Method Article

שיטות הקלטה בעל מספר יחידות לאפיין את הפעילות עצבית בארבה ( Schistocerca אמריקנה) מעגלי ריח

DOI:

10.3791/50139

January 25th, 2013

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנחנו מדגימים וריאציות של טכניקה רבת יחידת ההקלטה התאית לאפיין תגובות ריח מעורר בשלושת השלבים הראשונים של מסלול ההרחה חסר חוליות. טכניקות אלה יכולים בקלות להיות מותאמות לבחינת פעילות הרכב במערכות עצביות אחרות גם כן.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

זיהוי ופירוש של רמזי חוש ריח הם קריטיים להישרדות של יצורים רבים. למרבה הפלא, מינים על פני טווח מערכת יש מערכות חוש ריח דומות להפליא שמרמזים כי הגישה הביולוגית כימית לחישה בצורה מיטבית לאורך זמן אבולוציוני 1. במערכת הרחת חרקים, odorants הם transduced ידי נוירונים קולטניים ריח (orn) באנטנה, המשתמשים בגירויים כימיים לרכבות של פוטנציאל פעולה. קלט חושי מORNs אז העביר לאונת מחושים (AL; מבנה דומה לפקעת הרחת חוליות). בAL, ייצוגים עצביים לריחות בצורה של דפוסי ירי חלל ובזמן המופצים על פני רכבים של נוירונים העיקריים (PNS; מכונה גם נוירונים הקרנה) 2,3. פלט AL מעובד לאחר מכן על ידי תאי קניון (KCs) בגוף במורד זרם הפטריות (MB), מבנה הקשור לזיכרון ולמידת הרחת 4,5. שלהדואר, אנו מציגים טכניקות הקלטת אלקטרו לעקוב אחרי תגובות ריח מעורר עצביות במעגלי ריח אלה.

ראשית, אנו מציגים שיטת הקלטת sensillum יחידה כדי לחקור את תגובות ריח מעורר ברמה של אוכלוסיות של ORNs 6,7. אנו דנים בשימוש בpipettes המלוח מלא חדד זכוכית כאלקטרודות extracellularly לעקוב אחרי תגובות orn. בשלב הבא, אנו מציגים שיטת extracellularly לעקוב אחרי תגובות PN באמצעות אלקטרודה מסחרית 16-ערוץ 3. גישה דומה באמצעות חוט tetrode ערוץ 8-מעווה אישית הוא הוכיח לתא הקלטות קניון 8. אנו מספקים פרטי ההתקנה הניסיונית שלנו ועקבות הקלטה יציגה נוכחיות לכל אחת מהשיטות הללו.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. הכנת ריח ומשלוח

  1. לדלל פתרוני ריח בשמן מינרלים לפי נפח כדי להשיג את רמת הריכוז הרצוי. אחסן תערובת 20 מ"ל של שמן מינרלים וodorant בבקבוק 60 מיליליטר זכוכית. הכנס שתי מחטי מזרק לתוך פקק גומי (מד 19), אחד מלמטה והשני מלמעלה, כדי לספק כניסה וקו יציאה. לאטום את בקבוק הזכוכית עם פקק גומי זו ולצרף אישית מעוצבת מסנן פחם לקו היניקה (איור 1 א) מופעל.
  2. מסנן הפחם נעשה שימוש בשני מזרקים 6 מ"ל. חותך את המזרקים במחצית והשלך את סוף הבוכנה. מלא כל אחד מהחלקים שנותרו עם כותנה ופחם פעיל לפני....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תגובות ריח של עוררו-orn אחת לשני כהלים שונים מוצגות באיור 3D. בהתאם למיקום ההקלטה (סוג sensilla, מיקום של האלקטרודה) הקלטות מרובות יחידה יכול להיות מושגת.

גל תאי גלם מקלטת AL מוצג באיור 6 א. פוטנציאל פעולה או קוצים של אמפליטודות שונות שמקורם PNS השונה ניתן להבחין בשמץ המתח הזה. למרות אונת מחושי הארבה יש נוירונים הקרנה מעוררים ומעכבים נוירונים מקומיים, רק PNS לייצר קוצי נתרן כי ני.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

גירויים חושיים ביותר לעורר תגובות קומבינטורית המופצים על פני רכבים של נוירונים. לפיכך, ניטור סימולטני של פעילות רב נוירון הוא הצורך להבין כיצד גירוי ספציפי המידע מיוצג ומעובד על ידי מעגלים עצביים במוח. הנה, יש לנו הפגנו טכניקות רבות יחידת הקלטה תאיות לאפיין תגובות ריח מעורר בשלושת מרכזי העיבוד 1 לאורך שביל הרחת החרקים. נציין כי את הטכניקות שהוצגו כאן כבר בשימוש במספר המחקרים הקודמים בקידוד ריח והופכות מקובל בתחום 3,6,13-17 זה. שילוב בין הטכניקות מוצגות כאן אפשר לפתח הגי.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מבקשים להודות לגורמים הבאים על מימון עבודה זו: נדיב הזנק כספים מהמחלקה להנדסה ביו רפואית באוניברסיטת וושינגטון, מקדונל מרכז למערכות Neuroscience מענק, משרד מחקר של צי מענק (גרנט #: N000141210089) לBR

