Name: Un In Vitro Preparación para Obtener y grabar programas de alimentación del motor con los movimientos fisiológicos en Aplysia californica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-12-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 49 s
Description: Aprende a registrar la actividad eléctrica de nervios, músculos y neuronas durante los programas motores de alimentación en Aplysia californica. Este método permite relacionar directamente la actividad neuronal con los movimientos del aparato de alimentación.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Esta investigación fue financiada por el NIH subvención NS047073 y NSF subvención DMS1010434.

<ol><li>Neustadter, D. M., Herman, R. L., Drushel, R. F., Chestek, D. W., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+kinematics+of+multifunctionality%3A+comparisons+of+biting+and+swallowing+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">The kinematics of multifunctionality: comparisons of biting and swallowing in Aplysia californica.</a> J. Exp. Biol. 210, 238-260 (2007).</li>
<li>Morton, D. W., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+buccal+nerve+activity+that+distinguishes+ingestion+from+rejection+can+be+used+to+predict+behavioral+transitions+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">In vivo buccal nerve activity that distinguishes ingestion from rejection can be used to predict behavioral transitions in Aplysia.</a> J. Comp. Physiol. A. 172, 17-32 (1993).</li>
<li>Hurwitz, I., Neustadter, D., Morton, D. W., Chiel, H. J., Susswein, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+patterns+of+the+B31%2FB32+pattern+initiators+innervating+the+I2+muscle+of+the+buccal+mass+during+normal+feeding+movements+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophys%22%5BJournal%5D)">Activity patterns of the B31/B32 pattern initiators innervating the I2 muscle of the buccal mass during normal feeding movements in Aplysia californica.</a> J. Neurophys. 75, 1309-1326 (1996).</li>
<li>Cullins, M. J., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrode+fabrication+and+implantation+in+Aplysia+californica+for+multi-channel+neural+and+muscular+recordings+in+intact%2C+freely+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Electrode fabrication and implantation in Aplysia californica for multi-channel neural and muscular recordings in intact, freely behaving animals.</a> J. Vis. Exp. (40), e1791(2010).</li>
<li>Warman, E. N., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+technique+for+chronic+single+extracellular+recording+in+freely+behaving+animals+using+pipette+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A new technique for chronic single extracellular recording in freely behaving animals using pipette electrodes.</a> J. Neurosci. Methods. 57, 161-169 (1995).</li>
<li>Lu, H., Chestek, C. A., Shaw, K. M., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+extracellular+stimulation+of+individual+neurons+in+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Selective extracellular stimulation of individual neurons in ganglia.</a> J. Neural Eng. 5, 287-309 (2008).</li>
<li>Church, P. J., Lloyd, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+diverse+neuropeptide+cotransmitters+by+identified+motor+neurons+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Expression of diverse neuropeptide cotransmitters by identified motor neurons in Aplysia.</a> J. Neurosci. 11, 618-625 (1991).</li>
<li>Church, P. J., Lloyd, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+of+multiple+identified+motor+neurons+recorded+intracellularly+during+evoked+feedinglike+motor+programs+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophys%22%5BJournal%5D)">Activity of multiple identified motor neurons recorded intracellularly during evoked feedinglike motor programs in Aplysia.</a> J. Neurophys. 72, 1794-1809 (1994).</li>
