웨어에 의해 제어 하는 두 개의 사인파 전압 자극 프로토콜을 사용 하 여 OHCs의 막 커패시턴스를 측정 합니다. 110-140에서 stimulate 전압 범위 설정 mV. 오프 라인 분석을 위해 데이터를 저장 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>He, D. Z., Zheng, J., Kalinec, F., Sacchi Kakehata, S. S. a. n. t. o. s. -., J, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+in+to+the+amazing+outer+hair+cell:+membrane+wizardry+with+a+twist+and+shout.">Tuning in to the amazing outer hair cell: membrane wizardry with a twist and shout.</a> J Membr Biol. 209, 119-134 (2006).</li><li>Dallos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+amplification,+outer+hair+cells+and+prestin.">Cochlear amplification, outer hair cells and prestin.</a> Curr Opin Neurobiol. 18, 370-376 (2008).</li><li>Zheng, J., 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=Prestin+is+the+motor+protein+of+cochlear+outer+hair+cells.">Prestin is the motor protein of cochlear outer hair cells.</a> Nature. 405, 149-155 (2000).</li><li>Abe, T., 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=Developmental+expression+of+the+outer+hair+cell+motor+prestin+in+the+mouse.">Developmental expression of the outer hair cell motor prestin in the mouse.</a> J Membr Biol. 215, 49-56 (2007).</li><li>Waguespack, J., Salles, F. T., Kachar, B., Ricci, 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=Stepwise+morphological+and+functional+maturation+of+mechanotransduction+in+rat+outer+hair+cells.">Stepwise morphological and functional maturation of mechanotransduction in rat outer hair cells.</a> J Neurosci. 27, 13890-13902 (2007).</li><li>Zhang, L. I., Bao, S., Merzenich, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+and+specific+influences+of+early+acoustic+environments+on+primary+auditory+cortex.">Persistent and specific influences of early acoustic environments on primary auditory cortex.</a> Nat Neurosci. 4, 1123 (2001).</li><li>De, V. -. S. E., Chang, E. F., Bao, S., Merzenich, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+period+window+for+spectral+tuning+defined+in+the+primary+auditory+cortex+(A1)+in+the+rat.">Critical period window for spectral tuning defined in the primary auditory cortex (A1) in the rat.</a> J Neurosci. 27, 180-189 (2007).</li><li>He, D. Z., Evans, B. N., Dallos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+appearance+and+development+of+electromotility+in+neonatal+gerbil+outer+hair+cells.">First appearance and development of electromotility in neonatal gerbil outer hair cells.</a> Hearing Res. 78, 77-90 (1994).</li><li>Hang, J., 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=Synchronized+Progression+of+Prestin+Expression+and+Auditory+Brainstem+Response+during+Postnatal+Development+in+Rats.">Synchronized Progression of Prestin Expression and Auditory Brainstem Response during Postnatal Development in Rats.</a> Neural Plast. , 4545826 (2016).</li><li>Ehret, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+absolute+auditory+thresholds+in+the+house+mouse+(Mus+musculus).">Development of absolute auditory thresholds in the house mouse (Mus musculus).</a> J Am Audiol Soc. 1, 179-184 (1976).</li><li>M&#248;ller, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hearing:anatomy, physiology, and disorders of the auditory system. , (2006).</li><li>He, D. Z., Zheng, J., Edge, R., Dallos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+cochlear+inner+hair+cells.">Isolation of cochlear inner hair cells.</a> Hearing Res. 145, 156-160 (2000).</li><li>Tang, J., Pecka, J. L., Tan, X., Beisel, K. W., He, D. Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+Pendrin+Protein,+an+Anion+Transporter+and+Molecular+Motor.">Engineered Pendrin Protein, an Anion Transporter and Molecular Motor.</a> J Biological Chem. 286, 31014-31021 (2011).</li><li>Fu, 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=The+Effects+of+Urethane+on+Rat+Outer+Hair+Cells.">The Effects of Urethane on Rat Outer Hair Cells.</a> Neural Plast. 2016, 1-11 (2016).</li></ol>

저자는 공개 없다.

