Name: Elektrophysiologische Messungen von einer Moth Riechsystem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Erfahren Sie elektrophysiologische Messungen am Riechsystem von Motten mit EAG- und Einzelzell-Ableitungen. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung geruchsgesteuerter neuronaler Antworten in vivo.

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Unterstützt durch USDA-NIFA/AFRI 2010-65105-20582, NSF 0918177 und Bedoukian Forschung Incorporation.

1. Insekten <ol><li> Navel orangeworm, Amyelois transitella (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) Kolonie in unserem Labor von Motten aus Mandelbäume in Fresno, CA gesammelt entstanden. Unsere Insekten Kolonie ist in Klimakammern (Percival Inc, IA) bei 28 ± 2 ° C, 75 ± 10% relative Luftfeuchtigkeit, und unter 16.08 h (Licht: dunkel) Foto-Regimes. </li><li> Aufstrebende Motten werden täglich gesammelt sexed, und an Kunststoffboxen (669 mL Lunchbox, 13 x 13 cm, Höhe, 4,5 cm, Rubbermaid) versehen mit bis zu 10 Schichten von Wasser eingeweicht Papierhandtücher (Thirsty Ultra-saugfähige, 27,9 x 27,9 cm ; Safeway). Box umfasst sind perforiert, um die Luftzirkulation zu ermöglichen. Diese Anordnung bietet ~ 100% RH. </li><li> Für elektrophysiologische Messungen verwenden wir 2-4 Tage alten Motten nach dem Auflaufen, die unter hoher Luftfeuchtigkeit gehalten werden. </li></ol> 2. Elektrophysiologische Vorbereitung <ol><li> Moths (männliche oder weibliche) werden sanft in eine Pipettenspitze (200 ul, USA Scientific Inc), die von oben geschnitten wird, um eine große (ca. 2 mm) Spitze Durchmesser haben geschoben. Eine Motte wird sanft durch das andere Ende mit einem befeuchteten Papiertuch Stub geschoben, bis die Antennen und einen Teil des Kopfes von der Spitze herausragen. </li><li> Exposed Kopf wird durch das Bedecken des Kopfes mit einem nicht trocknenden Ton (Claytoon, Van Aken International, CA) verlässt ein kleiner Teil eines Auges und zwei Antennen ausgesetzt immobilisiert. Dieses Präparat ist auf einer Plattform des EAG Micromanipulator MP-12 (Syntech, Deutschland) zwischen den beiden Elektrodenhalter platziert. </li><li> Wir verwenden Glaselektrode von 1,0 mm Borosilikatglas Kapillarrohr mit Filament (WPI Inc, FL) hergestellt und zog in einem Modell P-97 Mikropipette Puller (Sutter Instruments, CA) auf Mikroelektroden von weniger als einem Mikrometer Spitze zu erhalten. Die Elektroden sind zurück mit Sensillum Lymphe ringer (Kaissling und Thorson 1980) gefüllt. Eine Elektrode spießt den exponierten Bereich des Auges unter dem Mikroskop (Leica MZ75) und dient als Referenz, während die Aufzeichnung Elektrode nimmt die beiden Antennen. Zur Erleichterung der Kontaktaufnahme sind distal 1-2 Fühlerglied Segmente, bevor sie in die Aufnahme-Elektrode eingesetzt geschnitten. Für Aufnahmen Signale von einzelnen Sensillen wir etwas ändern diese Einstellung, wobei die Aufnahme Elektrode unter dem Mikroskop (Olympus BX51WI; 800x Vergrößerung) ist aufgespießt. Aktionspotenziale werden durch Einfügen der Glaselektrode an der Basis eines Sensillum aufgezeichnet. Die Signale werden durch eine hohe Impedanz-Vorverstärker (Syntech, Deutschland) und in einen UB-IDAC analysiert werden off-line mit AUTOSPIKE Software (Syntech, Deutschland) amplifiziert. AC-Signale werden Bandpass zwischen 100 -10000 Hz und Aktionspotentiale gefiltert werden per Computer mit einem AUTOSPIKE Algorithmus, der die peak-to-Trough-Amplituden unterscheidet sich von Lärm extrahiert. Responses von einzelnen Neuronen werden als die Zunahme (oder Abnahme) der Aktionspotential-Frequenz (Spikes pro Sekunde) über die spontane Frequenz berechnet. </li></ol> 3. Chemische Reize und Stimulation Protocol <ol><li> Chemikalien von höchster Reinheit eingesetzt werden. Ein wesentlicher Bestandteil der weiblichen Pheromon Mischung aus dem Nabel orangeworm, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal wurde von Bedoukian Research Inc, CT erhalten. Chemicals verdünnt sind, w / v, mit Glas-destilliertem Hexan Stammlösungen von 10 ug / ul und dekadischen Verdünnungen machen gemacht. Ein Aliquot (10 l) eines Reizes Chemikalie in Hexan gelöst auf ein Whatman-Filterpapier Streifen (8x40 mm) eingelegt ist, wird das Lösungsmittel durch leichtes Schütteln für 10 s unter einer Abzugshaube verdampft und der Streifen ist in einem 5 mL Polypropylen platziert Spritze (BD Spritzen, NJ), aus dem verschiedene Mengen ausgestoßen werden. Hexan allein und eine leere Spritze dienen als Kontrolle. </li><li> Die Zubereitung ist in einem befeuchteten Luftstrom durch die Syntech Stimulus-Controller (CS-55-Modell; Syntech, Deutschland) geliefert statt bei 20 ml / sec, zu dem ein Reiz Puls 4 ml / s für 500 ms hinzugefügt wird. Die Signale werden für 10 s aufgezeichnet, beginnend 2 s vor dem Beginn des Stimulus Puls. Fühlerglied Vorbereitung wird mit 500 ms Puls, während der ca. stimuliert. 2 mL der gereinigten Luft aus einem 5 mL Polypropylen-Spritze mit der Reiz auf die Hauptstraße Luftstrom aufgenommen. Ein Abstand von mindestens 1 min oder mehr, nach hohen Antworten wird zwischen Stimulationen erlaubt. </li></ol> 4. Repräsentative Ergebnisse Antennen verhalten Motten (Abbildung 1) mit weiblichen Pheromon-Komponente stimuliert, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal erzeugen robust dosisabhängige Reaktionen (Abbildung 2). Diese große Pheromon-Komponente auch entlockt dosisabhängig exzitatorische Antworten von langen trichodea Sensillen (Abb. 3A) als in Spuren Einheit Aufnahmen (Abbildung 3B) angezeigt. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> Abbildung 1. Live Nabel orangeworm Motte zurückhaltend und Antenne exponierte load/2489/2489fig2.jpg "alt =" Bild 2 "/&gt; Abbildung 2. Dosisabhängige EAG hervorgerufenen Reaktionen als Antwort auf (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, eine große weibliche Pheromon Bestandteil. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig3.jpg" alt="Abbildung 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 3"> Abbildung 3. Sensillen trichoid bei männlichen Nabel orangeworm Motte zu reagieren (Z, Z) -11,13-hexadecadienal in einer dosisabhängigen Weise. (A)-Antenne der männlichen Nabel orangeworm Motte ist Multi-segmentiert und jedes Segment ist mit einer großen Anzahl von Haaren wie Strukturen, Sensillen geschmückt. Eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme, die Details im Einschub (Scale Bars sind 200 und 50 pM bzw.). (B) Extrazelluläre Single-Unit-Aufnahmen von einer trichoid Sensillum.