<li>Nargeot, R. N., Baxter, D. A., Byrne, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contingent-dependent+enhancement+of+rhythmic+motor+patterns%3A+an+in+vitro+analog+of+operant+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Contingent-dependent enhancement of rhythmic motor patterns: an in vitro analog of operant conditioning.</a> J. Neurosci. 17, 8093-8105 (1997).</li>
<li>Kandel, E. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKandel%2C+ER+%22Behavioral+biology+of+Aplysia%22">Behavioral biology of Aplysia</a>. , Freeman. San Francisco. (1979).</li>
<li>Scott, M. L., Govind, C. K., Kirk, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromuscular+organization+of+the+buccal+system+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Neuromuscular organization of the buccal system in Aplysia californica.</a> J. Comp. Neurol. 312, 207-222 (1991).</li>
<li>Susswein, A. J., Rosen, S. C., Gapon, S., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+buccal+motor+programs+elicited+by+a+cholinergic+agonist+applied+to+the+cerebral+ganglion+of+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Characterization of buccal motor programs elicited by a cholinergic agonist applied to the cerebral ganglion of Aplysia californica.</a> J. Comp. Physiol. A. 179, 509-524 (1996).</li>
<li>Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feeding+behavior+in+Aplysia%3A+A+simple+system+for+the+study+of+motivation%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Biol%22%5BJournal%5D)">Feeding behavior in Aplysia: A simple system for the study of motivation.</a> Behav. Biol. 10, 1-26 (1974).</li>
<li>Morton, D. W., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+timing+of+activity+in+motor+neurons+that+produce+radula+movements+distinguishes+ingestion+from+rejection+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">The timing of activity in motor neurons that produce radula movements distinguishes ingestion from rejection in Aplysia.</a> J. Comp. Physiol. A. 173, 519-536 (1993).</li>
<li>Weiss, K. R., Chiel, H. J., Koch, U., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+of+an+identified+histaminergic+neuron%2C+and+its+possible+role+in+arousal+of+feeding+behavior+in+semi-intact+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Activity of an identified histaminergic neuron, and its possible role in arousal of feeding behavior in semi-intact Aplysia.</a> J. Neurosci. 6, 2403-2415 (1986).</li>
<li>Jing, J., Weiss, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+variants+of+a+motor+act+in+a+modular+and+hierarchical+motor+network%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Generation of variants of a motor act in a modular and hierarchical motor network.</a> Curr. Biol. 15, 1712-1721 (2005).</li>
<li>Jing, J., Weiss, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+mechanisms+of+motor+program+switching+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neural mechanisms of motor program switching in Aplysia.</a> J. Neurosci. 21, 7349-7362 (2001).</li>
<li>Morgan, P. T., Jing, J., Vilim, F. S., Weiss, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interneuronal+and+peptidergic+control+of+motor+pattern+switching+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Interneuronal and peptidergic control of motor pattern switching in Aplysia.</a> J. Neurophysiol. 87, 49-61 (2002).</li>
<li>Jing, J., Cropper, E. C., Hurwitz, I., Weiss, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+construction+of+movement+with+behavior-specific+and+behavior-independent+modules%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The construction of movement with behavior-specific and behavior-independent modules.</a> J. Neurosci. 24, 6315-6325 (2004).</li>
</ol>

