نحن تصف تشريح الجهاز العصبي من الأرنب البحر البحرية Aplysia بعد التخدير، وعزل الخلايا العصبية للثقافة الأجل القصير الأنسجة، وتسجيلات لاحد التيارات ايون خلية عبر تقنية المشبك التصحيح.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
نحن تصف تشريح الجهاز العصبي من الأرنب البحر البحرية Aplysia بعد التخدير، وعزل الخلايا العصبية للثقافة الأجل القصير الأنسجة، وتسجيلات لاحد التيارات ايون خلية عبر تقنية المشبك التصحيح.
البحرية بطني الأرجل الرخويات Aplysia californica لديها تاريخ الجليلة كنموذج من وظيفة الجهاز العصبي، مع أهمية خاصة في دراسات التعلم والذاكرة. التحضيرات نموذجية لمثل هذه الدراسات هي تلك التي يتم ترك الحسية والعصبونات الحركية سليمة في تشريح الحيوان الحد الأدنى، أو تفصيلا تقنيا العصبية الثقافة المشتركة الحسي للفرد والعصبونات الحركية. أقل شيوعا هو إعداد الخلايا العصبية معزولة في الذي مجموعات صغيرة من الخلايا العصبية المتجانسة أبعاده هي نأت إلى خلايا مفردة في الثقافة على المدى القصير. مثل هذه الخلايا المعزولة هي مفيدة لتوصيف البيوفيزيائية من التيارات أيون باستخدام تقنيات المشبك التصحيح، وتعديل المستهدفة من هذه المواصلة. يوصف بروتوكول لإعداد مثل هذه الثقافات. بروتوكول يستفيد من التعرف عليها بسهولة الخلايا العصبية الحسية الجلوتاميرجي من العقد الجنبي والشدق، ويصف التفكك والحد الأدنى من الصيانة طثقافة ن لعدة أيام دون المصل.
كان الرخوي opistobranch البحرية، Aplysia، وهذا نموذج العصبية الحيوية مفيدة لعدة عقود. ومن المعروف أنها نموذج من التعود وتكييف الكلاسيكية 7، 8. فاز دراسات عن التعلم والذاكرة في هذا النموذج على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 2000 لاريك كاندل R.، في الجائزة التي تقاسمها مع أرفيد كارلسون وبول غرينغارد 10. دراسات شملت التسجيلات الكهربائية من انخفاض الاستعدادات، التي يتم تشريح عناصر الجهاز العصبي من هذه اللافقاريات من الحيوان مع الأعصاب والعضلات غادر المرفقة، وقد ساعدت توضيح أدوار الخلايا العصبية الفردية في Aplysia. تحديد الآليات الجزيئية الدقيقة التي تشكل التعلم في Aplysia ومع ذلك، غالبا ما تستخدم أسلوب آخر، على المدى الطويل المشترك الثقافات من الخلايا العصبية الحسية والعصبون الحركي، التي تم الحصول عليها واحدا تلو الآخر من الحيوانات المانحة الفردية وسمح لتشكيل المشبك في صحن الثقافة 21 .
نحن وغيرنا 1، 3، 6، 14، 15، 16 لقد استغل السهولة التي تم تحديدها يمكن استهداف الخلايا العصبية في هذا النموذج، وكذلك قدرتهم على التحمل في تجارب طويلة الأمد لجعل الثقافات المدى القصير فصلها من مجموعات من الخلايا العصبية المتجانسة أبعاده التي ندرس التيارات الأيونية تحت المشبك الجهد في تكوين المشبك التصحيح. العديد من الخلايا العصبية Aplysia الوقوف في جولات متكررة من التصحيح لقط لإتاحة الوقت للالتلاعب التجريبية طويلة الأمد. هذه التقنية مفيدة للخلايا العصبية مثل الخلايا الإفرازية العصبية كيس من العقدة في البطن، والخلايا العصبية الحسية في العقد الجنبي والشدق التي تفارق وصفنا هنا، ولكن ليس لالخلايا العصبية كبيرة جدا> 60 ميكرومتر في القطر، مثل L7 أو R2 من العقدة في البطن. نحن لا توظف Aplysia المصل في ثقافاتنا، على عكس الحسية العصبون الحركي المشترك الثقافات صفه في مكان آخر. ومعظم الخلايا العصبية التي تم الحصول عليها باستخدام هذا الإجراء أن يكون من دون عمليات لركان أول الموارد البشرية 48 في الثقافة، وتسهيل كامل الخلية تسجيل الجهد، ولكن بعد ذلك سوف تنبت وبلورة المحاور وغيرها من العمليات لحوالي 14 يوما قبل أن يموت من نقص المواد الغذائية و / أو عوامل النمو.
