Name: במבחנה הכנה להפקה והקלטה של תוכניות רכב האכלה עם תנועות פיסיולוגיות Aplysia californica (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-12-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 49 s
Description: למדו להקליט פעילות חשמלית מעצבים, שרירים ונוירונים במערכת האכלה של Aplysia californica. השיטה מאפשרת תצפית על תנועות מכשיר האכלה וניתוח תוכניות מנוע אכילה שונות במעבדה.

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

מחקר זה נתמך על ידי מענק NIH NS047073 ומענק NSF 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>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

עבודה קודמת אפיינה תוכניות Aplysia מוטוריות בבעלי החיים השלמים ובהכנות מוקטנות, כגון גרעינים מבודדים. בחיה השלמה, למרות שהקלטות של נוירונים בודדים הושגו 5, ניסויים כאלה הם קשים מאוד, ואלקטרודות לא ניתן להעביר מתא העצב לתא עצב במהלך האכלה. בגרעינים מבודדים, תנועות ההאכלה הנגרמות על ידי פעילות עצבית לא ניתן לצפות. ההכנה ההמונית buccal המושעה מגשרת על הפער בין שני הקטבים האלה. תכשירים אחרים למחצה...

<table><tbody><tr><td>נתרן כלוריד</td><td>Fisher Scientific</td><td>S671</td><td>ביולוגי, מאושר</td></tr><tr><td>אשומ כלוריד</td><td>Fisher Scientific</td><td>P217</td><td>מאושר ACS</td></tr><tr><td>מגנזיום כלוריד הקסאהידראט</td><td>Acros Organics</td><td>19753</td><td>99% </td></tr><tr><td>מגנזיום סולפט הפטהידראט</td><td>Fisher Scientific</td><td>M63</td><td>מאושר ACS </td></tr><tr><td>סידן כלוריד דיהידראט</td><td>Fisher Scientifc</td><td>C79</td><td>מאושר ACS </td></tr><tr><td>גלוקוז (דקסטרוז)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G7528</td><td>BioXtra</td></tr><tr><td>בופר MOPS</td><td>Acros Organics</td><td>17263</td><td>99%</td></tr><tr><td>קרבכול</td><td>Acros Organics</td><td>10824</td><td>99%</td></tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד</td><td>Fisher Scientific</td><td>SS255</td><td>מאושר</td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית</td><td>Fisher Scientific</td><td>SA49</td><td>מאושר</td></tr><tr><td>זכוכית קפילרית בעלת צינור יחיד</td><td>A-M Systems</td><td>6150</td><td></td></tr><tr><td>מכשיר משיכה של מיקרופיפטות Flaming-Brown דגם P-80/PC</td><td>Sutter Instruments</td><td></td><td>פילמנט בשימוש: FT345B</td></tr><tr><td>חוט פלדה אל-חלודה מצופה אמייל</td><td>California Fine Wire</td><td></td><td>0.001D, ציפוי h </td></tr><tr><td>דבק סיליקון ביתי II</td><td>GE</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>דבק מהיר Duro Quick-Gel</td><td>Henkel corp.</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>מגבר A-M Systems דגם 1700</td><td>A-M Systems</td><td></td><td>הגדרות סינון: 300-500 Hz עצבים, 10-500 Hz שריר I2</td></tr><tr><td>מגרה רב-ערוצית Pulsemaster</td><td>World Precision Instruments</td><td>A300</td><td></td></tr><tr><td>מבודד גירוי</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>מונה סיכום Veeder-Root</td><td>Danaher</td><td>C342-0562</td><td></td></tr><tr><td>פיני חיבור מזהב</td><td>Bulgin</td><td>SA3148/1</td><td></td></tr><tr><td>שקעי חיבור מזהב</td><td>Bulgin</td><td>SA3149/1</td><td></td></tr><tr><td>אלסטומר סיליקון Sylgard 184</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צלוחית התגבשות 100 x 50 mm</td><td>Pyrex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>גריז לוואקום גבוה</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>טיפים לפיפטה</td><td>Fisher Scientific</td><td>21-375D</td><td></td></tr><tr><td>פיני Minutien</td><td>Fine Science Tools</td><td>26002-10</td><td></td></tr><tr><td>פלסטלינה</td><td>Sargent Art</td><td>22-4400</td><td></td></tr><tr><td>תשורי משי</td><td>Ethicon</td><td>K89OH</td><td></td></tr><tr><td>משאבת אוויר Whisper</td><td>Tetra</td><td>77849</td><td></td></tr><tr><td>צינורית אקווריום</td><td>Eheim</td><td>7783</td><td>12/16 mm</td></tr><tr><td>אבן אוויר Elite</td><td>Hagen</td><td>A962</td><td></td></tr><tr><td>מספרי קפיץ Vannas</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>פינצטה עדינה Dumont #5</td><td>Fine Science Tools</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td>אצות ים Yaki Sushi Nori</td><td>Rhee Bros</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נייר ניגוב Kimwipes</td><td>Kimberly-Clark</td><td>34155</td><td></td></tr></tbody></table>