No hay conflictos de interés declarado.

El trabajo previo ha caracterizado Aplysia programas motores en el animal intacto y en preparaciones reducidas, tales como ganglios aislado. En el animal intacto, aunque las grabaciones de las neuronas individuales se han obtenido 5, estos experimentos son muy difíciles, y los electrodos no se puede mover desde una neurona a otra durante la alimentación. En los ganglios aislado, los movimientos de alimentación inducidos por la actividad neural no se puede observar. La preparación de la masa suspendid...

<table><tbody><tr><td>Cloruro de sodio</td><td>Fisher Scientific</td><td>S671</td><td>Biológico, Certificado</td></tr><tr><td>Cloruro de potasio</td><td>Fisher Scientific</td><td>P217</td><td>ACS Certificado</td></tr><tr><td>Cloruro de magnesio hexahidratado</td><td>Acros Organics</td><td>19753</td><td>99% </td></tr><tr><td>Sulfato de magnesio heptahidratado</td><td>Fisher Scientific</td><td>M63</td><td>ACS Certificado </td></tr><tr><td>Cloruro de calcio dihidratado</td><td>Fisher Scientifc</td><td>C79</td><td>ACS Certificado </td></tr><tr><td>Glucosa (dextrosa)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G7528</td><td>BioXtra</td></tr><tr><td>Tampón MOPS</td><td>Acros Organics</td><td>17263</td><td>99%</td></tr><tr><td>Carbacol</td><td>Acros Organics</td><td>10824</td><td>99%</td></tr><tr><td>Hidróxido de sodio</td><td>Fisher Scientific</td><td>SS255</td><td>Certificado</td></tr><tr><td>Ácido clorhídrico</td><td>Fisher Scientific</td><td>SA49</td><td>Certificado</td></tr><tr><td>Vidrio capilar de un solo canal</td><td>A-M Systems</td><td>6150</td><td></td></tr><tr><td>Modelo P-80/PC de micropipeteador Flaming-Brown</td><td>Sutter Instruments</td><td></td><td>Filamento utilizado: FT345B</td></tr><tr><td>Alambre de acero inoxidable recubierto con esmalte</td><td>California Fine Wire</td><td></td><td>0.001D, recubrimiento h </td></tr><tr><td>Pegamento de silicona Household Silicone II</td><td>GE</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Supercola Duro Quick-Gel</td><td>Henkel corp.</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Amplificador modelo 1700 de A-M Systems</td><td>A-M Systems</td><td></td><td>Ajustes del filtro: 300-500 Hz nervios, 10-500 Hz músculo I2</td></tr><tr><td>Estimulador multicanal Pulsemaster</td><td>World Precision Instruments</td><td>A300</td><td></td></tr><tr><td>Aislador de estímulo</td><td>World Precision Instruments</td><td>A360</td><td></td></tr><tr><td>AxoGraph X</td><td>AxoGraph Scientific</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Contador totalizador Veeder-Root</td><td>Danaher</td><td>C342-0562</td><td></td></tr><tr><td>Pines conectoras de oro</td><td>Bulgin</td><td>SA3148/1</td><td></td></tr><tr><td>Enchufes conectoras de oro</td><td>Bulgin</td><td>SA3149/1</td><td></td></tr><tr><td>Elastómero de silicona Sylgard 184</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plato cristalizador de 100 x 50 mm</td><td>Pyrex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Grasa de alto vacío</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Puntas de pipeta</td><td>Fisher Scientific</td><td>21-375D</td><td></td></tr><tr><td>Alfileres Minutien</td><td>Fine Science Tools</td><td>26002-10</td><td></td></tr><tr><td>Plastilina</td><td>Sargent Art</td><td>22-4400</td><td></td></tr><tr><td>Suturas de seda</td><td>Ethicon</td><td>K89OH</td><td></td></tr><tr><td>Bomba de aire Whisper</td><td>Tetra</td><td>77849</td><td></td></tr><tr><td>Tubo para acuario</td><td>Eheim</td><td>7783</td><td>12/16 mm</td></tr><tr><td>Piedra de aire Elite</td><td>Hagen</td><td>A962</td><td></td></tr><tr><td>Tijeras de resorte Vannas</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>Pinzas finas Dumont n.º 5</td><td>Fine Science Tools</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td>Alga nori para sushi Yaki</td><td>Rhee Bros</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Kimberly-Clark</td><td>34155</td><td></td></tr></tbody></table>

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

An In Vitro Preparation for Eliciting and Recording Feeding Motor Programs with Physiological Movements in Aplysia californica

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.

Cuando un electrodo extracelular se coloca por encima del soma de una neurona y se utiliza para estimularla, puede observarse una correspondencia uno a uno entre los potenciales de acción en el canal del soma y en el(los) nervio(s) al que la neurona proyecta (Figura 6, panel izquierdo, estimulación de la neurona identificada B9). El canal del soma (canal superior) se configura en modo de estimulación cuando se aplica la corriente (tiempo 1 en la figura) y luego se cambia rápidamente a modo de registro (t...

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

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

La multifuncionalidad, la capacidad de una estructura periférica para generar múltiples comportamientos distintos1, permite que los animales adapten rápidamente sus comportamientos...

