Anteriormente desarrolló una técnica para la implantación de cables tetrodo en el complejo central de los cerebros de las cucarachas que nos permite monitorear la actividad en unidades individuales de cucarachas atados. A continuación les presentamos una versión modificada de esa técnica que nos permite también registrar la actividad cerebral en el movimiento libre de insectos.
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Artículo de método
Extracelular alambre Tetrodo grabación en el cerebro de Libremente caminar Insectos
En este artículo
Resumen
Resumen
El creciente interés en el papel de la actividad cerebral en el control motor de insectos requiere que seamos capaces de controlar la actividad neuronal mientras que los insectos realizan comportamiento natural. Anteriormente desarrolló una técnica para la implantación de cables tetrodo en el complejo central de los cerebros de las cucarachas que nos permitió registrar la actividad de múltiples neuronas simultáneamente mientras una cucaracha tethered resultó alterada o la velocidad al caminar. Mientras que un gran avance, los preparativos atados proporcionan acceso a los comportamientos limitados ya menudo carecen de procesos de retroalimentación que se producen en animales libres de movimiento. Ahora presentamos una versión modificada de la técnica que nos permite grabar desde el complejo central de moverse libremente cucarachas, ya que caminar en una arena y hacer frente a los obstáculos girando, subiendo o túneles. Junto con el vídeo de alta velocidad y el corte de clúster, ahora podemos relacionar la actividad cerebral a diversos parámetros del movimiento de los insectos comportarse libremente.
Introducción
En este artículo se describe un sistema exitoso para la grabación de las neuronas en el complejo central (CC) de la cucaracha, discoidalis Blaberus, como el insecto camina en una arena y se ocupa de los objetos que hacen que la vuelta, túnel bajo, o pasar por encima de obstáculos. Los cables también pueden ser conectados a un estimulador para evocar la actividad en el neuropilo circundante con los consiguientes cambios de comportamiento.
Durante la última década una considerable atención se ha dirigido a las funciones que desempeñan las diversas regiones del cerebro en el control del comportamiento de ....
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Protocolo
1. Preparación de Cables tetrodo
- Saque un alambre de nicrom muy delgada (12 m de diámetro, revestimiento PAC) de alrededor de 1,1 m de longitud. Adjunte una etiqueta de cinta a cada extremo. Colgar el alambre sobre una varilla roscada horizontal de tal manera que los dos extremos están a la misma altura, cerca de la mesa de trabajo.
- Repita el paso 1.1 para un segundo cable, haciendo dos extremos más para un total de 4, y colocarlo al lado del primer alambre (aproximadamente 1 cm entre ellas).
- Pegue las cuatro extremos junto con una etiqueta de cinta y adjuntar la etiqueta a un dispositivo de enrollamiento rotativo motorizado. Este dispo....
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Resultados
Se registró la actividad neuronal de 50 unidades de la CC en 27 preparativos para experimentos para caminar. Para 15 de esos preparados (23 unidades), también se llevaron a cabo experimentos de escalada. Las unidades individuales se nombran de acuerdo a los números de la preparación y de la unidad (por ejemplo, unidad de 1-2 indica la preparación 1, unidad 2).
Las instantáneas de vídeo de un ensayo de escalada se muestran en la Figura 4. Todo el video está disponibl.......
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Discusión
Mientras que los estudios electrofisiológicos anteriores sobre la CC o de otras regiones del cerebro del insecto nos han proporcionado conocimientos sobre la central de control de la conducta, la mayoría de ellos fueron realizados en cualquiera de los preparativos restringidos 9,11 o los atados 10,14. Como resultado, el de la experiencia sensorial y el estado fisiológico del animal podrían ser muy diferentes de los de un entorno natural. Por otra parte, las tareas de comportamiento que el animal pu.......
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Divulgaciones
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Agradecimientos
Los autores agradecen a Nick Kathman para sugerencias y ayuda en la preparación para el manuscrito. Esta técnica fue desarrollada en conjunto con el trabajo apoyado por el AFOSR bajo la subvención FA9550-10-1 hasta 0054 y la National Science Foundation con la subvención No. IOS-1120305 al RER.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Alambre de nicromo | Tecnología de calefacción de Sandvik | Kanthal RO-800 | biomédico Tetrode |
| A-M Systems | 800700 | Uso para tubos de tetrodo | |
| Lynx-8 | Neuralynx | Uso para grabación multiunidad | |
| Cheetah 32 | Neuralynx | Uso para grabación multiunidad | |
| Cámara de alta velocidad | Basler | A602f | Uso para grabación de video para Experimentos a pie Cámara |
| alta velocidad | Casio | EX-FC150 | Uso para la grabación de vídeo para experimentos de escalada |
| WINanalyze | Winanalyze | versión 1.4 3D | Uso para seguimiento de vídeo |
| MATLAB | MathWorks | MATLAB R2012b | Utilícelo para la generación de pulsos TTL y el análisis de datos sin conexión |
Referencias
- Strauss, R. The central complex and the genetic dissection of locomotor behaviour. Curr. Opin. Neurobiol. 12, 633-638 (2002).
- Pick, S., Strauss, R. Goal-driven behavioral adaptations in gap-climbing Drosophila. Curr. Biol. 15, 1473-1478 (2005). ....
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Reimpresiones y permisos