<em&gt; במבחנה</em&gt; הכנה להפקה והקלטה של ​​תוכניות רכב האכלה עם תנועות פיסיולוגיות<em&gt; aplysia californica</em

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

Multifunctionality, היכולת של מבנה היקפי אחד ליצירת התנהגויות מרובות, ברורות 1, מאפשר לבעלי חיים במהירות להתאים את התנהגותם לשינוי הסביבה. הרכיכה הימית Aplysia californica מספק מערכת צייתנית לחקר multifunctionality. במהלך האכלה, Aplysia מייצר סוגים שונים של כמה התנהגויות באמצעות אותו מנגנון ההאכלה, מסת buccal. הגרעינים ששולטות התנהגויות אלו מכילים מספר גדולים, נוירונים שזוהו שיהיו נגישים למחקר אלקטרו. הפעילות של נוירונים אלה שתוארה בתוכניות מוטוריות שניתן לחלק לשני סוגים, תוכניות ingestive וegestive, בהתבסס על העיתוי של פעילות עצבית שסוגר יחסי גספר מזון לפעילות העצבית שמתמשך וחזר בו או גספר 2. עם זאת, בגרעינים מבודדים, את תנועות השרירים כי תפקנה התנהגויות אלו נעדרות, מה שהופכים אותוקשה יותר להיות בטוח אם את התוכניות המוטוריות נצפו הן הקורלציה של התנהגויות אמיתיות. בהקלטות vivo, עצבים ושרירים הושגו מקביל להאכלת תוכניות 2,3,4, אבל זה מאוד קשה ישירות להקליט מנוירונים בודדים 5. בנוסף, in vivo, תוכניות ingestive ניתן חולקו לעקיצות ו1,2 סנוניות, הבחנה שהיא קשה לעשות בעבר תאר ביותר בהכנות מבחנה. ההכנה ההמונית buccal המושעה (איור 1) מגשרת על הפער בין גרעינים מבודדים וחיות שלמות. בהכנה זו, התנהגויות ingestive - כולל הוא נושך ובליעה - והתנהגויות egestive (דחייה) יכולים להיות שהושרו, באותו הזמן, כפי שניתן נרשמו נוירונים בודדים ומהמגורה באמצעות אלקטרודות תאיות 6. תנועות ההאכלה קשורים בהתנהגויות שונות אלה יכולים להיות recorטוליפ, לכימות, וקשור ישירות לתוכניות המוטוריות. את התוכניות המוטוריות בהכנת מסת buccal המושעה להיראות יותר דומה לאלו שנצפו בחי מאשר הם תוכניות מוטוריות שהושרו בגרעינים מבודדים. לפיכך, התוכניות המוטוריות בהכנה זו יכולות להיות קשורה באופן ישיר יותר להתנהגות בvivo; באותו הזמן, נוירונים בודדים הם נגישים יותר להקלטה וגירוי מאשר בבעלי חיים שלמים. בנוסף, כשלב ביניים בין גרעינים מבודדים וחיות שלמות, ממצאים ממסת buccal המושעה יכול לסייע בפרשנות של נתונים המתקבלים בהגדרות מופחתות גם יותר ושלמות יותר. ההכנה ההמונית buccal המושעה היא כלי שימושי לאפיון הבקרה העצבית של multifunctionality בAplysia.