쥐 날 11 미만, 청각 피 질6,7소리 자극에 대 한 응답에서 행동 잠재력을 관찰 수 있었다. 따라서, 출생 후 하루 11 "청각 발병"10로 설명 되어 있습니다. 청각 기능 공부 하기 전에 청력 발병은 하지 잘 아직 개발. 성인 ABR 녹음에 대 한 유사한 방법을 사용 하 여, Abr P11 보다 젊은 쥐 새끼에서 순수한 톤 버스트 여 elicited 될 수 보여 줍니다 (<...

달팽이 관의 감각 세포의 두 가지 기능 포유류 청각을 위해 필수적입니다: mechanoelectric 변환 (메트로) 및 electromotility1,2. 메트로 채널 머리 번들, IHCs (IHCs) 및 막 잠재적인 변경으로 OHCs 변환 사운드 진동 뿐만 아니라 innervated 나선형 ganglion 신경의 전기 신호에 의해 OHCs 막 잠재력과 셀 길이 변경 하 고 낮은 수준의 소리의 진동 증폭. Electromotility 나이 활동 OHCs3의 측면 벽에 있는 모터 단백질 prestin에 의해 파생 됩니다.
많은 종의 설치류를 포함 하 여, 청각 기능 초기 산 후 신 기원4,5에 성숙 하지 않습니다. 사운드 신호에 대응에서 행동 잠재력 심리 발병6,7전에 청각 피 질에서 검출 될 수 있습니다. 형태학의 개발 및 달팽이 관의 기능 마우스, 햄스터, 쥐4,5,8에서 널리 공부 되었습니다 했다. Mechanotransduction 및 electromotility 세포의 또한 개발 초기 생명 시대5.
다른 산 후 나가에 쥐의 청각 감도 평가 하기 위해 청각 brainstem 응답 (ABR) 쥐 새끼에 기록 하는 방법을 개발 했습니다. 전체 셀 패치 클램프 electrophysiologically는 OHCs를 조사 하는 이상적인 기술입니다. 그러나, 전체 셀 씰링의 저속 절연된 OHCs의 electromotility의 조사 제한 된 신경 세포와 다른 상피 세포에서 수행 하는 패치 클램프와 비교.
여기는 산 후 쥐에서 심하게 천연된 달팽이 관에 형태학 상으로 electrophysiologically는 OHCs을 조사 하는 절차에 설명 합니다. 이 메서드는 내부 머리 전지 개발 및 기능을 조절 하는 분자 메커니즘 연구를 수정할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Anesthetic&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital sodium</td><td>Sigma</td><td>P3761</td><td>1.5% in water</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Dissection solution&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leiboviz&#039;s L-15 Medium</td><td>Life Technologies</td><td>41300-039</td><td>1 pack in 1 L water</td></tr><tr><td>Collagenase IV</td><td>Sigma</td><td>C5138</td><td>2 mg/mL in L-15</td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma</td><td>7365-45-9</td><td>10 mM</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Immunostaining solutions&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>10010023</td><td>PH 7.3</td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>Sigma</td><td>158127</td><td>4% in PBS</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Amresco</td><td>ZS-0694</td><td>0.3% in PBS</td></tr><tr><td>Normal goat serum</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>10000C</td><td>10% in PBS</td></tr><tr><td>prestin antibody</td><td>Santa Cruz</td><td>SC-22694</td><td>dil 1:200</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488-conjugated antibody</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>A-11055</td><td>dil 1:600</td></tr><tr><td>Phalloidin-Tetramethylrhodamine B isothiocyanate</td><td>Sigma</td><td>P1951</td><td>dil 1:200</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Solarbio</td><td>C0060</td><td>dil 1:20</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Extracellular solution&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leiboviz&#039;s L-15 Medium</td><td>Life Technologies</td><td>41300-039</td><td>1 pack in 1 L water</td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma</td><td>7365-45-9</td><td>10 mM</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Intracellular solution&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CsCl</td><td>Sigma</td><td>7647-17-8</td><td>140 mM</td></tr><tr><td>MgCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma</td><td>7791-18-6</td><td>2 mM</td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Sigma</td><td>67-42-5</td><td>10 mM</td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma</td><td>7365-45-9</td><td>10 mM</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Osmometer</td><td>Gonotec</td><td>OSMOMAT 3000 basic</td><td></td></tr><tr><td>Forcep</td><td>WPI</td><td>14095</td><td>Tweezers dumont</td></tr><tr><td>Micropipette puller</td><td>Sutter Instrument</td><td>MODLE-P97</td><td></td></tr><tr><td>Micro Forge</td><td>Narishigen</td><td>MF-830</td><td></td></tr><tr><td>Mini Operating System</td><td>Sutter Instrument</td><td>MP-285</td><td></td></tr><tr><td>MultiClamp</td><td>Axon</td><td>700B</td><td></td></tr><tr><td>Low-Noise Data Acquisition System</td><td>Axon</td><td>1440A</td><td></td></tr><tr><td>ES1 speaker</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TDT system 3</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Software&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>SigGenRP software</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BioSigRP software</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>jClamp</td><td>Scientific Solutions</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Animal&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>SD rat</td><td>Experimental Animal Center of Southern Medical University</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

