الغرض الرئيسي من هذه التجربة هو أن نفهم كيف الخلايا العصبية الحسية نقل المعلومات الأولية من الحركات والمواقف المشتركة من المعلومات المخصوص لحيوان. هدف إضافي من هذا التقرير هو تقديم تشريح بإعداد وعرض تشريح الخلايا العصبية تشريح تحت المجهر.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
الغرض الرئيسي من هذه التجربة هو أن نفهم كيف الخلايا العصبية الحسية نقل المعلومات الأولية من الحركات والمواقف المشتركة من المعلومات المخصوص لحيوان. هدف إضافي من هذا التقرير هو تقديم تشريح بإعداد وعرض تشريح الخلايا العصبية تشريح تحت المجهر.
الغرض الرئيسي من هذه التجربة هو إظهار المعلومات الأولية الخلايا العصبية الحسية تنقل الحركات والمواقف المشتركة من المعلومات المخصوص للحيوان. هدف إضافي من هذه التجربة هو أن نتعلم من التشريح تشريح التي تعدها ، وتلطيخ وعرض من الخلايا العصبية الحسية وهياكل تحت المجهر تشريح. يتم تنفيذ ذلك باستخدام معدات العصبية الأساسية لتسجيل النشاط الكهربائي من جهاز مستقبل مشترك وتقنيات التلوين. الجهاز مستقبلات العضلات (MRO) النظام في جراد البحر هو مماثل لالمغزل العضلات داخل المغزلية في الثدييات ، والذي يساعد في خدمة كنموذج النسبية التي يمكن الوصول إليها بسهولة أكثر للتسجيلات الكهربية. بالإضافة إلى ذلك ، هذه هي الخلايا العصبية الحسية تعريفية بين الاستعدادات. إعداد غير مجدية في الحد الأدنى لساعات المالحة التي هي قابلة للتمارين المختبرات الطلابية. وMRO هو أيضا عرضة للتعديل العمليات العصبية التي تشجع على الأسئلة المثيرة للاهتمام في مواقع العمل والتكامل modulatory الإشارات الحيوية من الحركات وموقف ثابت جنبا إلى جنب مع مكاسب التي يمكن تغييرها في النظام.
1) مقدمة
Proprioceptors هي الخلايا العصبية التي تكشف عن موقف مشترك والتوجيه ، والسرعة ، وتمتد في العضلات. استقبال الحس العميق هو وسيلة فريدة من نوعها الحسية ، لأن proprioceptors interoceptors والمحفزات هي الشعور داخل الجسم بدلا من العالم الخارجي.
في النظام الفقاريات ، يبدو أن العديد من المستقبلات المشتركة والتوتر ليست ضرورية للكشف عن المعلومات المخصوص الإجمالي. لقد تبين أن حلقي حلزوني وflowerspray (النهايات العصبية الحسية) المستقبلات على الألياف العضلية التي التذرية ، وكذلك الدراسات الاهتزازية ومخدر ليكون مجموعتين مستقبلات الأساسية اللازمة لاستقبال الحس العميق (بورغيس آخرون لمراجعة ، 1982). ومع ذلك ، فمن الملاحظ أن هناك معلومات زائدة عن الحاجة التي جمعتها مستقبلات أخرى ، مثل تلك الموجودة في المفاصل ، والتي يتم استخدامها لمراقبة دقيقة من الحركات. مثل الفقاريات والمفصليات زوائد مفصلية. لذلك ، فإنه ليس من المستغرب أن proprioceptors وصفها لالفقاريات ونظرائهم في أطرافه المفصلية والمفاصل.
