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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
El bulbo olfativo accesorio ratón (AOB) ha sido difícil de estudiar en el contexto de la codificación sensorial. Este sentido, demuestran una disección que produce un vivo preparación ex en el que las neuronas AOB permanecen funcionalmente conectados a sus entradas de periferia, facilitando la investigación sobre el procesamiento de información de las feromonas del ratón y kairomones.
El sistema olfativo accesorio ratón (AOS) es una vía sensorial especializado para detectar olores volátiles sociales, feromonas, y kairomones. El primer circuito de los nervios en la vía de AOS, llamado el bulbo olfativo accesorio (AOB), juega un papel importante en el establecimiento de comportamientos sexuales típicos como la agresión territorial y el apareamiento. Este (<1 mm 3) Circuito pequeño posee la capacidad de distinguir los estados de comportamiento únicas, tales como el sexo, la tensión y el estrés a partir de pistas quimiosensoriales en las secreciones y excreciones de sus congéneres. Mientras que la organización compacta de este sistema presenta oportunidades únicas para el registro de grandes porciones del circuito a la vez, la investigación de procesamiento sensorial en el AOB sigue siendo un reto, en gran parte debido a su ubicación experimentalmente desventajosa en el cerebro. Este sentido, demuestran una disección de múltiples etapas que elimina la AOB intacta dentro de un solo hemisferio del cráneo del ratón anterior, dejando a conectariones a ambos los vomeronasal neuronas sensoriales periféricas (VSNS) y circuitos neuronales locales intactas. El procedimiento expone la superficie AOB para dirigir la inspección visual, facilitando electrofisiológico y grabaciones ópticas de elementos de circuito AOB en ausencia de anestésicos. Al insertar una cánula delgada en el órgano vomeronasal (OVN), que alberga los VSNs, se puede exponer directamente a la periferia a los olores y feromonas sociales durante la grabación de la actividad aguas abajo en el AOB. Este procedimiento permite a las investigaciones controladas en el procesamiento de información del AM, que puede arrojar luz sobre los mecanismos que vinculan la exposición de feromonas a cambios en el comportamiento.
El procesamiento sensorial en el cerebro de los mamíferos normalmente abarca múltiples circuitos neuronales conectadas recíprocamente-, cada uno de los cuales extrae los rasgos particulares de la información sensorial. En las vías sensoriales, procesamiento de la información temprana es vital para la percepción y el comportamiento normal. En el sistema olfativo accesorio (AOS), el bulbo olfativo accesorio (AOB) es el circuito de los nervios principales que une la periferia sensorial a las estructuras posteriores que determinan el equilibrio hormonal 1,2, la agresión 3, 4 y la excitación. Como tal, el procesamiento de la información dentro de este circuito está fuertemente ligada a los cambios en el comportamiento animal.
El bulbo olfativo accesorio se encuentra en ratones y ratas en la cara dorsal / caudal / posterior del bulbo olfatorio principal (MOB) debajo de la densa, vascularizado sinusal rinal. La AOB recibe inervación aferente de los axones de las neuronas sensoriales vomeronasal periférica (VSNS) que residen en el órgano vomeronasal (OVN), un Small tubo y sin salida en el hocico anterior justo por encima del paladar blando. Estos axones atraviesan la delicada hoja de tejido septal en el límite medial de los pasajes nasales. Varios estudios han investigado AOB respuestas neuronales a las fuentes de olores adicionales opcionales (tales como la orina del ratón) in vivo utilizando ratones anestesiados 5-7 o animales libremente-Explorando 8. La heroica anestesiados estudios in vivo que participan (a) traqueotomía para asegurar una anestesia profunda y prevenir la aspiración del líquido estímulos 5-7, (b) la estimulación del ganglio simpático cervical 6 o canulación directa del órgano vomeronasal 5,7 introducir olores volátiles y (c) craneotomías con o sin ablaciones del lóbulo frontal para permitir el avance del electrodo en la AOB 6. Awake / comportándose estudios 8-10 implantación quirúrgica involucrados de microdrive. En suma, estos paradigmas experimentales son de gran alcance, pero extremadamente difícil y a menudo requieren anestesia.
