هذا البروتوكول يصف كيفية استخدام في المختبر معزولة سلحفاة رأس إعداد لقياس الكينماتيكا تحركاتهم العين. بعد إزالة الدماغ من الجمجمة، ويمكن حفز أعصاب مع التيارات التحديد الكمي لتناوب العين والتغيرات في أحجام التلميذ.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الكينماتيكا العين التي تقاس في المختبر حفز الأعصاب في السلحفاة
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
بعد هي euthanized الحيوانات، يبدأ أنسجتها للموت. سلاحف توفر ميزة بسبب فترة بقاء أطول لانسجتها، خاصة عند مقارنتها بالفقاريات ذوات الدم الحار. وبسبب هذا، يمكن إجراء التجارب في المختبر في السلاحف لفترات طويلة من الوقت للتحقيق في الإشارات العصبية والسيطرة على أفعالهم المستهدفة. تستخدم إعداد رأس معزولة، قمنا بقياس علم الحركة حركات العين في السلاحف، والتحوير واسطة إشارات كهربائية يحملها أعصاب. بعد أن تمت إزالة الدماغ من الجمجمة، ترك الأعصاب سليمة، وضعت رأسه تشريح في انحراف لمعايرة حركات العين. زجاج كهربائي تم إرفاقه أعصاب (أوكولوموتور، تروتشلير، ومبعد) وحفز مع التيارات تثير حركات العين. نحن رصد حركات العين مع شريط فيديو الأشعة تحت حمراء على تتبع النظام وتناوب كمياً للعيون. البقول الحالية مع طائفة من الاتساع، الترددات، واستخدمت القطار المدد الزمنية لمراقبة آثار على الردود. لأنه يتم فصل الإعداد من الدماغ، يمكن النظر في مسار الإضافة الذهاب إلى أهداف العضلات بمعزل عن التحقيق في الإشارات العصبية في غياب المعلومات الحسية المجهزة مركزياً.
المقدمة
الأساس المنطقي لاستخدام المنزلق الأحمر ذو اذنين السلاحف في التجارب الكهربية:
تعتبر واحدة من العالم أسوأ الأنواع الغازية1 المنزلق الأحمر ذو اذنين السلاحف (ايليجانس سكريبتا تراتشيميس)، ويمكن أن يشير إلى أن النظام إيكولوجي في مأزق. هو غير مفهومة السبب المنزلق الأحمر ذو اذنين السلاحف ناجحة جداً ولكن قد يكون جزئيا سبب فسيولوجيا متسامح وحيازتها لانسجة الجهاز العصبي التي يمكن البقاء على قيد الحياة تحت ظروف التاكسج2،3،4 . استخدام لهم للتجريب لا تهدد أعدادهم ومع الحد الأدنى من الجهود، الاستعدادات الكهربية يمكن أن تظل قابلة للتط....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
ملاحظة: تم شراء السلاحف المنزلق الأحمر ذو اذنين، ذكوراً وإناثاً، من بائع. تم إيواء السلاحف في جناح حيوانات حارة التي تحتوي على اثنين 60 غالون أحواض مجهزة بجزر الطوب للتشمس تحت أضواء الأشعة تحت الحمراء 250-ث. وأبقى على البيئة في دائرة الضوء/الظلام 14/10-ح مع درجة حرارة الماء 22 درجة مئوية. تم تشغيل الساعة 06:00 ص الأضواء وإيقاف الساعة 08:00 م. تم تنظيف الدبابات مجهزة بتصفية النظم أسبوعيا، وتم تغذية السلاحف إعلانية libitum كل يوم. الجميع هنا وصف32،الإجراءات التجريبية التالية33 أقرت "المؤسسية رعاية الحيوانات" واستخدام اللجنة (إياكوك) في كلية لافاييت والسلاحف للعناية بالأحمر ذو اذنين المنزلق.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ويبين الشكل 1 اللقطات صور مأخوذة من شريط فيديو يصف التشريح. وتوفر صور مواقع نموذجية للأعصاب قبل قطع من الدماغ.