الترتيب التشريحي للأجهزة chordotonal في سرطان يسمح للتحليل كل الخلايا العصبية الفردية وفقا للعمل. بالإضافة ، يمكن أن تعالج المسائل التنموية والحيوان أو عندما ينمو الحيوان إنشائها أحد أطرافه (كوبر وجوفيند ، 1991 ؛ هارتمان وكوبر ، 1993). بعض الأجهزة المشتركة في chordotonal السرطانات تحتوي على مئات من الخلايا العصبية الحسية الأولية (كوبر ، 2008) ، وهذه الخلايا العصبية في رصد الجوانب تجزيء النطاق في تحركات ومواقف مشتركة. نظام أقل تعقيدا المخصوص من رصد تحركات ومواقف مشتركة من الأجهزة مستقبلات العضلات (MROs) في بطن جراد البحر (إيكرت ، 1961a ، ب ؛ مكارثي وماكميلان ، 1995). وmechanoreceptors في البطن MROs جراد تنبيغ حافزا تمتد في النهايات الحسية ، مضمن في العضلات ، وإلى إمكانات مستقبلات متدرج. عندما يتجاوز عتبة المحتملة ، وإمكانات العمل نتيجة في قاعدة محور عصبي. هذا هو تعريف والمعروف باسم "موقع من بدء ارتفاع" في علم الأعصاب. في هذا النظام موجود في خلايا الجسم بدل بالقرب من العضلات التي تراقبها. نوعين متميزين وتمتد من المستقبلات الموجودة في هذا النظام الحسي : أ ببطء ، والتكيف مع مستقبلات سريع التكيف. نشاط يعتمد على قوة تمتد الميكانيكية. نظام MRO في جراد البحر هو مماثل لالمغزل العضلات داخل المغزلية في الثدييات والعضلات كما صادر السيطرة للحفاظ على الطبيعة مشدود من العضلات كما هو معروف للعضلات داخل المغزلية في الثدييات.
الخلايا العصبية الحسية المغزل العضلات في الثدييات تشكل تحديا للتحقيق electrophysiologically بسبب طبيعة صغير من النهايات الحسية. كما أنه من الصعب تعقب مكان وجود أجسام الخلايا الجذرية في العقدة ظهري إلى النهايات هامشية. في المقارنة ، فإن الخلايا العصبية في MRO جراد البحر يمكن الوصول إليها بسهولة لأقطاب خارج الخلية وبين الخلايا للتسجيلات على المدى الطويل. الهيئات خلية من الخلايا العصبية الحسية MRO كبيرة نسبيا (50-100 ميكرومتر في القطر). خدموا الخلايا العصبية الحسية أيضا نموذجا في التصدي كيف "تمتد تنشيط" في وظيفة الخلايا العصبية القنوات ، وتدفق الأيونية ، قنوات التوزيع ، وكثافة الخلايا العصبية الحسية (بني وآخرون ، 1978 ؛. ادواردز وآخرون ، 1981 ؛. Erxleben ، 1989 ؛ مطاردة وآخرون ، 1978 ؛. Purali وRydqvist ، 1992 ؛ Rydqvist وPurali ، 1991 ؛ Rydqvist وSwerup ، 1991 ؛ كوبر وآخرون ، 2003). ويمكن تحقيق التكامل بين المدخلات الحسية من MRO في قطعة واحدة نفوذ شرائح المجاورة الأخرى (إيكرت ، 1961a ، ب). هناك تقارير قليلة عن التشكيل للمدخلات الحسية من MRO (باستور وماكميلان ، 1990 ؛. كوبر وآخرون ، 2003). تعديل الدوائر العصبية هي منطقة غنية للمستقبل التحقيقات العلوم الأساسية وهذا التحضير يمكن أن تكون بمثابة الأساس في الثدييات لتقديم الطلبات في المستقبل ، يحتمل أن تكون في النخاع الشوكي من الفقاريات (روسينول وآخرون ، 2001 ، 2002 ؛. Donnelan ، 2009)
1.1) مخرجات التعلم
في هذه التجربة المخبرية ، واحد تشريح البطن جراد البحر وتعلم علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء المرتبطة من مرو. واحد سوف تتعلم كيفية مراقبة نشاط الخلايا العصبية مع تسجيلات خارج الخلية ، واستخدام المعدات الكهربية المشتركة. ورسم بياني واحد وتفسير البيانات التي تم الحصول عليها على أساس الحواس المقدمة. سوف الحواس مجموعة من مواقع ثابتة ، وكذلك الحركات الديناميكية للجزء يجري رصدها. سيكون عنوان واحد لمفهوم هذا النظام بوضع الجسم في الحسية وأهميتها. وسيراعى في التكيف الحسي في سلسلة من التجارب. وسيتم تناول أهمية وكذلك الآلية المحتملة وراء التكيف الحسي من قبل الطلاب.
2) أساليب
2.1) مواد
قفص فاراداي2.2) الإعداد

الشكل 1 : معدات إعداد

2.3) تشريح





ملاحظة :
كل قطعة في البطن ومجموعتين من MROs بسرعة والتكيف ببطء ، على hemisegments اليمين واليسار. الحزم العصبية المرتبطة تشغيل على طول الحافة الجانبية بجوار بشرة. هذا هو حزمة الأعصاب أن واحدا وسيتم تسجيل من. واحد سوف لن تكون قادرة على عرض MROs لأنها تقع تحت عضلات DEL1 و 2 (أرقام الملحق رقم 1 و 2). الرقم 8 على لمحة عامة عن تشريح لبذل من أجل عزل البطن.

