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全細胞膜片鉗記錄(whole-cell patch clamp)

把尖端極細的玻璃電極貼上一顆神經元的細胞膜、再把那一小塊膜打穿,讓電極直接接觸細胞內部,就能量到這顆細胞的電位變化或流進來的電流。 它能逐毫秒看到單一神經元的放電(尖峰)與突觸電流,比螢光鈣影像更直接;代價是一次只能記一顆細胞,且要找得到、接得上那顆細胞。本庫用它量 KC→MBON 突觸在多巴胺作用後變強還是變弱。

本頁用語(每頁可單獨查閱,故重複列出):

怎麼算 / 怎麼判定

在配對(或單獨活化 DAN)前後各記錄一次同一顆 MBON 對同樣輸入(氣味或 KC 刺激)的反應,比較尖峰數、EPSC 振幅或電荷。定位到 KC→MBON 突觸的常見論證:潛時短(單突觸)、KC 本身的興奮性不變、MBON 不放電也會發生。

庫內的用法

來源 怎麼用 得到什麼
s-hige-2015-heterosynaptic-plasticity 活體、頭部固定;記錄 MBON-γ1pedc、MBON-α2sc、MBON-γ2α′1;電流箝制看尖峰,電壓箝制(含銫內液+10 mM QX-314 消除 MBON 自身尖峰,維持 −70 或 −60 mV)看 EPSC;部分以 cell-attached(不打穿膜、只量尖峰)代替 配對氣味的放電降 80% ± 5.7%、EPSC 電荷降 90% ± 3.7%;電壓箝制下配對(MBON 尖峰被抑 83% ± 4.5%)照樣誘發減弱 → 不需要突觸後放電
s-cohn-2015-coordinated-neuromodulation 離體腦;γ4 MBON 電壓箝制(名義上 −70 mV),刺激為乙醯膽鹼離子導入萼部;另記錄 KC 檢查其電位與放電 活化 58E02 DAN 後 γ4 MBON 誘發電流約 1.5 → 16 pA(n=5,從圖判讀);EPSC 潛時 3.8 ± 0.1 ms,作者據此判為單突觸;KC 的基礎膜電位與放電不變(補充圖 S6B,?待查)

數值見 numbers 與 c-kc-mbon-plasticity。

引用時的陷阱

  1. 兩篇記錄的條件不同,數值不能並排。 Hige 2015 在活體用真的氣味、量尖峰數與電荷(pC);Cohn 2015 在離體用乙醯膽鹼、量電流振幅(pA)。Cohn 2015 的其他 MBON 結果(圖 6B–E、7)改用鈣影像,不是膜片鉗。
  2. 「九成」是電荷總量。 Hige 2015 的電流起始峰值大致保留,少掉的是之後的持續段。
  3. 電壓箝制不一定箝得住。 Cohn 2015 方法說 MBON 自身的動作電位有時壓不住、會混入量測(作者說很少且容易辨認);Hige 2015 剔除有未箝住尖峰的細胞。
  4. 膜片鉗量的是突觸後的一顆細胞,不能直接說明改變在突觸前還是突觸後(Hige 2015 自陳未定),見 c-presynaptic-calcium 與 t-dopamine-to-plasticity。
  5. n 小:Hige 2015 各實驗 n=5–8;Cohn 2015 膜片鉗 n=5。

相關

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離體全腦製備(ex vivo brain explant) KC→MBON 突觸可塑性(KC-MBON synaptic plasticity) 突觸前末梢的鈣(presynaptic calcium) MBON-γ1pedc(MVP2) γ4 輸出神經元(γ4 MBON) 索引 Cohn 2015 · coordinated neuromodulation Hige 2015 · heterosynaptic plasticity 從多巴胺到突觸改變:KC 軸突怎麼讀出增強訊號