هذه التقنية تنتج الثقافات الأولية من 50-100 الخلايا العصبية في طبق من مناطق موثقة من الناحية الفسيولوجية من العقد الشدق والجنبي. هذا البروتوكول هو مفيد للباحثين دراسة جوانب من علم وظائف الأعضاء خلية واحدة في التجارب التي تتطلب العديد من التجارب مكررات لكل حيوان. وتنتج زوج متطابق من الثقافات بسبب الفصل التشريحي للخلايا المستهدفة في hemiganglia اليسار واليمين، والسماح الدراسات التي تستفيد من العلاج الملائمة والثقافات السيطرة.
بروتوكول يستهدف الشدق S الكتلة (BSC) الخلايا العصبية من العقدة الشدق، والجنبي ventrocaudal (PVC) الخلايا العصبية من العقدة الجنبي. هذه الخلايا هي الحجم المناسب للتسجيلات كله جهد الخلية وrobus العرضر استجابات الجلوتاميرجي. المنهجية التي نوقشت هي مناسبة لمعظم العقد في الجهاز العصبي Aplysia.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد الخلية
2. الكهربية
الأسلوب هو معيار التصحيح لقط التي تم وصفها في النصوص العديدة (مثل Sakmann وNeher، 1995) 16. سوف يشكل هذا البروتوكول يعمل على خلايا ≤ 100 السعة PF، أو خلايا <60 ميكرومتر في القطر خلال أيام 3 و 4 من البروتوكول. الخلايا دون العمليات هي الأمثل للتسجيل. وconsiderat الخاصة التاليةتطبيق أيونات:
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مواقع الخلايا العصبية الحسية في العقد التي تستهدف في هذا البروتوكول، وتظهر الخلايا العصبية BSC وPVC في الشكل 1. توجد الخلايا العصبية BSC في 2 مجموعات متناظرة البيضاوي على الجانب البطني من العقدة الشدق، والسطح الذي يواجه بعيدا عن الكتلة الشدق في العقدة سليمة (الشكل 1A). الخلايا العصبية PVC تشكل، على شكل V مجموعات الثنائية التي يلتف حول السطح الظهري من العقدة الجنبي نحو المحور المركزي (1B الشكل). هذه الخلايا العصبية الحسية لديها ميز...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التقنيات تفارق الموصوفة هنا تسفر الثقافات الخلايا العصبية الحسية التي تحتوي على الخلايا العصبية معزولة 50-100 تتخللها أعداد صغيرة من الخلايا الدبقية والخلايا الأخرى مجهولة الهوية. الخطوات الأكثر أهمية في البروتوكول هي المرة تبقى العقد في حل الانزيم، والتحريك، وتفارق من مجموعات الخلايا هضمها لتحطيم الكتلة إلى الخلايا الفردية. يجب أن يكون الأمثل انزيم الهضم (الخطوة 1.8) في درجة الحرارة المتاحة. في 23 درجة مئوية مع الهز بطيئة، 13 ساعة كافية لهضم BSC مجموعات while15 الموارد البشرية هو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.
بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة P40 OD010952، ومؤسسة Korein، في جامعة ميامي زمالة إلى SLC وزمالة مايتاغ إلى ATK. المؤلفين الامتنان موظفي الموارد الوطنية للAplysia، وكذلك لورين Simonitis وهانا بيك، الذين قدموا الميكروسكوب لشخصية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مياه البحر الاصطناعية ASW | Sigma-Aldrich | (مللي متر): 417 كلوريد الصوديوم ، 10 كيلو كلوريد ، 10 كلوريد أمليوم < فرعي >2< / فرعي > (2 ساعة < فرعية > 2 < / فرعية > ، 5 ملغ كلوريد < فرعي > 2 < / فرعي > (6 ساعات < فرعية > 2 < / فرعي > ، 15 هيبيس-هيدروكسيد الصوديوم ، درجة الحموضة 7.6 | |
| محلول داخل الخلايا | سيجما | متنوع | (مللي مول): 450 كيلو كلوريل ، 2.9 CaCl2 (2 H2O), 2.5 MgCl2 (6 H2O), 5 Na2ATP, 10 EGTA, و 40 HEPES-KOH, pH 7.4 |
| Poly-D-lysine | Sigma | P6407 | |
| تمت إضافة البنسلين / الستربتومايسين إلى ASW في الساعة 1:100 | Lonzo Walkersville، Inc. | 17-603E | 5,000 وحدة / مل البنسلين بالإضافة إلى 5,000 مجم / مل من الستربتومايسين |
| التباين المحايد II | Roche Diagnostics | 10165859001 | |
| هيالورونيداز | سيجما ألدريتش | H4272 | |
| نوع الكولاجيناز الحادي عشر | سيجما ألدريتش | C9407 | ؛ |
| L-Glutamate (L-Glu) | Sigma-Aldrich | 49601-100G | |
| D-Aspartate (D-Asp) | Sigma-Aldrich | 11200-10G | |
| N-methyl-D-aspartate (NMDA) | Biomol | 100002-268 | |
| L-Asp | Sigma | A6683-25G | |
| ألفا أمينو-3-هيدروكسيل-5-ميثيل-4-إيزوكسازول-حمض بروبيونيك (AMPA) | سيجما | A6816-5MG | |
| خصوم L-Glu R | مختلفة | مختلفة | |
| agar | |||
| kynurenate | Sigma-Aldrich | 61250 | |
| APV | سيجما ألدريتش | A5282 | ؛ |
| حمض DL-2-أمينو-5-فوسفونوبينتانويك (مضاد NMDAR) | |||
| 2-بروبانول | VWRSP | BDH1133 | |
| محلول كلوريديج | سيجما | متنوع | 25 جم FeCl 3 < / sub > + 25 مل HCl مركز + 50 مل H2< / sub>O |
| سيليكون سيليكون 2 جزء بوليمر | أدوات الدقة العالمية (WPI) | SYL184 | يوفر سطحا دبوسيا لأطباق التشريح |
| الصغيرة 0-40x مجهر تكبير التكبير للتشريح | Wild | & nbsp ؛ | |
| Techniquip 150 واط الألياف البصرية الإضاءة | ميكروبصرية من فلوريدا | TQ FOI-150 | ؛ |
| روتوميكس 50800 خلاط | |||
| مجهر نيكون ديافوت مقلوب بتباين الطور مع أهداف 4x و 20x (اختياري) و 40x | Research Ltd. | Eyelink II | |
| راسم الذبذبات الرقمي Tektronix | SR Research Ltd. | ||
| pClamp 10 برامج الحصول على البيانات وتحليلها | الأجهزة الجزيئية | ||
| جهاز كمبيوتر يعمل بنظام التشغيل Windows XP أو أعلى | PC Solutions | Thinkserver مع محركات أقراص صلبة ذات حالة صلبة (80 جيجابايت) وشاشات منخفضة الضوضاء | |
| مشتعل / براون P87 مجتذب ماصة | صغيرة Sutter Instruments, Novato, CA | & nbsp; | |