(ex vivo) con cierto éxito 11-15. Debido a que las conexiones entre el OVN y AOB permanecen ipsilateral, y porque el tejido septal línea media puede estar expuesto a superperfundido oxigenada en un solo hemisferio, Hemos tratado de desarrollar un enfoque de este tipo in vivo de un solo hemisferio ex para aislar estas estructuras y manteniendo su conectividad funcional. Recientemente hemos tenido éxito en el logro de este objetivo 16. Esta preparación mantiene tanto el OVN y AOB vivo y funcionalmente conectado por lo menos 4 - 6 de HR porque tanto los axones (a lo largo de la línea media tejido septal suave) y AOB son relativamente poco profundas <600 micras características que son accesibles a superfused líquido cefalorraquídeo artificial oxigenada ( LCRa). Esta VNO-AOB ex vivo preparación permite la introducción de estímulos controlados en el VNO a través de una cánula delgada, yacceso visual directo a la pequeña AOB para la colocación de electrodos específica y / o microscopía de fluorescencia en vivo. Este método es ventajoso si se desea estudiar estos circuitos en ausencia de anestésicos. Debido a que este enfoque corta conexiones centrífugas, que no se adapta bien a las investigaciones sobre la modulación de la función centrífuga AOB. El VNO-AOB ex vivo preparación es difícil de aprender, pero una vez logrado produce una plataforma fiable sobre la que investigar la organización del circuito, procesamiento de información, y la plasticidad neural en este circuito sensorial de gran alcance.
Todos los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con protocolos aprobados por el Comité de Cuidado de Animales y el empleo Institucional del sudoeste UT, y se eligieron con el fin de minimizar el estrés, molestias, y dolor experimentado por los animales de experimentación.
1. Cámara Disección
Una cámara de disección de encargo y pequeña, tablón plástico fino se requieren para obtener los mejores resultados (Figura 1). Construir o obtener una cámara de este tipo antes de intentar este protocolo.
2. Soluciones de disección
3. Disección primaria
4. Disección Secundaria
5. Evaluación
Lograr el éxito con esta preparación requiere práctica extensa, y tiene varias fases en las que puede fallar. Hay que esperar a requerir múltiples intentos antes de tener éxito. Se requiere que la cámara de la disección de encargo para la realización exitosa de este protocolo, y se debe obtener antes de comenzar las etapas posteriores de la disección. El diseño de la cámara presenta en la Figura 1 es suficiente para este propósito, y puede estar hecho de plástico relativamente de bajo costo con exigencias mínimas de mecanizado. Si uno carece de la capacidad para producir una cámara de este tipo, las empresas de mecanizado locales o en línea pueden ser consultados y puedan construir la cámara por un cargo.
Una gran fuente de variabilidad a través de las preparaciones es la densidad y fragilidad de los huesos del cráneo y el hocico de los animales de experimentación. Durante los pasos de hemisección (Pasos 3.14 a 3.20), el objetivo es aislar ambos órganos vomeronasal junto con el tejido septal ipsilateral yipsilateral bulbo olfativo accesorio. Sin embargo, no es infrecuente que el tejido septal a permanecer unido al hemisferio contralateral, especialmente cerca de los puntos de fijación a los huesos dorsales de la hocico. Figura 2 muestra un ejemplo de una hemisección eficaz e ineficaz.
Otros surgen errores comunes de disección durante la disección fina, durante el cual los axones del nervio vomeronasal se pueden dañar en el tejido septal cerca del órgano vomeronasal (Figuras 3A y 3B) o cerca de la AOB (Figuras 3C y 3D). Estos y otros eventos tendrán como resultado la conectividad incompleta entre VSNs y la AOB, haciendo los preparativos inutilizable.
El último obstáculo para el éxito de la preparación es el paso canulación VNO (paso 4,11). La colocación correcta de la cánula VNO se traducirá en la presurización de los lúmenes VNO, causando la expulsión inmediata de los sangre residual de la bomba vomeronasal. La cánula debe ser claramente visible debajo del epitelio vomeronasal relativamente transparente y la aparición de la cánula debe ser uniforme en toda su longitud dentro del VNO. Al completar con éxito el procedimiento, se puede verificar la conectividad funcional mediante un ensayo fisiológico como única unidad de registros electrofisiológicos de la actividad neuronal en respuesta a la estimulación del OVN con una fuente conocida de odorantes VSN (Figura 4).