auditory brainstem response and outer hair cell whole-cell patch clamp recording in postnatal rats

외부 머리 세포 포유류 달팽이 관의 감각 세포의 두 종류 중 하나입니다. 그들은 약한 진동의 저수준 사운드 신호를 증폭 하는 잠재적인 수용 체와 그들의 셀 길이 변경 합니다. 형태학 및 electrophysiological 속성 외부 머리 세포 (OHCs)의 이른 출생 후 년에 발전 한다. 외부 머리 세포의 성숙 청각 시스템의 발전에 기여할 수 있습니다. 그러나, OHCs 개발의 과정은 잘 공부 하지. 이 부분적으로 electrophysiological 접근 하 여 그들의 기능을 측정 하는 데 어려움입니다. 위의 문제를 해결 하는 간단한 방법을 개발, 목적 여기 우리가 출생 후 쥐에서 심하게 천연된 달팽이 관에서 OHCs의 기능을 공부 하는 단계별로 프로토콜을 설명 합니다. 이 방법으로 순수 톤 자극에 인공 응답을 평가 하 고 식 수준 및 OHCs에 모터 단백질 prestin의 기능 검사 수 있습니다. 이 메서드는 또한 내부 세포 (IHCs) 조사를 사용할 수 있습니다.

ABR에서 마 취 쥐 새끼 산 후 제 7 일 보다 오래 된 (P7) 순수한 톤 버스트 (그림 1A)를 사용 하 여 elicited 될 수 있습니다. 그림 1B같이 ABR 파형 쥐 새끼만 3 ~ 4 가지 파도 작은 진폭 보여준에서 얻은. 일반적으로, 7 개의 봉우리까지 성인 동물 (그림 1B)의 ABR 파형에서 관찰 되었다.
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Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats

이 프로토콜에는 출생 후 쥐 새끼에서 청각 brainstem 응답을 기록 하는 방법을 설명 합니다. 외부 머리 세포의 기능 개발 조사, 고립 된 외부 머리 세포에 기록 하는 전체 셀 패치 클램프 실험 절차 단계별 설명 합니다.

청각 Brainstem 응답 및 출생 후 쥐에 외부 머리 세포 전체 셀 패치 클램프 기록

The outer hair cell is one of the two types of sensory hair cells in the mammalian cochlea. They alter their cell length with the receptor potential to ...

auditory-brainstem-response-outer-hair-cell-whole-cell-patch-clamp

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

9.4K 조회수.  Southern Medical University. 이 프로토콜에는 출생 후 쥐 새끼에서 청각 brainstem 응답을 기록 하는 방법을 설명 합니다. 외부 머리 세포의 기능 개발 조사, 고립 된 외부 머리 세포에 기록 하는 전체 셀 패치 클램프 실험 절차 단계별 설명 합니다.

