Name: Historische Ansicht und Physiologie Demonstration am NMJ der Crayfish Opener Muscle (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-11-09T17:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 56 s
Description: Lernen Sie die Präparation des Flusskrebs-Öffnermuskels für elektrophysiologische Aufnahmen an der neuromuskulären Synapse. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung synaptischer Plastizität und Kurzzeit-Fazilitation.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

historische ansicht und physiologie demonstration am nmj der crayfish opener muscle

Historical View and Physiology Demonstration at the NMJ of the Crayfish Opener Muscle

Hier präsentieren wir einige der wichtigsten wichtige Entdeckungen mit dem Opener neuromuskulären (NMJ) Vorbereitung von Krebstieren hergestellt und zeigen, dass es noch viel von diesem Modell Vorbereitung zu lernen. In das Verständnis der Geschichte kann man verstehen, warum auch heute noch dieses NMJ bietet immer noch ein reiches Betätigungsfeld, um Fragen zu Pre-und Post-synaptischen Funktion und Plastizität Adresse. Die Lebensfähigkeit und einen leichten Zugang zum Terminal für die intrazelluläre als auch extrazelluläre Elektrophysiologie und Bildgebung erhebliche Vorteile. Die Mechanismen, die hinter der Modulation der vesikulären Kinetik und Fusion in der High-und Low-Output-Terminals sind für die Untersuchung Betteln. Die Vorbereitung bietet auch eine überprüfbare Modellsystem für Computational Einschätzungen und Manipulationen an wichtigen Variablen in theoretischen Modellen der synaptischen Funktion zu untersuchen, zum Beispiel Calcium-Dynamik während der kurzzeitigen Erleichterung. Die synaptischen Komplexität der aktiven Zone und der statistischen Natur des quantal Version ist auch eine offene Umgebung für zukünftige Untersuchungen sowohl experimentell als auch rechnerisch.

Der Opener Muskeln des Krebses Bein ist bekannt für seine historische Bedeutung und experimentelle Vielseitigkeit in Muskel-Phänotyp, synaptischen Physiologie und Plastizität vorgestellt.

Historische Ansicht und Physiologie Demonstration am NMJ der Crayfish Opener Muscle

Hier präsentieren wir einige der wichtigsten Entdeckungen, die mit dem Präparat der neuromuskulären Endplatte (NMJ) von Krebstieren gemacht wurden, und zeigen auf, dass ...