| المشبك Axopatch 200B من Axon Instruments مع نطاق تعويض السعة من 1-1000 pF ؛ | الجزيئية المضخم المسبق ، Sunnyvale ، CA | & nbsp ؛ | |
| مجموعة حامل القطب الكهربائي لأدوات Axon 200B Preamplifier | الأجهزة الجزيئية ، Sunnyvale ، CA | CV203BU | ؛ |
| Digidata 1200 A / D محول | الأجهزة الجزيئية ، Sunnyvale ، CA | & nbsp ؛ | |
| Picospritzer ، مدعوم من N2 قابل للتعديل للضغط والمدة | Parker Hannifin ، كليفلاند ، أوهايو | & nbsp ؛ | |
| TMC Micro-G طاولة عزل الاهتزاز | Ametek | ||
| فاراداي قفص | تصنيع مخصص | ||
| Burleigh Piezoelectric صدفي Micromanipulators | أدوات Burleigh ؛ Thorlabs | حاليا PCS-5000 ؛ -6000 سلسلة + يتصاعد | |
| Narishige M-152 معالجات يدوية (لنظام التروية و picospritzer) | Narishige USA | & nbsp ؛ | |
| زجاج ماصة خيوط ، 1.5 مم OD ، معرف 0.84 مم - | WPI | 1B150-3 | & nbsp ؛ |
| 3 بوصة | |||
| Ag / AgCl نصف خلية | WPI | EP4 | ؛ |
| أنابيب الطرد المركزي سعة 15 مل ، 35-2097 BD Falcon * أنابيب الطرد المركزي | VWRSP | 21008-918 | ؛ |
| العلوم الدقيقة للمقص الزاوي | 15006-09 | ||
| Dumostar ملقط دقيق | أدوات العلوم الدقيقة | 11295-00 | |
| 35 مم أطباق ثقافة أنسجة الصقر | VWRSP | 25382-064 | ؛ |
| أطباق زراعة الأنسجة Falcon 150 × 25 مم ؛ 1013 | VWRSP | 1013 | يمكن أيضا تحويلها إلى أطباق تشريح صغيرة باستخدام sylgard |
| sylgard | WPI | SYL184 | ؛ |
| صينية تشريح | مختلفة | ||
| أنابيب الطرد المركزي سعة 15 مل ، 35-2097 BD Falcon | VWRSP | 21008-918 | لنظام التروية الذي يتم تغذيته بالجاذبية ذو 6 تجويف |
| مقاطع ألومنيوم مع نهايات ثقب المسمار | متجر | لنظام التروية | |
| 23 إبر قياس (نقاط إيقاف الملف يدويا) | VWRSP | لنظام التروية | |
| أنابيب البولي إيثيلين 0.022 "معرف × 0.042" OD ؛ 427411 | بيكتون ديكنسون | ل نظام التروية | |
| H-7 حامل / حامل ماصة لمجموعة التروية الصغيرة | Narishige الولايات المتحدة الأمريكية | لنظام التروية | |
| صمامات | لنظام التروية | ||
| Drummond Microcaps 1 & mu ؛ ل | VWRSP | لنظام التروية | |
| 18 إبر قياس للشفط (إيداع قبالة النقاط) | ؛ | ||
| أنابيب البولي إيثيلين | كول بارمر | 4.27436E + 11 | ؛ |
| دبابيس تشريح دقيقة | أدوات العلوم الدقيقة | 26002-20 | |
| أنابيب شعرية | Kimble 71900-100 | مصقولة بالنار وعلى شكل حرف U في لهب موقد بنسن ومليئة بأجار 3٪ في | |
| الحرف | اليدوية للنمذجة | ECS ؛ | |
| حامل طبق لمرحلة المجهر مع حمام | تصنيع | ||
| مخصص ماصات باستور | VWRSP | 14672-412 | ؛ |
| لمبات الماصة | VWRSP | 53283-911 | ؛ |
| مرشحات حقنة acrodisk | VWRSP | 28144-040 | |
| خيوط البورسليكات بقطر 1.5 مم سميك | الجدران WPI | 1B150F-3 | & nbsp ؛ |
| أسطوانة النيتروجين عالية النقاء ومنظم | ؛ | ||
الجداول 1-3. قوائم الكواشف والمواد والمعدات. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.