رقم 1: اللقطات صور الملتقطة من شريط فيديو للتشريح لإظهار مواقع العصب البصري (المؤسسة)، والعصب الغرز (نيي)، عصب بكري (يقول:) وعصب مبعد (نفي). (أ) صورة مع المناطق المسماة في ا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
خطوات حاسمة:
الخطوات الحاسمة ضمن هذا البروتوكول ما يلي: 1) التشريح والعناية للحفاظ على استمرارية الأعصاب بحف؛ 2) مطابقة الأحجام بأقطاب كهربائية شفط إلى أعصاب تقديم استجابات متسقة؛ و 3) موضع الرأس في انحراف لتوفير المعايرة كافية للتناوب للعين.
استكشاف الأخطاء وإصلاحها:
التشريح يمكن أن تكون صعبة، ولكن بعد استكمال العملية بضع مرات، الخطوات التي ينبغي أن تصبح نسبيا على التوالي إلى الأمام. إذا الأعصاب تظهر غير المستجيبة، السبب الأكثر احتمالاً فشل لل.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
شكر وتقدير
يشكر المؤلفون السيدة بوليت ماكينا وليزا بيزينو في هذه الدراسة لدعم أعمال السكرتارية، والسيد فيل اورباخ للدعم التقني. كما يشكر المؤلفون الدكتور مايكل أرييل ومايكل س. جونز (جامعة سانت لويس مدرسة للطب) على تقديمه لنا بإعداد رأسه في المختبر معزولة. وقدمت التمويل لدعم هذا التعاون بقسم علم الأحياء (روبرت س. تشيس الصندوق) ولجنة الأبحاث الأكاديمية وبرنامج علم الأعصاب في كلية لافاييت. وأخيراً، هذا العمل مكرس للسيد فيل اورباخ، الذي وافته المنية في 28 سبتمبر 2016؛ الاستغناء المسح الإلكتروني المجهري، وأقر بفائدة المرحلة 5-محور للاستخدام في هذا البروتوكول. وسيفتقد كثيرا عن الصداقة والحيلة.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| السلاحف المنزلقة ذات أذنين حمراء | Kons Scientific | Trachemys scripta elegans< / em> | حجم كبير (طول الدرع 15-20 سم) |
| كلوريد الصوديوم | Sigma-Aldrich Co. LLC. | S5886 | |
| كلوريد البوتاسيوم | شركة سيجما ألدريتش ذ.م.م. | P5405 | |
| كوريد المغنيسيوم | Sigma-Aldrich Co. LLC. | M7304 | |
| بيكربونات الصوديوم | شركة سيجما ألدريتش ذ.م.م. | S5761 | |
| سكر العنب | سيجما ألدريتش ذ م م. | C5767 | |
| حمض الهيدروكلوريك المركز | شركة سيجما ألدريتش ذ.م.م. | H7020 | |
| كلوريد الكالسيوم | شركة سيجما ألدريتش ذ.م.م. | C7902 | |
| مقياس الأس الهيدروجيني | أوكتون | درجة الحموضة 6 + | |
| قطب تحفيز الشفط | أنظمة AM | 573000 | قطب شفط ثنائي القطب. لاحظ أنه تم استبدال 573000 ب 573050. |
| أنظمة AB الزجاجية الشعرية | 626000 | زجاج شعري أحادي الأسطوانة من البورسليكات بدون خيوط دقيقة ، الطول 10 سم ، القطر الخارجي 1.0 مم ، القطر الداخلي 0.50 مم | |
| قطب تحفيز الشفط البديل | أنظمة AM | 573050 | قطب شفط ثنائي القطب. يتطلب زجاجا شعريا بقطر أكبر: 627000 ، القطر الخارجي 1.2 مم ، القطر الداخلي 0.68 مم |
| نطاق التكبير | المجسمة Lieca | GZ7 | ، 10x & ndash ؛ 70x |
| مصدر ضوء الألياف البصرية | Amscope | HL250-A | 150W صندوق إضاءة مجهر ألياف |
| Rongeurs | Carolina Biological Supply Company | 625654 | الفولاذ المقاوم للصدأ ، زنبرك مستقيم ، 5.25 " |
