Varias unidades Métodos de grabación para caracterizar la actividad neuronal en el Locust ( Schistocerca americana) Circuitos olfativas

Summary

Demostramos variaciones de la técnica de grabación extracelular de múltiples unidades para caracterizar el mal olor respuestas evocadas en las tres primeras etapas de la vía olfativa invertebrado. Estas técnicas se pueden adaptar fácilmente para examinar la actividad conjunto en otros sistemas neurales también.

Abstract

La detección e interpretación de señales olfativas son críticos para la supervivencia de muchos organismos. Cabe destacar que las especies a través de phyla han sistemas olfativos sorprendentemente similares sugiere que el enfoque biológico para la detección química ha sido optimizada en el tiempo evolutivo ^1. En el sistema olfativo de insectos, sustancias odoríferas son transducidas por neuronas receptoras olfativas (ORN) en la antena, que convierten los estímulos químicos en los trenes de potenciales de acción. La información sensorial desde los ORNs entonces se retransmite al lóbulo antenal (AL; una estructura análoga a la del bulbo olfatorio de vertebrados). En la Liga Americana, representaciones neurales de los olores en forma de patrones de disparo espacio-temporales distribuidos a través de conjuntos de neuronas principales (PN, también conocida como las neuronas de proyección) ^2,3. La salida AL se procesa posteriormente por células de Kenyon (KCS) en el cuerpo de hongo aguas abajo (MB), una estructura asociada con la memoria y el aprendizaje olfativo ^4,5. Ellae, se presentan técnicas electrofisiológicas de registro para controlar el mal olor respuestas evocadas en estos circuitos neuronales olfatorios.

En primer lugar, se presenta un método sensillum sola grabación para estudiar el mal olor respuestas evocadas en el nivel de las poblaciones de ORNs ^6,7. Se discute el uso de pipetas de vidrio llenos de solución salina afilados como electrodos para monitorear las respuestas ORN extracelularmente. A continuación, se presenta un método para monitorear las respuestas extracelularmente PN utilizando un canal comercial 16-electrodo ^3. Un enfoque similar utilizando un tetrodo alambre a medida 8-canal trenzado se demuestra para células Kenyon grabaciones ^8. Nosotros proporcionamos detalles de nuestra configuración experimental y presentes trazas de grabación representativos para cada una de estas técnicas.

Protocol

1. Olor Preparación y entrega

1. Las soluciones diluidas de olor en aceite mineral en volumen para alcanzar el nivel de concentración deseado. Almacene una mezcla de 20 ml de aceite mineral y el olor en un frasco de vidrio de 60 ml. Insertar dos agujas de jeringa en un tapón de goma (calibre 19), una de la parte inferior y la otra desde la parte superior, para proporcionar una entrada y una línea de salida. Sellar la botella de vidrio con tapón de caucho y este adjuntar un diseño personalizado filtro de carbón activado a la línea de entrada (Figura 1A).
2. El filtro de carbono se hace utilizando dos jeringas 6 ml. Cortar las jeringas e....

Results

Respuestas evocadas olor-de una sola ORN a dos alcoholes diferentes se muestran en la Figura 3D. Dependiendo de la ubicación de la grabación (tipo sensilla, la colocación del electrodo) de unidades múltiples grabaciones se puede lograr.

Una forma de onda prima extracelular de una grabación de AL se muestra en la Figura 6A. Los potenciales de acción o picos de amplitudes variables procedentes de PN diferentes se puede observar en esta traza de tensión. Aunque.......

