La technique juxtacellulaire

La technique juxtacellulaire permet de marquer le neurone enregistré par dérivation extracellulaire. Elle s’est révélée très utile pour établir, à l’échelle cellulaire, des études de corrélation structure-fonction au cœur de circuits intacts et vivants. Elle permet aussi de déterminer le génotype et phénotype des neurones et circuits enregistrés. La technique juxtacellulaire permet de révéler toute l’architecture de tous les types cellulaires connus, y compris les interneurones. Elle peut aussi être combinée avec d’autres techniques électrophysiologiques (e.g, EEG et/ou stimulation électrique intracérébrale), histologiques (microscopies photonique et électronique), immuno-histochimiques, génétiques et de biologie moléculaire. Son principe consiste à appliquer, sous contrôle électrophysiologique, des créneaux de courant (0.5-8 nA) stimulants sur la membrane du neurone en cours d'enregistrement avec une micropipette de verre (diamètre à la pointe: ~1 µm) contenant un traceur neuronal (e.g, biocytine, Neurobiotine, biotin-dextran) dissous dans une solution saline (e.g, NaCl, KAc). La nano-stimulation et nano-iontophorèse juxtacellulaires induisent, respectivement, une augmentation de la fréquence d’émission des potentiels d’action et l'internalisation du traceur au travers d’une micro-électroporation réversible de la membrane. Parce qu’elle n’est pas invasive, cette procédure de coloration unicellulaire permet de maintenir en vie le neurone enregistré et stimulé, puis de le retrouver marqué dans 80-100% des tentatives. Aussi parce qu’elle permet d’enregistrer des neurones durant de longues périodes, plusieurs propriétés électrophysiologiques peuvent être étudiées et, de plus, le traceur neuronal peut diffuser jusque dans les ramifications neuronales les plus fines. La technique juxtacellulaire reste la technique de pointe pour explorer les mécanismes génétiques, moléculaires, physiologiques et architecturaux de la communication cellulaire. Elle reste aussi un outil très adaptable et utile quand il s’agit d’étudier, par exemple, les mécanismes moléculaires, cellulaires et globaux de l’état et de la fonction du cerveau durant des oscillations physiologiques et pathologiques.

La technique juxtacellulaire: La technique juxtacellulaire permet de marquer le neurone enregistré par dérivation extracellulaire. Elle s’est révélée très utile pour établir, à l’échelle cellulaire, des études de corrélation structure-fonction au cœur de circuits intacts et vivants. Elle permet aussi de déterminer le génotype et phénotype des neurones et circuits enregistrés. La technique juxtacellulaire permet de révéler toute l’architecture de tous les types cellulaires connus, y compris les interneurones. Elle peut aussi être combinée avec d’autres techniques électrophysiologiques (e.g, EEG et/ou stimulation électrique intracérébrale), histologiques (microscopies photonique et électronique), immuno-histochimiques, génétiques et de biologie moléculaire. Son principe consiste à appliquer, sous contrôle électrophysiologique, des créneaux de courant (0.5-8 nA) stimulants sur la membrane du neurone en cours d'enregistrement avec une micropipette de verre (diamètre à la pointe: ~1 µm) contenant un traceur neuronal (e.g, biocytine, Neurobiotine, biotin-dextran) dissous dans une solution saline (e.g, NaCl, KAc). La nano-stimulation et nano-iontophorèse juxtacellulaires induisent, respectivement, une augmentation de la fréquence d’émission des potentiels d’action et l'internalisation du traceur au travers d’une micro-électroporation réversible de la membrane. Parce qu’elle n’est pas invasive, cette procédure de coloration unicellulaire permet de maintenir en vie le neurone enregistré et stimulé, puis de le retrouver marqué dans 80-100% des tentatives. Aussi parce qu’elle permet d’enregistrer des neurones durant de longues périodes, plusieurs propriétés électrophysiologiques peuvent être étudiées et, de plus, le traceur neuronal peut diffuser jusque dans les ramifications neuronales les plus fines. La technique juxtacellulaire reste la technique de pointe pour explorer les mécanismes génétiques, moléculaires, physiologiques et architecturaux de la communication cellulaire. Elle reste aussi un outil très adaptable et utile quand il s’agit d’étudier, par exemple, les mécanismes moléculaires, cellulaires et globaux de l’état et de la fonction du cerveau durant des oscillations physiologiques et pathologiques.
Pinault D (1996) J Neurosci Methods 65:113-136. Les 4 étapes de la technique de marquage juxtacellulaire De gauche à droite: 1) Enregistrement par dérivation extracellulaire d’un seul neurone; 2) Enregistrement, nano-stimulation et nano-iontophorèse juxtacellulaire ; 3) Retour à la configuration extracellulaire; 4) Eloignement de la micropipette du neurone enregistré et stimulé, toujours sous contrôle électrophysiologique. Le traceur neuronal, internalisé dans le milieu intracellulaire, est révélé par une procédure histologique standard.

Neurone du noyau réticulaire thalamique (TRN), neurone avec ses projections axonales distantes dans le thalamus.. Pinault and Deschênes, J Comp Neurol, 1998	Interneurone ou cellule à paniers du cortex cérébelleux, un neurone avec des projections axonales locales. Pinault, J Neurosci Methods, 1996.