| مسبار تشريح حاد | Carolina Biological Supply | Company 627405 | مسبار هوبر مول ، مسبار وباحث مزدوج النهايات ، 6 " |
| Microscissors | Carolina Biological Supply Company | 623555 | مقص تشريح دقيق Iris ، فولاذ مقاوم للصدأ ، شفرات 0.5 بوصة ، ملقط ناعم بطول 4.75 بوصة |
| Sigma-Aldrich Co. LLC. | F6521 | ، دومون رقم 5 ، سبيكة إينوكس ، ملقط منحني 4.25 بوصة | |
| شركة سيجما ألدريتش ذ م م. | Z168696 | طرف متوسط ، ملقط منحني ، ستانلس ستيل ، | |
| مقبض مشرط | Sigma-Aldrich Co. LLC. | مقابض مشرط S2896 | ، رقم 3 ، شفرة مشرط من الفولاذ المقاوم للصدأ |
| Sigma-Aldrich Co. LLC. | S2771 | شفرات مشرط ، رقم 11 ، مقصلة فولاذية | |
| هارفارد جهاز | 73-1918 | كلاين مقصلة نوع 7575 | |
| ملعقة | سيجما | Z648299 | ملعقة صغيرة ومجموعة وزن. استخدم ملعقة صغيرة: 5.9 بوصة طويل × 0.07 بوصة مقبض القطر بنهاية مربعة: 0.17 بوصة × 1.3 بوصة طويل ، آخر نهاية الجولة: 0.17 " × 1.27 بوصة خطاف |
| طويل Autozone | 98069 | SureBilt هوك ومجموعة اختيار. استخدم المطحنة لتخفيف النقاط الحادة من الخطاف لمنع إصابة فم. | |
| 95/5٪ O2< / sub> / CO2< / sub> | Airgas، Inc. | X02OX95C2003102 | 5٪ خليط غاز قياسي معتمد من الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5٪ ، مقاس 200 أسطوانة ، CGA-296 |
| Regulator | Airgas، Inc. | Y11244D296-AG | أسطوانة تحليلي أحادي المرحلة من النحاس 0-100 رطل لكل بوصة مربعة CGA-296 مع مخرج إبرة. استخدم صمام أنبوب الخطوط الجوية القابل للتعديل من النحاس الأصفر للانتقال من 3/8 بوصة ، القطر الداخلي ، أنابيب طيران من الفينيل متصلة بالمنظم إلى 3/16 بوصة ، القطر الداخلي ، اتصال شركة الطيران يذهب إلى حجر الهواء أو ماصة باستور الزجاجية. |
| صمام أنبوب طيران قابل للتعديل | أطباء فوستر وسميث | CD-12061 | صمام نحاسي |
| طاولة صلبة | غير معروف | باب clave تلقائي غير معروف موضوعة فوق طاولة قوية. تسع كرات تنس بقطر 5 بوصات تعزل الاهتزازات عن السطح العلوي للطاولة. | |
| كرة تنس 5 بوصات | Petco Animal Supplies، Inc. | 712868 | التنس Petco Jumbo Pet: يتم فك الكرات وتثبيتها داخل إطار مدمج في الجزء السفلي من باب الأوتوكلاف. |
| طاولة عزل الاهتزاز البديلة | Newport Corporation | INT1-36-6-N | نظام التحكم في الاهتزاز الصلب ، السلامة 1: أبعاد السطح ، 3 × 6 ' |
| Gimbal | ISI ، International Scientific Instruments، Inc. | مرحلة من SUPER III-A المسح الضوئي EM | 5 محاور EUCENTRAL: حركات خطية X و Y و Z ، & plusmn ؛ 20 مم ، دقة 0.1 مم ؛ الدوران ، الرأسي ، & 10 درجة ؛ وأفقي ، & 12.5 درجة ؛ مع 1.25 درجة ؛ دقة. ملاحظة: من أداة إيقاف التشغيل. |
| تشاك للgimbal | Unknown | Unknown Chuck من ميكروتوم قديم من تصنيع غير معروف ليناسب عمود حامل العينة لمرحلة المسح EM | |
| البديلة | ThorLabs، Inc. | GN2 / M مع مقياس الزوايا ثنائي المحور MBT602 / M | (GN2 / M) مركب على مرحلة الكتلة الدقيقة ذات 3 محاور مع أدوات ضبط المسمار (MBT602 / M): صمم ظرف لتثبيت رأس السلحفاة بالعين عند 12.7 مم فوق السطح العلوي لمقياس الزوايا (المسافة إلى نقطة الدوران) |