El objetivo general de este procedimiento es registrar la actividad eléctrica de los nervios, músculos y neuronas, así como los movimientos correspondientes del aparato bucal durante los programas motores de alimentación. Esto se logra primero extrayendo la masa bucal de una pleurobranchia anestesiada y colocando electrodos de gancho en nervios y músculos clave. El segundo paso consiste en colocar la masa bucal en una placa de registro y preparar los ganglios para la grabación extracelular.A continuación, se localizan las neuronas diana utilizando electrodos extracelulares. El paso final consiste en inducir y registrar programas motores de alimentación, como morder, tragar y rechazar. En última instancia, se utiliza la preparación de la masa bucal suspendida para mostrar la actividad de los nervios, los músculos y las neuronas individuales durante diferentes movimientos similares a la alimentación de la masa bucal.La principal ventaja de esta técnica frente a métodos existentes como los estudios de ganglios aislados es que las grabaciones de nervios, músculos y neuronas individuales pueden relacionarse directamente con los movimientos del aparato alimentario. Quien ayudará a demost

an-vitro-preparation-for-eliciting-recording-feeding-motor-programs

Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

Una técnica se describe para la implantación de...

Electrodo de fabricación e implantación de Aplysia californica Para grabaciones multi-canal neural y muscular en los animales intactos, libremente Comportarse

Se demuestra cómo los cambios en la concentración de calcio libre intracelular y la eficacia sináptica puede controlarse simultáneamente en una preparación de...

Seguimiento de los cambios en la concentración de calcio intracelular y la eficacia sináptica en el molusco<em&gt; Aplysia</em

En los animales con grandes neuronas identificadas...

Extracelularmente Identificar las neuronas motoras de un músculo en la piscina Motor<em&gt; Aplysia californica</em

Con su pequeño cuerpo transparente y bien documentado neuroanatomía y una serie de técnicas genéticas susceptibles y...

Formación de imágenes in vivo de calcio neuronal en C. elegans

Se describe la disección del sistema nervioso de la liebre de mar...

El aislamiento de las neuronas sensoriales de<em&gt; Aplysia californica</em&gt; Se Patch clamp grabaciones de Corrientes glutamatérgicos

El caracol marino Aplysia californica ha sido ampliamente utilizado como modelo neurobiológico para los estudios sobre bases celulares y moleculares del comportamiento. Aquí se describe una metodología para explorar el sistema nervioso de Aplysia para los análisis electrofisiológicos y moleculares de neuronas individuales de circuitos neuronales identificados.

Aplysia Preparación De Ganglios Para Análisis Electrofisiológicos Y Moleculares De Neuronas Individuales

Los ensayos conductuales proporcionan herramientas poderosas para comprender la función neuronal. En este trabajo se presentan varios protocolos para cuantificar el comportamiento alimentario depredador encontrado en el nematodo modelo Pristionchus pacificus y sus parientes. Además, proporcionamos métodos para analizar las adaptaciones de alimentación de los depredadores, incluidas las estructuras de la boca y los dientes.

El ensayo de los comportamientos de alimentación depredadores en<em&gt; Pristionchus</em&gt; Y otros nematodos

Este protocolo describe el uso de genéticamente codificados Ca2 + periodistas a registramos cambios en la actividad neuronal en comportarse gusanos Caenorhabditis elegans .

Imagen radiométrica calcio de neuronas individuales en comportamiento Caenorhabditis Elegans

Aquí te presentamos un protocolo para lesiones quirúrgicas mínimamente invasivas de los músculos intrínsecos al aparato de alimentación del molusco marino Aplysia californica para entender las funciones de estos músculos durante el comportamiento de alimentación.

Una técnica de lesión mínimamente invasiva para los músculos intrínsecos al odontoforo de Aplysia californica

Este protocolo presenta un método para obtener imágenes de la actividad de la población neuronal con resolución de una sola célula en especies de invertebrados no transgénicos utilizando colorantes sensibles al voltaje de absorbancia y una matriz de fotodiodos. Este enfoque permite un flujo de trabajo rápido, en el que las imágenes y el análisis se pueden realizar en el transcurso de un solo día.

Imágenes ópticas basadas en fotodiodos para registrar dinámicas de red con resolución de una sola neurona en invertebrados no transgénicos

Aprende a registrar la actividad eléctrica de nervios, músculos y neuronas durante los programas motores de alimentación en Aplysia californica. Este método permite relacionar directamente la actividad neuronal con los movimientos del aparato de alimentación.

Un In Vitro Preparación para Obtener y grabar programas de alimentación del motor con los movimientos fisiológicos en Aplysia californica (Video) | JoVE Journal

Un

Explorar más videos