Discussion

Estímulos sensoriales más evocan respuestas combinatorias que se distribuyen a través de conjuntos de neuronas. Por lo tanto, la supervisión simultánea de múltiples neurona actividad es necesario entender como estímulo específico de información está representada y procesada por los circuitos neurales en el cerebro. En este caso, hemos demostrado extracelulares unitarios múltiples técnicas de grabación para caracterizar el mal olor respuestas evocadas en los centros de procesamiento de los tres primeros lo largo de la ví.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nombre	Empresa	Número de Catálogo	Comentarios
			Electrofisiología Equipo
AC amplificador	HIERBA	Modelo P55	para las grabaciones individuales sensillum
Audio monitor (modelo 3300)	Sistemas AM	940000
Por encargo de 16 canales pre-amplificador y amplificador	Cal. Tech. Biología Electronics Shop		para las grabaciones de AL y MB
Unidad de adquisición de datos	National Instruments	BNC-2090
Luz de fibra óptica	WPI	SI-72-8
Fuente de luz 115 V	WPI	NOVA
Micromanipulador Manual	WPI	M3301R	para las grabaciones del cerebro de langosta
Stereomicroscope1 en el stand de la pluma	Leica	M80	para las grabaciones del cerebro de langosta
Stereomicroscope2	Leica	M205C	para las grabaciones individuales sensillum
Aislamiento de vibraciones mesa	TMC	63-500 serie
Micromanipulador motorizado	Sutter Instruments	MP285 / T
Osciloscopio	Tektronix	TD2014B
			Electrodos / Herramientas de Construcción
16-canal de electrodo	NeuroNexus	A2x2-tet-3mm-150-121	para las grabaciones de lóbulo antenal
Tubos capilares de borosilicato con filamento, ID 0,69 mm	Sutter Instruments	BF120-69-10	para la fabricación de electrodos de vidrio
Micropipetas extractor	Sutter Instruments	P-1000
El generador de funciones	Multímetro Almacén	SG1639A	para electrodos de sobrerregulación
Oro solución de chapado (no cianuro)	Industrias SIFCO	NC SPS 5355
Impedancia probador	BAK Electronics Inc.	IMP-2	para electrodos de sobrerregulación
Rotary Switch	Electroswitch	C7D0123N	para el oro-plnamiento electrodos
Pulse aislador	WPI	A365	para electrodos de sobrerregulación
Q serie portaelectrodos	Warner Instruments	64-1091
Alambre de plata .010 "de diámetro	Sistemas AM	782500	electrodo de masa
8 pin DIP socket IC	Digikey	ED90032-ND
Tubos capilares de borosilicato con filamento, ID 0,58 mm	Warner Instruments	64-0787	alambre trenzado construcción tetrodo
Heat gun	Weller	6966C
Rediohm-800 cable	Kanthal Precision Tecnologías	PF002005
Titer agitador de placas	ThermoCientífico	4625Q	alambres retorcidos
Carburo de tijeras, 4,5 "	Investigación Biomédica Instr	25-1000	para el corte de cables trenzados tetrodo
Pinzas de punta fina	HECO	91-EF5-SA	para cables tetrodo bromas aparte
			Olor de entrega
6 ml jeringa	Kendall	1180600777	diseñado para filtro de carbón activado
Botellas de color marrón de olor	Pescador	08-912-165
Carbón	BuyActivatedCharcoal.com	GAC-48C
Desecante	Drierite	23005
Gas Drierite secado tarro	Fischer Scientific	09-204
Tubo termorretráctil	3M	EPS-200	olor filtro preparación
Aguja hipodérmica buje de aluminio, calibre 19	Kendall	8881-200136	para proporcionar líneas de entrada y de salida para las botellas de olor
Aceite mineral	Mallinckrodt Químicos	6357-04	para la dilución olor
Nalgene plástico tubo, 890 FEP	Thermo Scientific	8050-0310	para el suministro de gas portador
Neumático picopump	WPI	sistema de pv820	para la entrega de olor
Tubería de polietileno de 0,86 mm ID	Intramedic	427421	para el olor botella connecti salidaComplementos y tubos profusión salina
Tapones	Pure Lab	97041	para el sellado de botellas de olor
Tiempo de cinta	PDC	T-534-RP
Tubería luer	Cole-Parmer	30600-66
Tubo vacío	McMaster-Carr	5488K66
			Preparación / Disección
100 x 15 mm plato petri	VWR International	89000-304
18 AWG cable trenzado de cobre	Lapp Kabel	4510013	aislamiento de los cables se utiliza como juntas de goma
22 AWG cable para conexión de cadena	Alphawire	1551	cerebroplataforma
Batik cera	Jacquard	7946000
Cera de periferia Dental	Henry Schein Dental-	6652151
Electrowaxer	Almore Internacional	66000
Epoxy, 5 min	Permatex	84101
Aguja hipodérmica buje de aluminio	Kendall	8881-200136
Proteasa de Streptomyces griseus	Sigma-Aldrich	P5147	para desheathing cerebro langosta
Sutura rosca no estéril	Pescador	NC9087024	para atar el abdomen después de la eliminación intestinal
Vetbond	3M	1469SB	para sellar amsitios de amputación
Dumont # 1 pinza (grueso)	WPI	500335
Dumont # 5 pinzas de titanio (muy bien)	WPI	14096
Dumont # 5SF fórceps (super-fino)	WPI	500085	desheathing cerebro langosta
10 cm Tijeras de disección	WPI	14393	para retirar las patas y las alas
Tijeras Vannas (bien)	WPI	500086	para retirar cutícula, cortando el intestino anterior
			Profusión Saline
Juego de extensión con regulador de caudal	Moore Medical	69136	para regular el flujo de solución salina
IV equipo de administración conY el sitio de inyección	Moore Medical	73190	para regular el flujo de solución salina