| نظام تتبع العين المستند إلى الفيديو | Arrington Research، Inc. | ViewPoint EyeTracker ، طريقة تتبع PC-60 | : فيديو الأشعة تحت الحمراء بواسطة التلميذ الداكن. الكاميرا بالأبيض والأسود (البند BC02): 30 هرتز ، 640 × 480 ؛ متطلبات النظام: Windows 2000 و XP و 7 و 8 و 8.1 و 10 ؛ النطاق البصري: أفقي +/- 44 درجة ؛ عمودي +/- 20°; الدقة ~ 0.5 درجة ؛ الدقة المكانية ~ 0.15 درجة ؛ دقة حجم التلميذ ~ 0.03 مم ؛ بيانات العين: X ، Y موضع النظرة ، ارتفاع وعرض التلميذ ، الالتواء ، وقت الدلتا ، الوقت الإجمالي ، ومناطق الاهتمام (ROI) ؛ الاتصال في الوقت الحقيقي (البند 0022): 4 قنوات AnalogOut مع ثماني قنوات إدخال TTL لتمييز الرموز في ملف البيانات |
| مغناطيسية متعددة المواضع | Harbor Freight Tools | Pittsburg ، البند # 5645 | يصل الحامل المغناطيسي إلى 12 بوصة وينتج 45 رطلا من السحب المغناطيسي. استخدم لوضع الكاميرا. ثقوب خيط الماكينة في نهاية القضيب لتركيب الكاميرات. |
| Micromanipulator | Kopf | 900 | 5 محاور التلاعب لتركيب قطب الشفط: X ، Y ، Z السفر الخطي ، 2 محور الدوران |
| نطاق التشريح على نطاق تكبير | Lieca | GZ6 | ، 6.7x & ndash ؛ 40x |
| محفز الأعصاب / العضلات | Astro-Med Grass Telefactor | Grass S88 | محفز جهد النبض المزدوج: قناتا إخراج يمكن تشغيلهما بشكل مستقل أو متزامنتين لتوليد نبضات جهد ثابت غير معزولة (10 مللي فولت إلى 150 فولت). يمكن أن تكون البقول مفردة (10 مو ؛ ثانية إلى 10 ثوان) ، ومتكررة (0.01 هرتز إلى 1 كيلو هرتز) ، وقطارات (1 مللي ثانية إلى 10 ثوان) ومتزامنة مع مدخلات ومخرجات TTL. أرسل مخرجات TTL عبر قنوات الإخراج لموصل DB25 إلى قنوات إدخال TTL الخاصة ب ViewPoint EyeTracker. ملاحظة: لم يعد Astro-Med Grass Telefactor يعمل في مجال الأعمال. |
| جهاز العزل الحالي | Astro-Med Grass Telefactor | PSIU6 | وحدة عزل التحفيز الحالي: يتيح التوصيل الآمن للتيارات الثابتة بواسطة S88 إلى المستحضر. يتصل PSIU6 عن طريق كابل BNC بإحدى قنوات الإخراج الخاصة ب S88. تسمح مفاتيح المضاعف على PSIU6 ل S88 بتوليد مجموعة واسعة من السعات الحالية التي تتراوح من 0.1 ومايكرو. من أ إلى 15 مللي أمبير. |
| محفز الأعصاب / العضلات البديل مع محفز النبض المعزول | A-M Systems | 2100 | : تحتوي الوحدة على عازل مدمج لإنتاج تيارات ثابتة. |
المراجع
- Kikillus, K. H., Hare, K. M., Hartley, S. Minimizing false-negatives when predicting the potential distribution of an invasive species: A bioclimatic envelope for the red-eared slider at global and regional scales. Anim Conserv. 13, 5-15 (2010).
- Lutz, P. L., Rosenthal, M., Sick, T. J. Living without oxygen: turtle brain as a model of anaerobic metabolism. Mol Physiol. 8, 411-42....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
