Translate this page to:
French
In JoVE (2)
- Homarus americanus Stomatogastric dissection du système nerveux
- Dissection brut de l'estomac du homard, Homarus americanus
Other Publications (6)
Automatic Translation
This translation into French was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Anne-Elise Tobin in JoVE
JoVE General
Homarus americanus Stomatogastric dissection du système nerveux
Volen Center for Complex Systems, Brandeis
Nous décrivons la dissection fine du système nerveux stomatogastric de l'estomac du homard américain (
JoVE General
Dissection brut de l'estomac du homard, Homarus americanus
Volen Center for Complex Systems, Brandeis
Nous décrivons la dissection brut de l'estomac du homard d'Amérique (
Other articles by Anne-Elise Tobin on PubMed
Myomodulin Augmente Ih Et Inhibe La Pompe Na / K Pour Moduler L'éclatement Dans Les Interneurones Coeur Leech
Dans la sangsue médicinale, un rythme actif 14-interneurone réseau compose le générateur de motif central à un rythme cardiaque. Dans deux ganglions segmentaires, les paires bilatérales d'interneurones inhibiteurs cardiaques réciproquement (interneurones oscillateur) de produire un rythme d'alternance des éclats de potentiels d'action que l'activité allures dans le réseau de génération de modèle. Le neuropeptide myomodulin diminue la période de cet éclatement et augmente la fréquence intraburst pic lorsqu'il est appliqué aux ganglions isolé contenant ces interneurones oscillateur. Myomodulin diminue également la période, augmente la fréquence de pointe, et augmente la robustesse d'un développement endogène d'éclatement dans les interneurones oscillateur synaptiquement isolées (avec bicuculline). En voltage-clamp des expériences utilisant des rampes hyperpolarisants, nous identifions une augmentation de la conductance de la membrane induite par myomodulin avec les propriétés d'un courant hyperpolarisation-activé. Échelons de tension confirmer que myomodulin augmente effet de la conductance maximale de la I-hyperpolarisation activé de courant (h). Dans des expériences similaires en utilisant Cs (+) pour bloquer I (h), nous démontrons que myomodulin provoque également une constante de décalage dans le courant de la rampe qui n'est pas associée à une augmentation de la conductance. Ce décalage actuel est bloqué par l'ouabaïne, indiquant que myomodulin inhibe la pompe Na / K. En courant-clamp expériences, quand je (h) est bloqué avec Cs (+), myomodulin diminue période et augmente la fréquence pic de l'alternance éclatement dans les interneurones oscillateur synapses connectées, ce qui suggère que l'inhibition de la pompe Na / K module ces caractéristiques en rafale. Ces observations indiquent que myomodulin diminue période et augmente la fréquence de pic endogène d'éclatement dans les synapses des interneurones isolés cardiaques oscillateur et en alternance éclatement de paires réciproquement inhibitrices d'interneurones, au moins en partie, en augmentant I (h) et en diminuant la pompe Na / K.
Création Et La Réduction D'un Modèle Morphologique Détaillée D'un Interneuron Coeur Leech
Conductance à base de modèles neurone aide à comprendre le rôle des courants intrinsèques et synaptiques jouent dans la production de l'activité neuronale. Incorporer les informations dans un modèle morphologique permet d'analyser les distributions des supplémentaires non homogènes de conductances actives et synaptique, ainsi que la séparation spatiale des événements électriques. Nous avons développé un morphologiquement détaillée «modèle complet» d'un interneurone coeur sangsue qui reproduit des enregistrements intracellulaires raisonnablement bien à partir de ces interneurones. Cependant, elle constitue des centaines de compartiments, chaque espace de paramètre augmente et le temps de simulation. Afin de réduire le nombre de compartiments du modèle complet, tout en préservant la densité de la conductance et les distributions, ses compartiments ont été regroupés en groupes fonctionnels que chaque action densités de conductance identiques. Chaque groupe fonctionnel a été successivement réduite à un ou deux compartiments, la préservation de la surface, la densité de la conductance, et sa contribution à la résistance d'entrée. En conséquence, la résistance d'entrée et constante de temps membranaire ont été conservés. Les résistances axiales de plusieurs compartiments ont été remis à l'échelle pour correspondre à l'amplitude des courants synaptiques et les courants de calcium à bas seuil et la forme des potentiels d'action à ceux qui dans le modèle complet. Ce modèle réduit, avec des conductances intrinsèques, identifié l'activité du modèle complet pour une variété de données simulées de courant de serrage et de tension-pince. Car la surface et la distribution de conductance des groupes fonctionnels du modèle intégral est maintenu, les changements de paramètres introduits dans le modèle réduit peut être traduit directement le modèle complet. Ainsi, notre modèle de calcul efficace morphologie réduite peut être utilisé comme un outil pour explorer l'espace des paramètres du modèle complet et dans les simulations de réseau.