비디오: Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats

Patch Clamp Recordings on Intact Dorsal Root Ganglia from Adult Rats

Patch clamp studies from dorsal root ganglia (DRGs) neurons have increased our understanding of the peripheral nervous system. Currently, the majority of recordings are conducted on dissociated DRG neurons, which is a standard preparation for most laboratories. Neuronal properties, however, can be altered by axonal injury resulting from enzyme digestion used in acquiring dissociated neurons. Further, dissociated neuron preparations cannot fully represent the microenvironment of the DRG since loss of contact with satellite glial cells that surround the primary sensory neurons is an unavoidable consequence of this method. To overcome the limitations in using conventional dissociated DRG neurons for patch clamp recordings, in this report we describe a method to prepare intact DRGs and conduct patch clamp recordings on individual primary sensory neurons ex vivo. This approach permits the fast and straightforward preparation of intact DRGs, mimicking in vivo conditions by keeping DRG neurons associated with their surrounding satellite glial cells and basement membrane. Furthermore, the method avoids axonal injury from manipulation and enzyme digestion such as when dissociating DRGs. This ex vivo preparation can additionally be used to study the interaction between primary sensory neurons and satellite glial cells.

This manuscript describes how to prepare intact dorsal root ganglia for patch clamp recordings. This preparation maintains the microenvironment for neurons and satellite glial cells, thus avoiding the phenotypic and functional changes seen using dissociated DRG neurons.

성인 쥐에서 본래 등쪽 뿌리 신경절에 패치 클램프 녹음

Patch clamp studies from dorsal root ganglia (DRGs) neurons have increased our understanding of the peripheral nervous system. Currently, the majority of ...

연구

생화학

Postsynaptic Recordings at Afferent Dendrites Contacting Cochlear Inner Hair Cells: Monitoring Multivesicular Release at a Ribbon Synapse

The afferent synapse between the inner hair cell (IHC) and the auditory nerve fiber provides an electrophysiologically accessible site for recording the postsynaptic activity of a single ribbon synapse 1-4. Ribbon synapses of sensory cells release neurotransmitter continuously, the rate of which is modulated in response to graded changes in IHC membrane potential 5. Ribbon synapses have been shown to operate by multivesicular release, where multiple vesicles can be released simultaneously to evoke excitatory postsynaptic currents (EPSCs) of varying amplitudes 1, 4, 6-11. Neither the role of the presynaptic ribbon, nor the mechanism underlying multivesicular release is currently well understood.
The IHC is innervated by 10-20 auditory nerve fibers, and every fiber contacts the IHC with a unmyelinated single ending to form a single ribbon synapse. The small size of the afferent boutons contacting IHCs (approximately 1 &mu;m in diameter) enables recordings with exceptional temporal resolution to be made. Furthermore, the technique can be adapted to record from both pre- and postsynaptic cells simultaneously, allowing the transfer function at the synapse to be studied directly 2. This method therefore provides a means by which fundamental aspects of neurotransmission can be studied, from multivesicular release to the elusive function of the ribbon in sensory cells.

Whole-cell patch-clamp recordings from auditory nerve fiber dendrites at the inner hair cell ribbon synapse in the mammalian cochlea.

달팽이 내부 세포에 문의 수입 성의 Dendrites에서 Postsynaptic 레코딩 : 리본 시냅스에서 모니터링 Multivesicular 릴리스

The afferent synapse between the inner hair cell (IHC) and the auditory nerve fiber provides an electrophysiologically accessible site for recording the ...

