Un<em&gt; In Vitro</em&gt; Preparación para Obtener y grabar programas de alimentación del motor con los movimientos fisiológicos en<em&gt; Aplysia californica</em

Jeffrey M. McManus; Hui Lu; Hillel J. Chiel

doi:10.3791/4320

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Artículo de método

Un

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DOI:

10.3791/4320

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5 de diciembre de 2012

Jeffrey M. McManus¹ , Hui Lu¹ , Hillel J. Chiel¹^,²^,³

¹Department of Biology, Case Western Reserve University , ²Department of Neurosciences, Case Western Reserve University , ³Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University

En este artículo

Resumen

Se describe una técnica para registrar extracelularmente y estimular los nervios, los músculos y las neuronas individuales identificados In vitro Tiempo que se obtiene y la observación de los diferentes tipos de comportamientos de alimentación en el aparato de la alimentación de Aplysia.

Resumen

Multifuncionalidad, la capacidad de una estructura periférica de generar comportamientos múltiples y distintas ^1, permite a los animales adaptarse rápidamente su comportamiento a los cambios del entorno. El molusco marino Aplysia californica proporciona un sistema tratable para el estudio de la multifuncionalidad. Durante la alimentación, Aplysia genera varios tipos distintos de comportamientos utilizando el mismo aparato de alimentación, la masa bucal. Los ganglios que controlar estos comportamientos contener un número de neuronas grandes, identificados que son accesibles para el estudio electrofisiológico. La actividad de estas neuronas se ha descrito en los programas motores que se pueden dividir en dos tipos, programas de ingestión y egestive, basado en el tiempo de la actividad neural que se cierra la pinza de agarre de alimentos relativa a la actividad neural que prolonga o se retrae la pinza ^2. Sin embargo, en los ganglios aislados, los movimientos musculares que se producen estos comportamientos están ausentes, por lo que esmás difícil estar seguro de si los programas de motores observados son correlatos de los comportamientos reales. En grabaciones vivo, nerviosas y musculares se han obtenido correspondiente a los programas de alimentación ^2,3,4, pero es muy difícil de grabar directamente de las neuronas individuales ^5. Además, en vivo, programas de ingestión puede ser dividida en picaduras y ^1,2 traga, una distinción que es difícil de hacer en la mayoría se ha descrito previamente en preparaciones in vitro.

La preparación de la masa suspendida bucal (Figura 1) cierra la brecha entre los ganglios aislados y animales intactos. En esta preparación, los comportamientos de ingestión - incluyendo tanto mordiendo y tragando - y comportamientos egestive (rechazo) puede ser obtenido, al mismo tiempo, como las neuronas individuales pueden ser grabadas desde y estimulado con electrodos extracelulares ^6. Los movimientos de alimentación asociados con estas conductas diferentes puede ser RecorDED, cuantificado y relacionado directamente con los programas motores. Los programas de motor en la preparación de la masa suspendida bucal parecen ser más similares a los observados in vivo que son los programas de motor provocada en los ganglios aislado. Así, los programas de motor en esta preparación puede ser más directamente relacionada con el comportamiento in vivo; al mismo tiempo, las neuronas individuales son más accesibles para registro y estimulación que en los animales intactos. Además, como un paso intermedio entre los ganglios aislado y animales intactos, los hallazgos de la masa suspendida bucal puede ayudar en la interpretación de los datos obtenidos en configuraciones tanto más reducidas y más intacta. La preparación de la masa suspendida bucal es una herramienta útil para caracterizar el control neural de la multifuncionalidad en Aplysia.