Endogène Et Demi-centre D'éclatement Dans Les Modèles Morphologiquement Inspiré Des Interneurones Coeur Leech
Basé sur une morphologie «modèle complet» détaillée d'un interneurone coeur sangsue, nous l'avons déjà développé un calcul efficace, morphologiquement inspiré "Modèle réduit" d'accélérer la mise au point du modèle pour produire l'éclatement endogène et alternatif de rupture lorsqu'il est configuré comme un oscillateur demi-centre (jumelé avec les synapses inhibitrices réciproquement). Pour trouver des distributions de densité de conductance qui produisent endogène éclatement, nous avons implémenté un algorithme de recherche génétique paramètre automatisé. Avec de multiples recherches, nous avons trouvé huit ensembles de paramètres qui ont produit endogène d'éclatement dans le modèle réduit. Lorsque ces ensembles de paramètres ont été appliqués à l'ensemble du modèle, tout endogène produite éclatement, mais lorsque le temps de simulation a été prolongée de 80 à 300 s, seulement quatre jeux de paramètres produit soutenue d'éclatement dans les modèles réduits. Tous les jeux de paramètres produit alternatif demi-centre de l'éclatement dans les modèles réduits et complet tout au long de l'ensemble de 300 s. Lorsque les amplitudes de conductance ont été systématiquement modifiés pour chacun des quatre ensembles d'éclatement soutenus, les effets sur l'éclatement activité différait, à la fois pour le même paramètre défini dans les modèles réduits et complet et pour les jeux de paramètres différents avec le même niveau de détail morphologique. Cela implique que les informations morphologiques peuvent affecter l'activité éclater et que ces jeux de paramètres peuvent représenter des mécanismes différents pour la production d'une explosion et / ou d'un règlement. Nous avons également testé les modèles avec des variations de paramètres qui correspondent à des manipulations expérimentales. Nous concluons que, tandis que la production similaire peut être obtenu avec de multiples jeux de paramètres différents, des perturbations telles que les variations de conductance peut mettre en évidence les différences. En outre, ce travail démontre à la fois l'utilité et les limites de l'utilisation de modèles simplifiés pour représenter des modèles plus précis morphologiquement.
Comment Étroitement Accordé Sont Des Paramètres Réseau? Insight from études Computationnelles Et Expérimentales Dans Les Petites Networks Moteur Rythmique
Nous décrivons les études théoriques et expérimentales qui démontrent qu'un modèle donné de l'activité neuronale peut être produite par des ensembles de variables de conductances sous-jacentes. Les travaux expérimentaux montrent que les neurones individuels identifiés dans différents animaux peuvent présenter des variations aussi importantes que 2-5 fois dans les densités de conductance des canaux ioniques spécifiques. Le travail théorique montre que les modèles avec cette gamme de variation dans bon nombre de leurs conductances maximales peuvent produire une activité similaire. Ensemble, ces observations suggèrent que les neurones et des réseaux peut être moins étroitement à l'écoute qu'on ne le pensait. Par conséquent, nous soutenons que, au lieu de tenter de construire des modèles simples canoniques de la fonction neuronale, il pourrait être plus utile de construire et d'analyser les grandes familles de modèles qui donnent un comportement similaire.
Les Corrélations De L'ARNm De Canaux Ioniques Dans Les Neurones Actifs Rythmiquement
Dans quelle mesure êtes identifié des neurones provenant d'animaux varient dans leur expression de gènes des canaux ioniques? Dans les neurones du même type, est l'expression des canaux ioniques très variable et / ou est-il une relation entre l'expression des canaux ioniques qui est conservée?
Corégulation De Conductances De Sortie Du Canal Ionique Préserve Dans Un Modèle De Calcul D'un Neurone Moteur De Crustacés Cardiaque
Les modèles d'activité similaires, tant au niveau des neurones et des réseaux peuvent provenir de différentes combinaisons de membrane et des valeurs de conductance synaptiques. Une stratégie par laquelle les neurones peuvent préserver leur sortie électrique se fait via des cellules dépendant du type de soldes courants entrant et sortant. Les mesures de transcrits d'ARNm qui codent pour des protéines des canaux ioniques dans les neurones moteurs situés dans le ganglion crustacés cardiaque a récemment révélé des corrélations entre certains types de canaux. Pour déterminer si les soldes de courants intrinsèques potentiellement résultant de telles corrélations préserver certaines sorties de cellules électriques, nous avons développé un modèle biophysique nominale du ganglion crustacés cardiaque en utilisant des données biologiques. Les prédictions du modèle ont montré que la corégulation nominale des courants ioniques peuvent préserver les principales caractéristiques de l'activité du neurone moteur. Nous avons ensuite développé une méthodologie d'échantillonnage d'un espace de paramètre multidimensionnel pour sélectionner un ensemble modèle approprié pour une comparaison valable avec des variations dans les corrélations observées dans les ensembles de données biologiques.