כאשר אלקטרודה חוץ-תאית ממוקמת מעל גוף התא (soma) של נוירון ומשמשת לגירוי הנוירון, ניתן להבחין בהתאמה של אחד-לאחד בין פולסים (spikes) בערוץ גוף התא לבין הפולסים בעצבים שאליהם הנוירון מקרין (איור 6, פנל שמאלי, גירוי של נוירון מזוהה B9). ערוץ גוף התא (הערוץ העליון) מוגדר למצב גירוי בעת הפעלת הזרם (זמן 1 באיור), ולאחר מכן מועבר במהירות למצב הקלטה (זמן 2). על ידי שמירה על מיקומה של האלקטרודה, ניתן להקליט את פעילות הנוירון במהלך תוכניות מוטוריות (איור 6, פנל ימני), יחד עם פעילות משריר I2, עצב ...

אנו מתארים טכניקת extracellularly להקליט ולעורר מעצבים, שרירים, ונוירונים בודדים מזוהים<em&gt; במבחנה</em&gt; בזמן לעורר והתבוננות סוגים שונים של התנהגויות האכלה במנגנון ההזנה של<em&gt; Aplysia</em&gt;.

<em&gt; במבחנה</em&gt; הכנה להפקה והקלטה של ​​תוכניות רכב האכלה עם תנועות פיסיולוגיות<em&gt; Aplysia californica</em