الشكل 8 : نظرة عامة إلى عزل تشريح البطن. A ، B ، C وهي سلسلة من الخطوات في تشريح جراد.
3) نتائج
3.1) تسجيل
وصفت ردود معمم الحصول عليها من ببطء وسريع التكيف MROs بينما تمتد وتمتد المحافظة في الشكل 9. في هذا التمرين سوف يكون المرء تسجيل من كلا MROs معا كما ترد المحاوير في حزمة العصب نفسه.

الرقم 9 : جراد على نوعين من الخلايا العصبية في مرو. في طوري ، والتي هي محاور عصبية معصب بواسطة المحرك بسرعة ، والمقويات التي كتبها معصب المحاور الحركية بطيئة. (أ) عندما يتم تحفيز مستقبلات منشط أنها تتكيف ببطء إلى التحفيز ويستمر وجود نمط ثابت من اطلاق امكانات العمل. (ب) عندما يتم تحفيز مستقبلات طوري أنها تتكيف بسرعة الى التحفيز والحرائق فقط نمطا قصيرة من إمكانات العمل.
يتم تسجيل كامل العصب الذي يحتوي على الخلايا العصبية الحركية والحسية من الشكل (10). ومع ذلك فإن أحد فقط الكشف عن الخلايا العصبية الحسية كما قطعت محرك السيارات العصبية من الحبل البطني للحيوان.

الرقم 10 : حزمة الأعصاب أن يكون امتص يصل الى القطب التسجيل. (A) ويرد عصبية حرة عائمة فوق البطن تشريح. (ب) الخطوط العريضة للحزمة الأعصاب والقطب شفط البلاستيك بالقرب من العصبية. (C) ويتم سحب العصب قطعي في القطب الشفط ، والتي تم تفصيلها في الزرقاء.
واحد هو الآن على استعداد لتسجيل الاستجابات الكهربائية من MROs.
الرسم البياني 1 :
| زاوية (°) | # من إمكانات العمل في 1 ثانية بعد 3 ثواني | # من إمكانات العمل في 1 ثانية بعد 10 ثانية |
| 180 درجة (شقة) | ||
| 45 ° | ||
| 90 درجة | ||
أسئلة للتفكير في حين إجراء هذه التجارب هي : هل هناك نمط واستجابة متسقة لتمديد وحركات الانحناء للمشترك؟ وأثار أي نوع من الاستجابات التي تعلق أو عقد الدبير في مواقع ثابتة المختلفة؟ غير أن استجابة متناسقة عند المتكررة؟
تدوين الملاحظات حذرا من أنواع الاستجابات الملاحظة. بعد كنت راضيا الملاحظات الخاص ، وجعل سجلات دائمة لهذا النشاط عن طريق حفظ ملفات البيانات. راض مرة واحدة مع الملاحظات التي قمت بها في الجزء 3 ، والانتقال إلى مزيد من التسجيلات من الأعصاب في قطاعات 4 أو 5 أو على الجانب الآخر من الجزء 3 لمراقبة النشاط.
يمكن للمرء أن ترغب في تحديد ما إذا كان neuromodulators (octopamine ، السيروتونين ، وproctolin) أو غيرها من المركبات أو تكوين تغيير في طبيعة الأيونية من الملوحة وتنتج استجابات مختلفة عن تلك التي تم الحصول عليها في المياه المالحة محددة.
3.2) مع الأزرق يلطخ الميثيلين
يمكن للمرء أن يكون قادرا على الخروج تشريح العضلات (انظر الملحق) لعرض MROs مع تقنية تلوين. أخذ إعداد واسكب من جراد البحر المالحة. مكان حوالي 5 ملل من محلول زرقة الميثيلين في إعداد ودوامة بلطف الطبق لبضع دقائق. ثم صب الأزرق الميثيلين الزائدة في حاوية النفايات وسكب المياه المالحة العذبة على إعداد. المكان الآن الطبق تحت المجهر لبدء تشريح العضلات لعرض MROs. قطع الجزء طول الضلع (الأفقي إلى midsagittal) عن طريق وضع جزء واحد من تحت مقص العضلات وسحب ما يصل كما كنت قطعت على طول العضلات. حالما يتم قطع DEL 1 و 2 ثم قشر عضلات الظهر والعضلات وينبغي أن يلاحظ وجود طبقة رقيقة من العضلات (SEM). وMROs هي الأخيرين ألياف متوازية الكذب وسطي لعضلة الحلزوني (الشكل 11).