Die von einem Laufbein einer Krebsschere stammenden Öffnermuskeln werden vom Tier automatisiert. Sobald der Muskel freigelegt ist, kann das Innervationsmuster durch verschiedene Färbeprozeduren sichtbar gemacht werden. Synaptische Antworten in Form einer kurzzeitigen Facilitation lassen sich leicht aus dem Muskel ableiten.Ein fokales Makropatch-Elektrodensystem kann direkt über identifizierte Varikositäten entlang der Nervenendigungen platziert werden. Anschließend werden synaptische Antworten aufgezeichnet, die zur Messung der synaptischen Wirksamkeit auf qualitativer Ebene von einem definierten Ort auf der Endigung verwendet werden können. Hallo, mein Name ist Ann Cooper aus dem Labor von Dr. Robin Cooper am Fachbereich Biologie der University of Kentucky.Hallo, ich bin Robin Cooper. Mein Student und ich werden Ihnen ein Verfahren zur Dissektion des Krebs-Opener-Muskels zeigen und wie man ihn zur Ableitung synaptischer Antworten unter Verwendung verschiedener Stimulationsparadigmen verwendet. Wir nutzen diese Verfahren in unserem Labor, um die synaptische Wirksamkeit sowie die Beziehung zwischen der synaptischen Ultrastruktur und deren Funktion zu untersuchen.Beginnen wir also. Im Jahr 1879 schrieb der Zoologe TH Huxley ein Buch mit dem Titel The Crayfish, das auch heute noch als umfassende Anleitung zur Lebensgeschichte, Anatomie und Physiologie dieses Krebstiers gilt. Gegen Ende dieser historischen Periode wurde die Neuentdeckung des Öffnermuskels in den Beinen der Krebse charakterisiert, und physiologische Untersuchungen an Krebsmuskulatur waren bereits im Gange.Tatsächlich könnten die Experimente an Krebsen möglicherweise die ersten gewesen sein, die eine Facilitation an der neuromuskulären Junction oder NMJ demonstrierten. Dr. Riche veröffentlichte seine grundlegenden Forschungsergebnisse in seinen medizinischen Lehrbüchern, die er nutzte, um medizinischen Studierenden die Muskelphysiologie beizubringen. In den folgenden Jahrzehnten wurden die neuromuskulären Junctionen von Krebsen hinsichtlich Spannungsentwicklung und Anatomie anatomisch und physiologisch beschrieben.1961 wiesen Doodle und Kler die Facilitation im Scherenöffnermuskel der Krebse nach und beschrieben erstmals die Phänomene der präsynaptischen Hemmung sowie die qualitativen Eigenschaften der synaptischen Übertragung. 1971 machten Sherman und Edward an dieser NMJ die bahnbrechende Entdeckung, dass die Öffner-NMJ bei Krebsen eine langanhaltende Facilitation oder LTF aufweist, zusätzlich zur kurzzeitigen Facilitation oder SDF.Ab dieser Zeit konzentrierten sich viele Forscher auf die Eigenschaften von SDF und LTF und nutzten die Opener-NMJ der Krebse, um die zellulären Mechanismen zu untersuchen. Heute wird die Opener-Muskelpräparation bei Krebsen weiterhin verwendet, um die Grundlagen der synaptischen Übertragung zu erforschen, da sie im Vergleich zu vielen anderen leicht zugänglich und sehr robust ist. Um synaptische Präparationen zu erhalten, wird für die Dissektion eines Krebsbeins ein Krebs mit einer Körperlänge von sechs bis zehn Zentimetern dazu gebracht, sein erstes oder zweites Laufbein durch starkes Zupressen am Iscus-Pod-Segment abzuwerfen.Dieses Verfahren tötet die Krebsschere nicht, die in ihren Aufbewahrungstank zurückgebracht wurde. Legen Sie die Krebsschere auf ein Stück Papiertuch auf die Mikroskopbühne. Drehen Sie die Schere so lange, bis die Außenseite nach oben zeigt.Dies ist normalerweise die gewölbte Seite nach oben. Verwenden Sie eine scharfe Rasierklinge, um die Kutikula einzuritzen, bis sie gerade durchtrennt ist. Achten Sie dabei darauf, beim Schnitt von dorsal nach ventral an der Gelenkstelle zwischen Mark- und Kupferkapsel nicht zu weit distal zu schneiden.Lassen Sie die Cuticula vorerst an Ort und Stelle und ritzen Sie mit der Rasierklinge die Cuticula auf der richtigen Diät entlang, bis sie gerade durchtrennt ist, und zwar in diesem Muster für den Abschnitt der richtigen Diät auf einer Seite. Danach wiederholen