רב-תפקודיות, היכולת של מבנה פריפריאלי אחד לייצר התנהגויות מרובות ונבדלות1, מאפשרת לבעלי חיים להתאים במהירות את התנהגותם...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להקליט פעילות חשמלית מעצבים, שרירים ונוירונים, ואת התנועות התואמות של מנגנון ההאכלה במהלך תוכניות מוטוריות של האכלה. הדבר משיג תחילה על ידי הסרת המסה הבוקאלית (buccal mass) מ-plegia תחת הרדמה, והצמדת אלקטרודות וו לעצבים ולשרירים מרכזיים. השלב השני הוא הנחת המסה הבוקאלית בצלחת הקלטה והכנת הגנגליונים להקלטה חוץ-תאית.בשלב הבא, מאתרים את הנוירונים המטרה באמצעות אלקטרודות חוץ-תאיות. השלב הסופי הוא השראה והקלטה של תוכניות מוטוריות של האכלה, כגון נשיכה, בליעה ודחייה. בסופו של דבר, תכשיר המסה הבוקאלית התלויה משמש להדגמת הפעילות של עצבים, שרירים ונוירונים בודדים במהלך תנועות האכלה שונות של המסה הבוקאלית.היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון מחקרי גנגליונים מבודדים, הוא שניתן לקשר ישירות הקלטות מעצבים, שרירים ונוירונים בודדים לתנועות של מנגנון ההאכלה. huu, סטודנט לתואר שני מהמעבדה שלנו, יסייע בהדגמת הפרוצדורה. כדי להתחיל את הפרוצדורה, הרדימו plegia בריא במשקל 200 עד 300 גרם במגש ניתוח על ידי הזרקת כ-50% ממשקל הגוף של מגנזיום כלוריד איזוטוני. לאחר ההזרקה הראשונה ליד זנב בעל החיים, עסו בעדינות את פני השטח של בעל החיים כדי לפרוס את המגנזיום כלוריד.יש להעניק זריקות נוספות ליד ראש החיה לפי הצורך. לאחר שהחיה מפסיקה להגיב לגירויים מגעים עדינים, יש להקבעה אותה למגש כאשר הצד הגבי פונה כלפי מעלה. יש להחדיר סיכה אחת לזנב וסיכה אחת בכל זרוע קדמית.לאחר מכן, השתמש בפינצטה כדי לצבוט ולהרים את עור בעל החיים במרכז הראש. מאחורי ה-rhino fours בצע חתך קורונלי לרוחב ראש בעל החיים, בדיוק מאחורי הנקודה המוחזקת. לאחר מכן, בצע חתך סגיטלי מרכזי בין ה-rhino fours לכיוון הפה כדי לחשוף את המסה הבוקאלית (buccal mass).בשלב הבא, הרחיקו את מקרי עור הפנים מהמסה הבוקאלית (buccal mass) וחתכו את העצבים והרקמה החיברית המחוברים לדופן הגוף. כדי להפריד לחלוטין את מקרי עור זה מהמסה הבוקאלית, הקפידו לא לחתוך עצבים או רקמות הפנימיים למסה הבוקאלית. לאחר מכן, תפסו והחזיקו את הוושט.חתכו את הוושט posterior לנקודה המוחזקת. משכו מעלה את הוושט והרימו את הגוש הבוקאלי (buccal mass) מאחורי הגוש הבוקאלי. הגנגליונים המוחיים, הפלוירליים והפדאליים יוצרים טבעת, כאשר הגנגליון המוחי מחובר לגנגליונים הבוקאליים באמצעות הקשרים המוחיים-בוקאליים (cerebral buccal connectives).השאירו את הגנגליונים הטבעתיים (ring ganglia) מחוברים למסה הבוקאלית (buccal mass) וחתכו את כל העצבים המוקרנים מגנגליונים אלו לחלקים אחרים של הגוף. לאחר מכן, חתכו את רקמת החיבור סביב המסה הבוקאלית והמשיכו להרים אותה ככל שהיא הופכת לפחות מחוברת לגוף. ברגע שהמסה הבוקאלית מחוברת רק לפה, החזיקו את הוושט ואת המסה הבוקאלית.בקו ישר. בצעו חיתוך סופי ממש לפני הלסתים כדי לשחרר את המסה הלחית מהגוף. הניחו את המסה הלחית בתמיסה המורכבת מ-50% Magnesium chloride isotonic solution ו-50% SIA saline, כדי לשמור על הרדמה חלקית בזמן חיבור האלקטרודות.לאחר מכן, העבירו את מסת הפה עם התמיסה לצלוחית פטרי בעלת תחתית קעורה ("cigar bottom"), כאשר החיתוך מבוצע דרך העורק הבוקאלי (buccal artery) בחלק הבטני של מסת הפה. לאחר מכן, הסירו את הגנגליון הפלאורלי והפדאלי על ידי חיתוך קשריהם לגנגליון המוחי. השאירו את הגנגליון המוחי מחובר לגנגליונים הבוקאליים ולמסת הפה באמצעות ה-CBCs, ונתקו קשרים אחרים בין הגנגליון המוחי למסת הפה.קצץ את הווש ואת בלוטות הרוק לאורכים קצרים. בשלב זה, חבר את אלקטרודות הוו (hook electrodes) לעין של העצב העולרי (ular nerve), לשני עצבי השריר הלחיים שתיים ושלוש, ולענף A של העצב הלחי שני. השתמש בהליך דומה לזה שהודגם בפרסום של JoVE על ידי Collins ו-Shield, וסוכם כאן בקצרה.עבור כל ניתוק של אלקטרודה, מקמו את האלקטרודה בקרבת העצב או השריר, הניחו את העצב המטרה בתוך הוו והרימו אותו בעדינות באמצעות מניפולטור. לאחר מכן, ייבשו את קטע העצב באמצעות נייר ניגוב מסוג Kim wipe. מרחו טיפה של דבק מהיר מסוג quick gel super glue על העצב שתויה, וודאו שהוו מכוסה לחלוטין בדבק וקצה חוט הייחוס אינו מכוסה בדבק.בשלב הבא משתמשים במזרק עם צינור פוליאתילן כדי להחיל את התמיסה מהצלוחית על הדבק, פעולה שתגרום למשטח הדבק להתקשות. השלב הבא הוא להכין צלוחית הקלטה עגולה מ-Pyrex במידות של 100 על 50 מילימטר לשימוש כתא הקלטה; מרחים שכבה דקה של גריז ואקום בחריץ שבין התאים המוחים (cerebral) והמקומטים (buckled) בעזרת טיפ פפית כדי למזער דליפות. לאחר מכן, ממלאים את התא הקדמי בתמיסת סליין של Plescia.