<ol><li>Sattelle, D. B., Hall, L. M., Hildebrand, J. G. Insect olfactory sensilla: structural, chemical and electrical aspects of the functional organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaissling%2C+K-E+%22Receptors+for+Neurotransmitters.+Hormones+and+Pheromones+in+Insects%22">Receptors for Neurotransmitters. Hormones and Pheromones in Insects</a>. , Elsevier North-Holland. Amsterdam. 261-282 (1980).</li>
</ol>

Dieses neuartige Verfahren für die Fesselung von einer Live-Nabel orangeworm Motte olfaktorischen Signale zu messen entwickelt hat sich als robust und sehr zuverlässig. Wir setzen routinemäßig diese Methode zur Isolierung und Identifizierung neuartiger Lockstoffe aus natürlichen Wirt Substraten wie Mandeln und Pistazien.

<table border="1"><tbody><tr><td> Material Name </td><td> Katalog # / Model </td><td> Firma </td><td> Kommentar </td></tr><tr><td> Mikroskop </td><td> BX51WI Modell </td><td> Olympus, USA </td><td></td></tr><tr><td> Stereo-Mikroskop </td><td> MZ75 </td><td> Leica Microsystems Inc. USA </td><td></td></tr><tr><td> 1,0 mm Borosilikatglas Kapillarrohr mit Filament </td><td> 1B100F-3 </td><td> WPI Inc, FL </td><td></td></tr><tr><td> Micropipette puller </td><td> P-97 </td><td> Sutter Instruments, CA </td><td></td></tr><tr><td> Stimulus-Controller </td><td> CS-55 Modell </td><td> Syntech, Deutschland </td><td></td></tr><tr><td> Hohe Impedanz-Vorverstärker (Universal Single ended-Sonde) </td><td></td><td> Syntech, Deutschland </td><td></td></tr><tr><td> Verstärker / Datenerfassungssystem (USB-IDAC) </td><td></td><td> Syntech, Deutschland </td><td></td></tr><tr><td> EAG Micromanipulator MP-12 </td><td></td><td> Syntech, Deutschland </td><td></td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13-hexadecadienal </td><td></td><td> Bedoukian Research Inc, CT. </td><td></td></tr><tr><td> Whatman-Filterpapier </td><td> 1001070 </td><td> Whatman USA </td><td></td></tr><tr><td> 5 mL Polypropylen-Spritze </td><td> 309633 </td><td> BD Spritzen, NJ </td><td></td></tr><tr><td> Pipettenspitze (200 ul) </td><td> 1111-0806 </td><td> USA Scientific Inc </td><td></td></tr><tr><td> 669 mL Lunchbox, 13 x 13 cm, Höhe, 4,5 cm, </td><td></td><td> Rubbermaid </td><td></td></tr><tr><td> Thirsty Ultra-saugfähige, 27,9 x 27,9 cm </td><td></td><td> Safeway </td><td></td></tr><tr><td> Non-Trocknung Ton </td><td> 18150 </td><td> Claytoon, Van Aken International, CA </td><td></td></tr><tr><td> Klimakammer </td><td> I-30BLL Modell </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

elektrophysiologische messungen von einer moth riechsystem

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Insect olfaktorischen Systeme bieten einzigartige Möglichkeiten für die Aufnahme Riechstoff-induzierten Reaktionen in den Formen der Elektroantennogramme (EAG) und Single Sensillum Aufnahmen (SSR), die Antworten zusammengefasst sind von allen Geruchsrezeptor Neuronen (ORNs) an der Antenne befindet und von denen in einzelnen untergebracht Sensillen, jeweils. Diese Ansätze wurden für ein besseres Verständnis von Insekten chemische Kommunikation genutzt. Die identifizierten Stimuli kann dann entweder als Lockmittel oder Repellents in Managementstrategien für Schadinsekten eingesetzt werden.

Insect olfaktorischen Systeme bieten einzigartige Möglichkeiten für die Aufnahme Riechstoff-induzierten Reaktionen in den Formen der Elektroantennogramme (EAG) und Single Sensillum Aufnahmen (SSR), die Antworten zusammengefasst sind von allen Geruchsrezeptor Neuronen (ORNs) an der Antenne befindet und von denen in einzelnen untergebracht Sensillen, jeweils.

Elektrophysiologische Messungen von einer Moth Riechsystem

Insektenolfaktorische Systeme bieten einzigartige Möglichkeiten zur Aufzeichnung von geruchsinduzierten Antworten in Form von Elektroantennogrammen (EAG) und Einzel...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, die einfache Aufzeichnung olfaktorischer Antworten aus dem Nervensystem von Insekten zu demonstrieren. Dies wird erreicht, indem man einen lebenden Schmetterling fixiert und Elektroden an der Antenne oder an einem einzelnen Neuron befestigt, um geruchsinduzierte Antworten aufzuzeichnen. Als ersten Schritt sticht man eine mit Salzlösung gefüllte Glaselektrode in das Auge ein, um eine Erdung herzustellen; als zweiten Schritt wird einer der fixierten Schmetterlinge in eine mit Salzlösung gefüllte Glaselektrode eingeführt, wodurch die Aufzeichnung elektrischer Antworten in Form eines Antennengramms sowie die Ableitung von Einzelzellantworten aus einem olfaktorischen Rezeptorneuron ermöglicht wird.Die Ableitelektrode wird an der Basis einer Sonne eingeführt. Anschließend wird das Antennensignal verstärkt und einem Analog-Digital-Wandler zugeführt, um die Signale aufzuzeichnen und zu speichern. Es werden Ergebnisse erhalten, die dosisabhängige, durch Duftstoffe hervorgerufene Antworten zeigen, basierend auf dem aufgezeichneten elektrischen Signal in Form eines EAG-Signals oder eines Spikes.Wir haben eine neue Methode zur Abl

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Forschung

JoVE Journal

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Neurowissenschaften

Elektrophysiologische Reaktionen der Riechzellen auf Duftstoffe können bei Insekten mit einzelnen Sensillum Aufnahmen gemessen werden. In diesem Video-Artikel werden wir zeigen, wie man einzelne Sensillum Aufnahmen in den Antennen der Fruchtfliege führen...