신경과학

Patch Clamp Recordings in Inner Ear Hair Cells Isolated from Zebrafish

Patch clamp analyses of the voltage-gated channels in sensory hair cells isolated from a variety of species have been described previously1-4 but this video represents the first application of those techniques to hair cells from zebrafish. Here we demonstrate a method to isolate healthy, intact hair cells from all of the inner ear end-organs: saccule, lagena, utricle and semicircular canals. Further, we demonstrate the diversity in hair cell size and morphology and give an example of the kinds of patch clamp recordings that can be obtained. The advantage of the use of this zebrafish model system over others stems from the availability of zebrafish mutants that affect both hearing and balance. In combination with the use of transgenic lines and other techniques that utilize genetic analysis and manipulation, the cell isolation and electrophysiological methods introduced here should facilitate greater insight into the roles hair cells play in mediating these sensory modalities.

The purpose of this video is to demonstrate procedures for obtaining healthy, intact hair cells from the inner ear organs of adult zebrafish and then using them for patch clamp studies aimed at characterizing the biophysical properties of their voltage-gated channels.

귀에 세포의 패치 클램프 녹음 절연 Zebrafish에서

Patch  clamp analyses of the voltage-gated channels in sensory hair cells isolated  from a variety of species have been described previously1-4 but this  ...

Trans-Tympanic Drug Delivery for the Treatment of Ototoxicity

The systemic administration of protective agents to treat drug-induced ototoxicity is limited by the possibility that these protective agents could interfere with the chemotherapeutic efficacy of the primary drugs. This is especially true for the drug cisplatin, whose anticancer actions are attenuated by antioxidants which provide adequate protection against hearing loss. Other current or potential otoprotective agents could pose a similar problem, if administered systemically. The application of various biologicals or protective agents directly to the cochlea would allow for high levels of these agents locally with limited systemic side effects. In this report, we demonstrate a trans-tympanic method of delivery of various drugs or biological reagents to the cochlea, which should enhance basic science research on the cochlea and provide a simple way of directing the use of otoprotective agents in the clinics. This report details a method of trans-tympanic drug delivery and provides examples of how this technique has been used successfully in experimental animals to treat cisplatin ototoxicity.

We present a technique for localized administration of drugs through the trans-tympanic route into the cochlea. Drug delivery through this route would not interfere with the anti-cancer efficacy of the chemotherapeutic drugs such as cisplatin.

Ototoxicity의 치료에 대 한 트랜스-귀 약물 전달

The systemic administration of protective agents to treat drug-induced ototoxicity is limited by the possibility that these protective agents could ...

의학

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as visually evoked potentials (VEPs) or somatosensory evoked potentials (SEPs), the auditory evoked potentials (AEPs) are triggered by the repetitive presentation of identical stimuli, the electroencephalographic (EEG) response of which is subsequently averaged resulting in distinct positive (p) and negative (n) deflections. In humans, both the amplitude and the latency of individual peaks can be used to characterize alterations in synchronization and conduction velocity in the underlying neuronal circuitries. Importantly, AEPs are also applied in basic and preclinical science to identify and characterize the auditory function in pharmacological and genetic animal models. Even more, animal models in combination with pharmacological testing are utilized to investigate for potential benefits in the treatment of sensorineural hearing loss (e.g., age- or noise-induced hearing deficits). Here we provide a detailed and integrative description of how to record auditory brainstem-evoked responses (ABRs) in mice using click and tone-burst application. A specific focus of this protocol is on pre-experimental animal housing, anesthesia, ABR recording, ABR filtering processes, automated wavelet-based amplitude growth function analysis, and latency detection.

Brainstem evoked response audiometry is an important tool in clinical neurophysiology. Nowadays, brainstem evoked response audiometry is also applied in the basic science and preclinical studies involving both pharmacological and genetic animal models. Here we provide a detailed description of how auditory brainstem responses can be successfully recorded and analyzed in mice.

마우스에서 뇌간 에서 데이터 수집 및 분석 음성 응답 청력 측정

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...