Sie den Vorgang auf der anderen Seite, wobei Sie die proximalen Schnitte verbinden, um nicht in den Opener-Muskel zu schneiden; halten Sie die Klinge dabei leicht zur nächstgelegenen Muskelseite geneigt. Wenn Sie durch die Cuticula schneiden, lassen Sie die Cuticula vorerst an Ort und Stelle.Als Nächstes tauchen Sie das Bein in einer Dissektionsschale in Krebs-Ringer-Lösung ein, wobei der Boden der Schale mit einer einen Zentimeter dicken Sill-Guard-Beschichtung versehen ist. Stechen Sie eine Nadel in die dorsale Sehnen-Ecke innerhalb des Fensters, das in der Meite geschnitten wurde, um das Präparat mit feinen Pinzetten ruhig zu halten. Heben Sie die Cuticula leicht am distalen Ende an und schneiden Sie mit dem Rasiermesser die Flexormuskelfasern in distal-proximaler Richtung von der Cuticula ab.Heben Sie dann das Fenster der Cuticula an. Sobald die Cuticula angehoben ist, ziehen Sie vorsichtig das Sehnenband von der Beinhöhle weg und durchtrennen Sie das AEM am Gelenk zwischen Meite und CARite. Achten Sie darauf, ausschließlich das Sehnenband zu durchtrennen und nicht den Hauptbeinnerven, der sich an der Innenseite des Sehnenbands befindet.Greifen Sie die Stelle der Sehne mit einer Pinzette zusammen, an der sie durchtrennt wurde, und ziehen Sie den Flexormuskel ab, indem Sie ihn in Sehnenrichtung anheben. Der Hauptbeinnerv und der Extensormuskel sind nun freigelegt. Fahren Sie mit dem Abschnitt der richtigen Ernährung fort und schneiden Sie an der richtigen Ernährung zur Gelenkverbindung zwischen Dactyl-Lipid-Dite.Ziehen Sie das ventrale Segment der richtigen Ernährung vierteljährlich nach unten und nach hinten, sodass die in der cordalen Region befestigten Muskeln sichtbar werden. Schneiden Sie diese Muskeln mit dem Rasiermesser durch. Achten Sie darauf, den motorischen Nervenzweig zum Öffnermuskel nicht zu verletzen.Der Öffnermuskel ist nun der Salzlösung ausgesetzt. Kehren Sie zur kordalsten Region des Meitensegments zurück, wo sich im Nervenbündel des Beins gewöhnlich zwei getrennte Nervenbündel befinden. Durchtrennen Sie das dorsale Bündel mit einer feinen Schere.Dann greifen Sie das geschnittene Ende mit einer Pinzette auf und ziehen vorsichtig distal, bis etwa die Hälfte der Länge des Meitesegments erreicht ist. Dieser lange Nervenzweig enthält den exzitatorischen Öffner-Nerv. Während das größere Nervenbündel das inhibitorische Motoneuron des Öffnermuskels enthält.Schneiden Sie die Präparation im Meso-Teil diagonal derart, dass eine Insektennadel durch die dorsale Seite des Meso gesteckt werden kann. Dadurch wird die ventrale Seite des Opener-Muskels nach oben ausgerichtet, sodass sie dem Beobachter zugewandt ist. Entfernen Sie anschließend die restlichen Fasern des Closer-Muskels, die die Sicht auf den Opener-Muskel verdecken.Indem die Fasern gegen die Cuticula und aus der Höhle herausgedrückt werden, kann der Hauptbeinnerv, der entlang des Dauermuskelöffners verläuft und in das Dactyl-Lipid hineingeht, vorsichtig mit der feinen Pinzette angehoben und dann abgetrennt werden. Nun ist der Dauermuskelöffner frei gelegt, ohne dass Gewebe im Weg steht. Ein intrazelluläres Elektrodenpräparat oder eine fokale Makropatch-Elektrode zur Ableitung der exzitatorischen postsynaptischen Potentiale (EPSPs) wird am Dauermuskelöffner angebracht, wobei das Präparat in eine Ableitungskammer eingebracht wird, die mit einer Plastiksaugelektrode ausgestattet ist.Die Integration der stimulierenden Elektrode in die Kammer vermeidet die Notwendigkeit, einen Mikromanipulator zu verwenden, um eine stimulierende Elektrodennadel in der Präparation in der Ableitungsschale zu positionieren und den Nervenzweig, der den erregenden Nerv enthält, in die Saugelektrode zu bringen. Der Öffnermuskel ist in drei allgemeine Bereiche unterteilt: distal, zentral und proximal. Obwohl der gesamte Öffnermuskel von einem einzigen Motoneuron innerviert wird, unterscheiden sich die njs strukturell und weisen regionsspezifische Unterschiede