העבירו בזהירות את מסת הלחי מתוך פטריית הפטרי לתא הקדמי של כלי ה-Pyrex העגול, וודאו ששום אחת מהאלקטרודות אינה מתוחה מדי, דבר שעלול לגרום לקריעת העצבים. היזהרו מאוד עם אלקטרודות הוו אם יש להעביר את הכלי למיקרוסקופ דיסקציה בינוקולרי אחר. לצורך דילול המעטפת.קבצו את האלקטרודות בכל צד של המסה הלחית (buccal mass) יחד. אחזו בזהירות באלקטרודות על ידי תפיסת סרט הדבקה של המעבדה המכסה את פיני החיבור, ושוב, ודאו ששום אלקטרודה אינה נמתחת בחוזקה. כאשר הצלחת ממוקמת תחת המיקרוסקופ, האלקטרודות צריכות להיות מונחות בעדינות על דפנות הצלחת ולנוח על הפלטפורמה במהלך הפסקות ובין שלבי הניסוי; אווררו את תמיסת המלח בתא המסה הלחית באמצעות אבן אוורור של אקווריום.בשלב הבא, תקבעו את הגנגליון המוחי (cerebral ganglion) בתא האחורי, כך שחוטי ה-CBC יעברו דרך החריץ. מרחו גריז ואקום נוסף מעל ה-CBCs. לאחר מכן, הוסיפו תמיסת מלח SIA לשני חלקי הצלחת, כך שהגנגליונים יהיו טבולים לחלוטין.וודאו שגובה התמיס המלוחי נמוך מגובה גריז הוואקום שבין התא המוחי לתא הפה, כדי למנוע דליפה בין התאים. בשלב זה, מסת הפה צריכה להישען על קרקעית התא הקדמי. לאחר מכן, הצמידו בסיכות את הגנגליונים של הפה על הפלטפורמה המרכזית כדי למנוע פגיעה בעצבים שעדיין מחוברים למסת הפה.מקמו סיכות על הנרתיק רק בין שני עצבים. לאחר מכן, הוסיפו שתי סיכות נוספות בצדי ה-CBCs כדי למתוח ולעגן אותם. שמרו על הגנגליונים הבוקאליים במצב שטוח או מסובב, בהתאם למיקום הנוירונים המבוקשים.כדי לסובב את הגנגליון הבוקאלי (buccal ganglion), השתמשו בפינצטה עדינה כדי לתפוס חלק מיותר מהמעטפת של ה-CBC והנעצבו אותו בסיכה בין העצב הבוקאלי השני לעצב הבוקאלי השלישי. כעת ניתן לראות את מרבית גופי התאים הסמוכים לתא האחורי, שגישתם אינה קלה מהחלק העליון של הגנגליון הבוקאלי. לבסוף, הוסיפו שתי סיכות על מעטפת הגנגליון הבוקאלי בצד הסמוך למסה הבוקאלית (buccal mass).כדי למזער את תנועת הגנגליון הבוקאלי (buccal ganglion), אחזו במעטפת הגנגליון הבוקאלי בקרבת התא האחורי וגזרו את עודפי המעטפת בעזרת מספריים עדינים, מבלי לחשוף את גופי התאים. כדי למזער נזקים, הסירו רק את כמות המעטפת הדרושה כדי לראות את גופי התאים לאחר השלמת הדילול של המעטפת. חברו את כל פיני האלקטרודה לשקעיהם בכבלים המתחברים למגברים.וודאו שהאלקטרודות אינן מתוחות מדי וש הן מחוברות כראוי לכבלים המתאימים ושהקוטביות נכונה, כדי לשטוף כל שארית של מגנזיום כלוריד. החליפו את תמיסת ה-SIA saline בתא של הגושה הלחיית (buccal mass) בתמיסת SIA saline טרייה. לאחר מכן, השחילו תפר משי דרך הרקמה הרכה בחלק הקדמי של הגושה הלחיית ובצד הגבי (dorsal) לסחוס הלסת.השתמשו בשתי פיסות של חימר למידול כדי להצמיד את התפר לקצה של הצלחת, ובכך להשעות את המסה הבוקאלית (buccal mass) ממיקומה בקצה הקדמי. השתמשו במניפולטור להחזקת אלקטרודה חוץ-תאית מזכוכית כך שקצה האלקטרודה יהיה קרוב לגנגליון הבוקאלי (buccal ganglion). כדי לאתר ולזהות נוירון, הורידו בעדינות את קצה האלקטרודה החוץ-תאית על המעטפת.מעל גוף התא (סומה) של הנוירון. יש להחיל זרם ממריץ ולאחר מכן להעביר את הערוץ המשמש לעירור הסומה למצב הקלטה, כדי להקליט את הפעילות באלקטרודה החוץ-תאית ואת הפעילות התואמת בעצבים להשראת דחייה. בדומה לתוכניות מוטוריות, יש להמריץ את עצב הפה (buccal nerve) 2A באמצעות רכבת ארוכה של פולסים בבתדירות של 2 Hz ובמשך 1 ms, כדי ליצור דפוסי EES.הדפוסים נמשכים לאורך תקופת הגירוי ועשויים להימשך עד זמן קצר לאחר סיום הגירוי. כדי להשרות תוכניות מוטוריות דמויות נשיכה, הנח מספר גבישים של caracol מוצק ישירות על הגנגליון המוחי.דפוסים חזרתיים מתחילים בדרך כלל בתוך חמש דקות ונמשכים בערך 10 עד 15 דקות לפני שהם מתחילים להיחלש כדי להשרות בליעה. בדומה לתוכניות מוטוריות, יש להפעיל caracol ולהמתין עד שהמסה הבוקאלית תייצר נשיכות חזקות. לאחר מכן, במהלך נשיכה, יש להניח פס של אצות בפי החיה כך שהיא תתפוס את האצות.כאן מוצגים הגירוי וההקלטה של הנוירון המוטורי B nine שזוהה, וההקלטה מאותו נוירון, משריר ה-I two וממספר עצבים במהלך תוכניות מוטוריות של האכלה. כאן מוצגות תמונות הווידאו שנלקחו מאותה סדרה של תוכניות מוטוריות. דפוסי בליעה הושרכו על ידי יישום של carbahol לגנגליון המוחי והנחה עוקבת של רצועת אצה לתוך התופס (grasper) במהלך נשיכה המושרה על ידי carbahol.בתמונה זו, הרגוליה (ragula) מושלכת קדימה כדי לתפוס את האצה, ובתמונה זו, הרגוליה נסוגה פנימה תוך משיכת האצה אל תוך הפה. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה לגבי האופן שבו יש להכין את דגם מסת הפה התלויה, ולהשיג הקלטות של תוכניות המוטוריקה של ההזנה in vitro.