Isolating and Culturing Vestibular and Spiral Ganglion Somata from Neonatal Rodents for Patch-Clamp Recordings

The compact morphology of isolated and cultured inner ear ganglion neurons allows for detailed characterizations of the ion channels and neurotransmitter receptors that contribute to cell diversity across this population. This protocol outlines the steps necessary for successful dissecting, dissociating, and short-term culturing of the somata of inner ear bipolar neurons for the purpose of patch-clamp recordings. Detailed instructions for preparing vestibular ganglion neurons are provided with the necessary modifications needed for plating spiral ganglion neurons. The protocol includes instructions for performing whole-cell patch-clamp recordings in the perforated-patch configuration. Example results characterizing the voltage-clamp recordings of hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN)-mediated currents highlight the stability of perforated-patch recording configuration in comparison to the more standard ruptured-patch configuration. The combination of these methods, isolated somata plus perforated-patch-clamp recordings, can be used to study cellular processes that require long, stable recordings and the preservation of intracellular milieu, such as signaling through G-protein coupled receptors.

Presented here are methods providing detailed instructions for dissecting, dissociating, culturing, and patch-clamp recording from vestibular ganglion and spiral ganglion neurons of the inner ear.

Patch-Clamp 기록을 위해 신생아 설치류에서 전정 및 나선형 신경절 소마타를 분리 및 배양합니다.

The compact morphology of isolated and cultured inner ear ganglion neurons allows for detailed characterizations of the ion channels and neurotransmitter ...

Measuring the Auditory Brainstem Response in Mice

<a href='https://appjove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/64286/modified-experimental-conditions-for-noise-induced-hearing-loss-mice'>Source: Lee, D., et. al. Modified Experimental Conditions for Noise-Induced Hearing Loss in Mice and Assessment of Hearing Function and Outer Hair Cell Damage. J. Vis. Exp. (2023)</a>This video demonstrates the measurement of auditory brainstem response (ABR) in a mouse. Electrodes are placed on the head, behind the ear, and near the tail of an anesthetized mouse. Acoustic stimuli at various intensities are delivered, and electric signals generated are recorded as waveforms.

Source: Lee, D., et. al. Modified Experimental Conditions for Noise-Induced Hearing Loss in Mice and Assessment of Hearing Function and Outer Hair Cell ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neuropathology

Neuromuscular Disorders

Perforated Patch-Clamp Recordings of Inner Ear Sensory Neuron Cell Bodies

Source: Iyer, M. R., et al. <a href="https://appjove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/64908">Isolating and Culturing Vestibular and Spiral Ganglion Somata from Neonatal Rodents for Patch-Clamp Recordings.</a> J. Vis. Exp. (2023).
This video demonstrates the patch-clamp technique for measuring ionic currents in inner ear sensory neuron cell bodies. It details the preparation and use of a polished patch-clamp pipette filled with an internal solution containing amphotericin B, which perforates the membrane to allow ion movement while preserving intracellular conditions. Voltage pulses are applied to trigger and record ion channel activity, providing insights into their properties and behavior.

내이 감각 뉴런 세포체의 천공된 패치 클램프 기록

1. Recording
NOTE: In this procedure, patch-clamp recordings from the isolated ganglion are typically performed 12-24 h after the plating. Other labs have ...

Neurophysiology

Imaging and Optical Techniques

Recording Auditory Brainstem Responses in a Rat Pup

Source: Chang, A. et al., <a href="https://appjove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/56678">Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats.</a> J. Vis. Exp. (2018).
This video demonstrates a method for recording auditory brainstem responses (ABRs) from rat pups. It outlines the steps for electrode placement, sound stimulus application, and signal processing analysis in the brainstem to assess neural responses.

새끼 쥐의 청각 뇌간 반응 기록

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...

Electrophysiology Techniques

Whole-Cell Patch Clamp Recordings on Intact Rat Dorsal Root Ganglia

Source: Gong, K.,et al. <a href="https://appjove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/54287">Patch Clamp Recordings on Intact Dorsal Root Ganglia from Adult Rats.</a> J. Vis. Exp. (2016)
This video demonstrates the examination of sensory neuron excitability in the dorsal root ganglia using the patch clamp technique to measure the rheobase and membrane potential, analyzing the neurons&#39; responses to incremental current injections.