in der synaptischen Wirksamkeit auf.Da die am weitesten distalen Fasern zur Gewährleistung der Konsistenz zwischen den Präparationen leicht abgegrenzt werden können, verwenden wir für diese Demonstration den distalen Bereich, um eine evozierte Antwort hervorzurufen. Der erregende Axon wird selektiv durch einen Grass-88-Stimulator stimuliert. Der distale Bereich des Opener-Muskels wird mit einer scharfen intrazellulären Elektrode, die mit drei Molaren Kaliumchlorid gefüllt ist, durchstochen.Ein Modell-Axonklemmverstärker vom Typ B mit zwei Verstärkern und einem A-one-XL-lu-Kopfverstärker wird zur Ableitung intrazellulärer EPSPs verwendet. Kurzzeitige Facilitation oder verschiedene andere gewünschte Reaktionstypen können durch Variation der Stimulationsbedingungen erzielt werden. STF wird erzielt, indem eine Serie von 10 oder 20 Reizen mit jeweils 10 oder 22 ms Intervallen auf den erregenden Nerv gegeben wird.Die Frequenz der Reizung innerhalb des Reiztrains kann variiert werden. Der Ausgang des Grases ist mit einer stimuliisolierten Einheit verbunden, deren Leitung an den Silberdraht angeschlossen ist, der sich innerhalb der Plastiksaugelektrode befindet. Über eine Leitung, die mit einem Silberdraht im Bad verbunden ist, werden fokale qual EPSPs direkt über identifizierbaren Bereichen des Nervenendes aufgezeichnet.Die synaptischen Varikositäten werden zunächst mit einem vitalen fluoreszierenden Farbstoff, vier Farbstoff zwei A SP, sichtbar gemacht. Hier wird eine Makropatch-Aufzeichnungselektrode aus Chix-Glas verwendet. Das Lumen der Elektrode wird mit einem salzhaltigen Badmedium gefüllt, wobei unter dem Fluoreszenzmikroskop gearbeitet wird. Das Lumen der Makropatch-Aufzeichnungselektrode wird direkt über eine einzelne isolierte Varikosität platziert, um das Nervenendigungsgebiet zu stimulieren. Der excitatorische motorische Nerv wird wie zuvor gezeigt stimuliert.Spontane sowie ausgelöste Qual-Antworten können entlang der Reihe sichtbarer Varikositäten aufgezeichnet werden, indem das Elektrodenlumen vorsichtig abgesenkt und wieder angehoben wird. Bei jeder Varikosität ist bei niedrigen Stimulationsfrequenzen eine direkte Zählung der Qual-Ereignisse für jede ausgelöste Antwort möglich. Die Anzahl der Qual-Ereignisse kann für eine Serie von Antworten bestimmt werden.Die Gesamtanzahl der Qual-Ereignisse wird gezählt, um daraufhin basierend auf diesen direkten Zählungen den mittleren Qual-Gehalt zu schätzen. Ein Ansatz zur Berechnung des mittleren Qual-Gehalts besteht darin, die Gesamtanzahl der Arten hervorgerufener Qual-Ereignisse während der Stimulation zu ermitteln und durch die Gesamtanzahl der Stimulationsdurchläufe zu teilen, und zwar mithilfe der folgenden Formel. Dargestellt ist hier ein Satz repetitiver Durchläufe, bei denen 30 Pulse mit 40 Hertz stimuliert werden.Beachten Sie die Facilitation für jeden Durchlauf und die durchschnittliche Antwort, wenn die Stimulation auf 60 Hertz erhöht wurde. Eine stärkere Facilitation wird beobachtet, wenn mit einer fokalen Elektrode über einer Varikosität aufgezeichnet und mit einem Hertz stimuliert wird. Die ausgelösten qal-Antworten werden beobachtet.Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie man den Scherenmuskel der Krebsschere präpariert und für die Ableitung synaptischer Antworten unter Verwendung verschiedener Stimulationsparadigmen und -techniken verwendet. Bei der Durchführung dieser Verfahren ist es wichtig, daran zu denken, die Neuronen vorsichtig zu behandeln und sie nicht zu stark zu ziehen oder zu quetschen. Außerdem sollten Sie beim Platzieren der fokalen Makropatch-Elektrode auf den sichtbaren Varikositäten die Elektrode leicht auf diese Varikositäten aufsetzen und sie danach vorsichtig wieder anheben.Noch ein weiterer Punkt, an den Sie denken sollten: Sie sollten die Präparation nicht zu lange dem Quecksilberlicht aussetzen, da dies ebenfalls die Nervenendigung schädigen könnte. Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.