"بديل =" الرقم 11 "/>
الرقم 11 : والتخطيطي لشريحة البطن يوضح المجموعات العضلية (A) وإعداد ملطخة الميثيلين الأزرق (B) على ترسيم المجموعات العضلية في إعداد سليمة. يتم عرض المنطقة المحددة في ألف باء مع موسع للرأي. باء ، والمجموعات العضلية DEL1 و 2 ليسوا قطع بعيدا كما هو موضح في النصف السفلي من التخطيطي كما هو مبين في ألف
تمارين لطالب واحد قد ترغب في أن يكون الطلاب الإجابة على الأسئلة التالية :
وقد وفرت التفاصيل الواردة في الفيلم والنص المرتبطة الخطوات الرئيسية في النظام بما فيه الكفاية لتسجيل النشاط في MRO للجراد في الموقع. هدف واحد من تقريرنا هو زيادة الوعي في المحتملة لهذا الطالب في إعداد تشغيل مختبرات التحقيق لتدريس المفاهيم الأساسية في علم وظائف الأعضاء الحسية. ان التحضيرات قوية جدا في البقاء في حين يجري استحم في الحد الأدنى من المياه المالحة.
وقد تم التعرف على التحكم في المحركات على عضلات MRO لكن التنظيم في مجال النقل وإمكانات اللدونة متشابك وكذلك فعالية انتقال الخلايا العصبية المثبطة ومثير لا يزال يمثل مساحة مفتوحة للتحقيق (Elekes وفلوري ، 1987a ، ب ، وفلوري فلوري ، 1955 ؛ Kuffler ، 1954 ؛ Kuffler وEyzaguirre ، 1955).
ويمكن استخدام هذا المستحضر للتحقيق في عدد من الظروف التجريبية فضلا عن مجموعة الطبيعية للتنقل داخل هذا الحيوان من أجل فهم أفضل للبيولوجيا MRO للبحوث الأساسية ، فضلا عن أغراض الإيضاح. الخصائص الفيزيائية الحيوية لهذه الخلايا العصبية الحسية وقد عولجت جزئيا في طبيعتها للتكيف في النشاط العصبي مع المحافظة على الحوافز (براون وآخرون ، 1978 ؛ ادواردز وآخرون ، 1981 ؛. Purali ، 1997 ؛ Rydqvist وPurali ، 1991 ؛ Rydqvist وSwerup ، 1991). ومع ذلك ، سوى تقارير قليلة عنوان تعديل العمليات العصبية في هذه المستقبلات الحسية وألياف العضلات المرتبطة به (كوبر وآخرون ، 2003 ؛. باستور وماكميلان ، 1990). التقارير تعامل مع عدد قليل فقط من العديد من المركبات التي يتم المعروفة لتكون موجودة في الدملمف. جهري العديد من الكوكتيلات وجهري ما زال يتعين النظر في المجمع MRO (العضلات والخلايا العصبية). لم باستور وماكميلان (1990) دراسة neuromodulators 5 - HT وoctopamine على نشاط MROs بين الأنواع المختلفة القشريات وأشار إلى أن هناك أنواع الاختلافات. لكنها لم تدرس بالتفصيل التأثيرات الطويلة الأمد لهذه neuromodulators ولا الآثار المترتبة على النشاط في مواقع ثابتة مختلفة من مرو.
يمكن لهذا النوع من المساعدات في إعداد فهم أساس الإدراك الحسي وتنظيم المعالجة العصبية وهو أمر مهم في تأهيل وإدارة الأمراض للبشر مع abnormities الوحدة الحركية (باتل وآخرون ، 2009 ؛. رابين وآخرون ، 2009 ؛. مارينو وآخرون . ، 2010). ويمكن استخدام أنواع مختلفة من المدخلات وأنماط اطلاق النار لرصد تحركات مشتركة في الأعمال التحضيرية للوصول اللافقارية في مجال الروبوتات / بدلة (ماكميلان وPatullo ، 2001). لا تزال هناك أسئلة كثيرة تنتظر اجابات في هذا التحضير يمكن أن يكون مفيدا في عدد من الطرق.
بدعم من جامعة كنتاكي ، قسم علم الأحياء ، ومكتب للدراسات الجامعية وكلية الآداب والعلوم.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| PowerLab 26T | ADInstruments | ||
| LabChart 7 | ADI Instruments، كولورادو سبرينغز، كولورادو، الولايات المتحدة الأمريكية |