Einzel Sensillum Recordings in der Insekten Drosophila melanogaster Und Anopheles gambiae</em

In diesem Video wird eine lebende Drosophila-Fliege für elektrophysiologische Untersuchungen in eine Röhre montiert. Elektroden werden an der Basis des Sensillums positioniert, um spezifische neuronale Reaktionen auf Pheromone mit den Geruchsrezeptorneuronen der Fliege aufzuzeichnen.

Elektrophysiologische Aufzeichnungen von Drosophila sensilla als Reaktion auf flüchtige Geruchsstoffe

Wir zeigen Varianten der extrazellulären Multi-Unit-Aufnahmetechnik, um Geruch hervorgerufenen Reaktionen in den ersten drei Stufen der wirbellosen olfaktorischen charakterisieren. Diese Techniken können leicht an ensemble Aktivität in anderen neuronalen Systemen sowie zu untersuchen.

Multi-unit Recording Methoden zur neuronalen Aktivität in der Locust Charakterisieren (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfaktorische Circuits

Dieses Protokoll beschreibt extrazellulären Aufnahme der Aktionspotentialantworten durch labellar Geschmack Neuronen in Drosophila gefeuert.

Elektrophysiologische Aufnehmen von<em&gt; Drosophila</em&gt; Labellar Geschmack Sensillen

Wir beschreiben ein Protokoll für die Verwendung von Insektenantennen in Form von Elektroantennogrammen (EAGs) auf autonomen Robotern. Unser experimentelles Design ermöglicht stabile Aufzeichnungen innerhalb eines Tages und löst einzelne Geruchspatches bis zu 10 Hz auf. Die Effizienz von EAG-Sensoren für die olfaktorische Suche wird demonstriert, indem ein Roboter zu einer Geruchsquelle gefahren wird.

Mit Insekten Elektroantennogramm Sensoren auf Autonome Roboter für Riech Suchen

Die Vorderbeine und der Rüssel von Drosophila enthalten ein reiches Repertoire an geschmacklichen sensorischen Neuronen. Hier stellen wir eine Methode vor, die Calcium-Imaging verwendet, um physiologische Reaktionen von sensorischen Neuronen im Vorderbein und Rüssel lebender Fliegen nach exogener Applikation eines gustatorischen Pheromons zu messen.

Mess physiologischen Reaktionen von<em&gt; Drosophila</emNeurone&gt; Sensory zu Lipid Pheromone Verwendung von Live-Calcium Imaging

Das Gesamtziel dieses Protokolls ist es, zu zeigen, wie man Geruchsstoffe mit geringer Flüchtigkeit für die Single-Sensillum-Aufzeichnung von Drosophila- olfaktorischen Rezeptor-Neuronen, die auf langkettige cutikuläre Pheromone reagieren, präsentieren kann.

Elektrophysiologische Aufzeichnung von<em&gt; Drosophila</em&gt; Trichoid Sensilla in Reaktion auf Odoranten der niedrigen Volatilität

Dieses Whitepaper beschreibt eine detaillierte und hochwirksame Protokoll für einzelne Sensillum Aufnahmen aus den Sensillen Basiconica auf die Palpen Insekt Mundwerkzeuge.

Einzelne Sensillum Aufnahmen für Locust spürbare Sensillen Basiconica

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode zum Aufzeichnen der absteigenden elektrische Aktivität von Drosophila Melanogaster Zentralnervensystems ermöglichen kostengünstige und praktische Erprobung von pharmakologischen Wirkstoffen, Genmutationen neuronaler Proteine, und/oder die Rolle der unerforschten physiologischen Wege.

Elektrophysiologische Aufnahme der zentralen Nervensystems Tätigkeit der dritte Instar Drosophila Melanogaster

Der vorliegende Artikel beschreibt ein Schritt-für-Schritt-Protokoll für erfolgreiche und rauscharme Elektroantennogramme bei verschiedenen Gattungen von Mücken, einschließlich Weibchen und Männchen.

Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Mücken-Elektroantennographie

Erfahren Sie elektrophysiologische Messungen am Riechsystem von Motten mit EAG- und Einzelzell-Ableitungen. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung geruchsgesteuerter neuronaler Antworten in vivo.

Elektrophysiologische Messungen von einer Moth Riechsystem

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