Figura 1. A) Ingeniería dibujos de la cámara de disección personalizado que se utiliza en los Pasos 03.22 a 05.04. NOTA: Los agujeros pequeños se pueden perforar para dar cabida a la solución y gasificación entradas y salidas como se desee B) Fotografía Ejemplo de cámara de disección utilizado en este protocolo.. m/files/ftp_upload/51813/51813fig1highres.jpg "target =" _blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2. A, b) Imágenes representativas de éxito (A) y (B) las preparaciones sin éxito después de la etapa de hemisección (paso 3,20). El VNO, tejidos septales, y los bulbos olfatorios (OB) todos deben ser mantenidos en el hemisferio ipsilateral (en este caso, el derecho (abajo) hemisferio. Si cornetes nasales son visibles en el hemisferio ipsilateral, la disección ha fallado. Las marcas de graduación son 1 mm de diferencia. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
d/51813/51813fig3highres.jpg "width =" 600 "/>
Figura 3. A, B) Imágenes representativas de tejido septal intacta y dañada entre el VNO y AOB. En B, la pinza de disección hicieron contacto involuntario con el tejido, dañando los tractos de axones VN. C, D) AOB intactos y dañados. En D, la eliminación de la duramadre que rodea el OB ipsilateral resultó en cortar el nervio vomeronasal cerca de la AOB, causando una mancha visible de tejido cerca de la AOB medial. Las barras de escala son de 1 mm de longitud.

Figura 4. A) parcela Ejemplo raster de potenciales de acción registrados a partir de una neurona AOB (grabación de una sola unidad extracelular) en una preparación exitosa. Rastros en negro muestran ningún cambio en la tasa de disparos cuando la solución de control de Ringer fue entregado a la VNO durante 5 s (gris bbuey). Rastros en rojo muestran la respuesta de la misma neurona a VNO estimulación con BALB / c hembra orina del ratón diluido 100 veces en solución salina de Ringer. B) Peri-estímulo histograma de tiempo de las mismas respuestas en un archivo. Las barras de error representan los errores estándar de la media.
Los autores no tienen conflictos de intereses significativos a revelar.
El bulbo olfativo accesorio ratón (AOB) ha sido difícil de estudiar en el contexto de la codificación sensorial. Este sentido, demuestran una disección que produce un vivo preparación ex en el que las neuronas AOB permanecen funcionalmente conectados a sus entradas de periferia, facilitando la investigación sobre el procesamiento de información de las feromonas del ratón y kairomones.
Esta investigación fue apoyada por R00 DC011780 (JPM: NINDS, NIH), F30 DC011673 (GFH: NINDS, NIH) y los fondos de inicio de UT Southwestern (JPM).
| Tijeras rectas | Herramientas de ciencia fina | 14002-14 | |
| Tijeras finas-Herramientas | deciencia fina | rectas 14060-10 | |
| Tijeras finas-Herramientas de ciencia fina curvadas | 14061-10 | ||
| Pinzas Adson | Herramientas de ciencia fina | 11006-12 | |
| # 3 Mango de bisturí | Herramientas de ciencia fina | 10003-12 | |
| #11 Hojas de bisturí | Fisher Scientific | 3120030 | |
| Hojas de afeitar rectas de acero al carbono | Fisher Scientific | 12-640 | |
| Placa de Petri de 35 mm | Fisher Scientific | 08-772-21 | |
| Cámara de disección | personalizada | N/A | Ver |
| tablón de plástico Delrin 0,6 cm x 1,5 cm x 0,1 cm | Personalizado | N/A | |
| Dow Corning Grasa de vacío de silicona | Fisher Scientific | 146355D | |
| #5 Pinzas, Herramientas | deCiencias Finas para | Estudiantes91150-20 | |
| #5 Pinzas, Herramientas de Ciencias Finas con Punta Biologie | 11295-10 | ||
| #5 Pinzas, Herramientas | deCiencias Finas para | Estudiantes91150-20 | |
| Tijeras de resorte Vannas Herramientas de | Ciencias Finas | 15000-08 | |
| 1/16" Luer Macho | Cole-Parmer | EW-45505-00 | |
| 1/16" Tubo | Fisher Scientific | 14-171-129 | |
| Epoxi de dos toneladas | Grainger | 5E157 | |
| ValveBank Kit de perfusión presurizada | AutoMate Scientific | 09-16 | |
| ValveLink controlador digital/manual | AutoMate Scientific | 01-18 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | varios | |
| KCl | Sigma-Aldrich | varios | |
| CaCl2 dihidrato | Sigma-Aldrich | varios | |
| MgCl2 hexahidratado | Sigma-Aldrich | varios | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | varios | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | varios | |
| myo-inositol | Sigma-Aldrich | varios | |
| Na-piruvato | Sigma-Aldrich | varios | |
| Na-ascorbato | Sigma-Aldrich | varios | |
| Tampón HEPES | Sigma-Aldrich | varios | |
| Glucosa | Sigma-Aldrich | varios |