Summary
Detta är en demonstration av hur biologiska membran kan förstås med hjälp av elektriska modeller. Vi visar också att förfarandena för att registrera aktionspotentialer från ventrala nerv ur kräftorna för studerande inriktade laboratorier.
Abstract
Detta är en demonstration av hur elektriska modellerna kan användas för att karakterisera biologiska membran. Denna övning introducerar också biofysiska terminologi som används i elektrofysiologi. Samma utrustning används i membranet modellen som på live-förberedelser. Vissa egenskaper hos ett isolerat nerv sladd utreds: nerv aktionspotentialer, rekrytering av nervceller, och reaktionsförmåga nerven sladden till miljöfaktorer.
Discussion
Vårt mål i on-line video presentation och denna uppsats är att visa att biofysiska egenskaperna hos celler kan delvis modelleras som elektriska kretsar. Dessutom, med levande nervvävnad som är relativt lätta att få tag, grundläggande principer för ledning hastighet, refraktärperioder och elektrofysiologiska tekniker inspelning är möjliga för doktorand laboratorier med blygsam investering av utrustning. De teman och grundläggande presenteras paradigm kan lätt modifieras för kraven i olika kurser.
Underhåll av kräftor och deras överflöd gör dem attraktiva modeller för student-drivna experiment. Kräftdjur ventrala nerv sladdar är generellt robusta och behålla fysiologiska integritet i en minimal saltlösning i timmar, vilket är tillräckligt för en 3 timmars studerande laboratorium.
Med tanke på att några av de stora axoner i VNC av kräftor är anslutna via gap junctions, ytterligare experiment på deras bidrag kan genomföras, och olika egenskaper än som finns i vanliga grodan ischiasnerven preparatet kan påvisas. Ischiasnerven är en klassisk modell för att ta itu potentialer förening åtgärder och egenskaper överledning. Det kan även vara en intressant jämförande experiment för studenter att jämföra överledning egenskaper, axonet rekrytering och refraktärperioder mellan dessa två preparat.
Disclosures
Inga intressekonflikter deklareras.
Acknowledgments
Dessa experiment har ändrats från ett laboratorium manual som har använts i en kurs, iscensatt av Dr HL Atwood, vid Zoologiska institutionen, University of Toronto. Övningarna har också använts och modifierats en handbok som togs fram för "6: e INTENSIV IBRO WORKSHOP OM GRUNDLÄGGANDE Neuroscience" och hölls vid Korea University i Seoul, Sydkorea år 1993 (Cooper et al., 1993). Den aktuella modifieringar var tvungna att använda utrustning som är gemensamma för dagens studenter riktat laboratorier vid olika universitet. Med stöd av University of Kentucky, Institutionen för biologi, Office studierektor och College of Arts & Sciences.
Materials
Circuit board |
|||
|
|||
Physiology experiments |
|||
|
References
- Bennett, M. V. L., Barrio, L. C., Bargiello, T. A., Spray, D. C., Hertzberg, E., Sdez, J. C. Gap junctions: new tools, new answers, new questions. Neuron. 6, 305-320 (1991).
- Bernardini, G., Peracchia, C., Peracchia, L. L. Reversible effects of heptanol on gap junction structure and cell-to-cell electrical coupling. European Journal of Cell Biology. 34 (2), 307-312 (1984).
- A report on the, "SIXTH INTENSIVE IBRO WORKSHOP ON BASIC NEUROSCIENCE". Cooper, R. L., Chang, J. J., Ito, M. July 1993, Seoul, South Korea, , Society for Neuroscience. 116-116 (1985).
- Cragg, B. G., Thomas, P. K. The relationship between conduction velocity and the diameter and internodal length of peripheral nerve fibers. Journal of Physiology. 136, 606-614 (1957).
- Erlanger, J. G. asser, S, H., Bishop, G. H. The compound nature of the action current of nerves as disclosed by the cathode ray oscillograph. American Journal of Physiology. 70, 624-666 (1924).
- Furshpan, E. J., Potter, D. D. Transmission at the giant motor synapses of the crayfish. Journal of Physiology. 145 (2), 289-325 (1959).
- Johnston, M. F., Simon, S. A., Ramrn, F. Interaction of anesthetics with electrical synapses. Nature (Lond). 286, 498-500 (1980).
- Loewenstein, W. R. Permeability of membrane junctions. Annual NY Academy of Sciences. 137, 441-472 (1966).
- Meda, P., Bruzzone, R., Knodel, S., Orci, L. Blockage of cell-to-cell communication within pancreatic acini is associated with increased basal release of amylase. Journal of Cell Biology. 103 (2), 475-483 (1986).
- Peracchia, C. Increase in gap junction resistance with acidification in crayfish septate axons is closely related to changes in intracellular calcium but not hydrogen ion concentration. Journal of Membrane Biology. 113 (1), 75-92 (1990).
- Peracchia, C., Dulhunty, A. F. Low resistance junctions in crayfish: structural changes with functional uncoupling. Journal of Cell Biology. 70, 419-439 (1976).
- Peracchia, C., Bernardini, G., Peracchia, L. L. Is calmodulin involved in the regulation of gap junction permeability. Pfügers Arch. 399, 152-154 (1983).
- Peracchia, C., Lazrak, A., Peracchia, L. L. Molecular models of channel interaction and gating in gap junctions. Handbook of Membrane Channels. Molecular and Cellular Physiology. Peracchia, C. , Academic Press. San Diego. 361-377 (1994).
- Spray, D. C., Harris, A. L., Bennett, M. V. L. Gap junctional conductance is a simple and sensitive function of intracellular pH. Sciences NY. 211, 712-715 (1981).
- Spray, D. C., Harris, L. L., Bennett, M. V. L. Comparison of pH and Ca dependence of gap junctional conductance. Intracellular pH: Its Measurement, Regulation, and Utilization in Cellular Functions. Nuccitelli, R., Deamer, D. , Alan R. Liss. New York. 445-461 (1982).
- Spray, D. C., White, R., De Carvalho, C., Harris, A. L., Bennett, M. L. V. Gating of gap junction channels. Journal of Biophysics. 45, 219-230 (1984).
- Watanabe, A., Grundfest, H. Impulse propagation at the septal and commissural junctions of crayfish lateral giant axons. Journal of General Physiology. 45, 267-308 (1961).
- Wiersma, C. A. G., Hughes, G. M. On the functional anatomy of neuronal units in the abdominal cord of the crayfish, Procambarus clarkii. Journal of Comparative Neurology. 116, 209-228 (1961).