historical-view-physiology-demonstration-at-nmj-crayfish-opener

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Dieser Artikel beschreibt, wie elektrophysiologischen Ableitungen der synaptischen Antworten auf die Extensoren Verhalten in den Fuß Bein eines Krebse und wie die Nervenendigungen werden visualisiert, um die Brutto-morphologischen Unterschiede von High-und Low-Output-Nervenendigungen zeigen.

Physiologische Aufnahmen von High-und Low Output NMJs auf der Crayfish Leg Streckmuskel

Die Experimente zeigen, eine einfache Möglichkeit für Studenten, um Erfahrungen bei der Prüfung Muskulatur, synaptische Antworten, die Auswirkungen der Ionengradienten und Durchlässigkeit auf Membranpotentiale zu gewinnen. Auch ist ein sinnlich-ZNS-motor-Muskel-Schaltung vorgestellt, um ein Mittel, um Wirkungen von Verbindungen auf einem neuronalen Schaltkreis-Test zeigen.

Membranpotentiale, Synaptic Responses, neuronalen, Neuromodulation und Muscle Histologie Mit dem Crayfish: Schülerlabor Übungen

Der primäre Zweck dieses Experiments ist zu verstehen, wie primären sensorischen Neuronen Informationen gemeinsamer Bewegungen und Positionen als propriozeptive Informationen für ein Tier zu vermitteln. Ein weiteres Ziel dieses Berichts ist gegenwärtig die Anatomie der Vorbereitung durch Dissektion und Betrachten von Neuronen unter einem Binokular.

Muscle-Rezeptor-Organe in der Crayfish Abdomen: Ein Schülerlabor Übung in Propriozeption

In diesem Bericht zeigen wir Techniken, die verwendet werden, um die Biologie des Krebses Enddarm untersuchen lassen. Wir zeigen, wie ein Krebs Bauch sezieren und untersuchen die damit verbundenen Anatomie, Physiologie und Modulation der Aktivität. Die peristaltische Aktivität und Stärke der Kontraktionen werden mit einem Kraftaufnehmer.

Physiologische Experimente mit den Crayfish Enddarm: Ein Schülerlabor Übung

Dies ist ein Beispiel dafür, wie biologische Membranen verstanden mit elektrischen Modelle. Wir zeigen auch Verfahren zur Erfassung Aktionspotentiale aus dem Bauchmark der Krebse für Schüler orientiert Labors.

Modellierung biologischer Membranen mit Leiterplatten und Messung elektrischer Signale in Axone: Schülerlabor Übungen

Physiologischen und anatomischen Techniken werden gezeigt, Funktion und Struktur für die gemeinsame Propriozeptoren und Muskelspannung Rezeptoren in Krebstier Fuß Gliedmaßen zu adressieren.

Propriozeption und Spannungsrezeptoren in Crab Gliedmassen: Schülerlabor Übungen

Drosophila Larven NMJ Dissection

Dieses Protokoll zeigt, wie Immunhistochemie auf seziert Drosophila Larve führen.

Drosophila Larven NMJ Immunhistochemie

Hier beschreiben wir elektrophysiologische Methoden zur Messung der synaptischen Transmission an der neuromuskulären Synapse von Drosophila Larve. Evozierte Freisetzung wird künstlich durch die Stimulierung der Motoneuronen Axone initiiert, und die Übertragung durch die NMJ kann durch die postsynaptische Reaktion im Muskel ausgelöst gemessen werden.

Elektrophysiologischen Methoden für die Aufzeichnung Synaptic Potentials aus dem NMJ von Drosophila-Larven

Verfahren zur enzymatischen Dissoziation Oberfläche Kennzeichnung und Reinigung mittels Durchflusszytometrie von fibro / adipogene und myogenen Vorläuferzellen aus murinen Skelettmuskel.

Reinigung von Vorläufern aus Skelettmuskeln

Lernen Sie die Präparation des Flusskrebs-Öffnermuskels für elektrophysiologische Aufnahmen an der neuromuskulären Synapse. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung synaptischer Plastizität und Kurzzeit-Fazilitation.

Historische Ansicht und Physiologie Demonstration am NMJ der Crayfish Opener Muscle

Weitere Videos entdecken