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
שם חברה מספר קטלוגים תגובות
אלקטרופיזיולוגיה ציוד
AC מגבר דשא הדגם P55 להקלטות sensillum בודדות
אודים לפקח (מודל 3300) מערכות AM 940000
מחוייט ערוץ 16 קדם מגבר ומגבר קאל. טק. ביולוגית אלקטרוניקת חנות להקלטות AL ומגה
יחידת רכישת נתונים מכשירים הלאומיים BNC-2090
אור סיב אופטי WPI Si-72-8
מקור האור 115 V WPI NOVA
micromanipulator הידני WPI M3301R להקלטות מוח ארבה
Stereomicroscope1 על דוכן ום ליקה M80 להקלטות מוח ארבה
Stereomicroscope2 ליקה M205C להקלטות sensillum בודדות
שולחן רטט בידוד TMC 63-500 סדרה
micromanipulator הממונע סאטר מכשירים MP285 / T
אוסצילוסקופ Tektronix TD2014B
אלקטרודות / בניית כלים
האלקטרודה 16-ערוץ NeuroNexus A2x2-ט-3mm-150-121 להקלטות אונת מחושים
צינורות נימים ורוסיליקט עם חוט להט, מזהה 0.69 מ"מ סאטר מכשירים BF120-69-10 להכנת אלקטרודות זכוכית
Micropipette חולץ סאטר מכשירים P-1000
הגנרטור פונקציה מודד מחסן SG1639A לאלקטרודות זהב ציפוי
פתרון ציפוי זהב (לא ציאניד) תעשיות SIFCO NC SPS 5355
בוחן אימפדנס בק אלקטרוניקה בע"מ IMP-2 לאלקטרודות זהב ציפוי
מתג סיבובי Electroswitch C7D0123N לזהב plאלקטרודות ating
דופק מבודד WPI A365 לאלקטרודות זהב ציפוי
בעל האלקטרודה סדרה ש וורנר מכשירים 64-1091
סילבר חוט 0.010 "קוטר מערכות AM 782500 האלקטרודה קרקע
8 פינים מח"ש שקע IC Digikey ED90032-ND
צינורות נימים ורוסיליקט עם חוט להט, מזהה 0.58 מ"מ וורנר מכשירים 64-0787 בניית tetrode תיל מפותלת
אקדח חום ולר 6966C
Rediohm-800 חוט Kanthal טכנולוגיות Precision PF002005
כייל הצלחת שייקר Thermoמדעי 4625Q חוטים נפתלים
מספרי קרביד, 4.5 " המחקר ביו Instr 25-1000 לחיתוך חוטי tetrode מעוותים
פינצטה נקודה העדינה HECO 91-EF5-SA לחוטי tetrode מתגרים חוץ
משלוח ריח
6 מזרק מ"ל קנדל 1180600777 למנהג נועד פחם פעיל מסנן
בקבוקי ריח חומים דיג 08-912-165
פחם BuyActivatedCharcoal.com GAC-48c
חומר יבוש Drierite 23005
גז Drierite ייבוש צנצנת הפישר סיינטיפיק 09-204
מחמם לכווץ צינורות 3M EPS-200 הכנת ריח מסנן
רכזת מזרק מחט אלומיניום, מד 19 קנדל 8881-200136 למתן כניסה וקווים דואליים לבקבוקי ריח
שמן מינרלים כימיקלי Mallinckrodt 6357-04 לדילול ריח
צינורות Nalgene פלסטיק, 890 FEP Thermo Scientific 8050-0310 למסירת גז מוביל
פניאומטיים picopump WPI sys-pv820 למסירת ריח
0.86 מ"מ מזהה צינורות פוליאתילן Intramedic 427421 לבקבוק ריח לשקע connectiתוספות וצינורות שפע מי מלח
פקקים מעבדת טהורה 97041 לאיטום בקבוקי ריח
קלטת זמן PDC T-534-RP
luer אבובים קולמן לבן זוג 30600-66
צינור ואקום מקמאסטר-קאר 5488K66
הכנה / Dissection
100 15 צלחת פטרי מ"מ x VWR הבינלאומי 89000-304
חוטי נחושת תקועי AWG 18 לאפי Kabel 4510013 בידוד תיל משמש כאטמי גומי
התחברות לרשת גדילי חוטים 22 AWG AlphaWire 1551 מוחפלטפורמה
טיק שעווה אקארד 7946000
שעוות פריפרית שיניים הנרי שיין-שיניים 6652151
Electrowaxer Almore הבינלאומי 66000
אפוקסי, 5 דקות PERMATEX 84101
רכזת אלומיניום מזרק קנדל 8881-200136
פרוטאז מStreptomyces griseus סיגמה אולדריץ P5147 לdesheathing מוח ארבה
חוט תפירה שאינו סטרילית דיג NC9087024 לקשירת הבטן לאחר הסרת מעי
Vetbond 3M 1469SB לאיטום amאתרי putation
דומון # 1 מלקחיים (גס) WPI 500335
דומון # 5 טיטניום מלקחיים (קנס) WPI 14096
דומון # 5SF מלקחיים (ועדין) WPI 500085 desheathing מוח ארבה
10 סנטימטרים לנתח מספריים WPI 14393 להסרת רגליים וכנפיים
מספרי Vannas (קנס) WPI 500086 להסרת ציפורן, גזירת המעי הקדמי
שפע מי מלח
סיומת קבוצה עם רגולטור ספיקה מור רפואי 69136 לויסות זרימה מי מלח
IV ממשל הקים עםאתר ההזרקה Y מור רפואי 73190 לויסות זרימה מי מלח

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ache, B. W., Young, J. M. Olfaction: diverse species, conserved principles. Neuron. 48, 417-430 (2005).
  2. Laurent, G., Wehr, M., Davidowitz, H. Temporal representations of odors in an olfactory network. Journal of Neuroscience. 16, 3837-3847 (1996).
  3. Stopfer, M., Jay....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Locust Olfactory CircuitsMulti unit RecordingSingle Sensillum RecordingPrincipal Neuron RecordingsKenyon Cell RecordingsGlass Microelectrode Fabrication16 channel Silicon ProbeTwisted Wire TetrodeAntennal Lobe RecordingsMushroom Body Recordings

Related Articles