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

הטכניקה מתוארת עבור השתלה...

אלקטרודה ייצור השרשה ב Aplysia californica עבור הקלטות רב ערוצי עצבית ושרירי ב, חיים שלמים חופשי מתנהג

אנו מראים כיצד שינויים בריכוז התאי החופשיים הסיד ויעילות הסינפטית ניתן לפקח במקביל בהכנה של...

מעקב אחר שינויים בריכוז הסידן התאיים ויעילות הסינפטית ברכיכות<em&gt; Aplysia</em

בבעלי חיים עם נוירונים שזוהו גדולים...

Extracellularly זיהוי תאי עצב מוטורי לשריר בברכת מוטור<em&gt; Aplysia californica</em

עם גוף מערך עצביה הקטנים שקוף, מתועד היטב ומגוון הרחב של טכניקות גנטיות מתאימים...

בהדמיה עצבית סיד vivo ב C. elegans

אנו מתארים את הנתיחה של מערכת העצבים של ים הארנבת...

בידוד של נוירונים חושיים של<em&gt; Aplysia californica</em&gt; להקלטות מהדק תיקון של זרמי glutamatergic

חילזון ימי Aplysia californica כבר בשימוש נרחב כמודל נוירוביולוגיה למחקרים על בסיס תאי ומולקולרי של התנהגות. כאן מתוארת מתודולוגיה לחקר מערכת העצבים של Aplysia לניתוחים אלקטרופיזיולוגיים ומולקולריים של נוירונים בודדים של מעגלים עצביים מזוהים.

אקליפסיה (1991) הכנת גנגליה לניתוחים אלקטרופיזיולוגיים ומולקולריים של נוירונים בודדים

בדיקות התנהגותיות מספקות כלים רבי עוצמה להבנת תפקוד עצבי. כאן אנו מציגים מספר פרוטוקולים לכימות התנהגות האכלה טורפת שנמצאו בנמטודת המודל Pristionchus pacificus וקרובי משפחתה. בנוסף, אנו מספקים שיטות לניתוח התאמות האכלה טורפות כולל מבני פה ושיניים.

Assaying הרגלי התזונה הם טורפים ב<em&gt; Pristionchus</em&gt; נמטודות אחרים

פרוטוקול זה מתאר את השימוש Ca2 + כתבים מקודדים גנטית כדי לרשום שינויים בפעילות העצבית מתנהג Caenorhabditis elegans תולעים.

סידן רציומטרי הדמיה של נוירונים בודדים ב מתנהג Caenorhabditis Elegans

כאן אנו מציגים פרוטוקול עבור כירורגי מינימלית פולשנית של השרירים הפנימיים למנגנון האכלה של שבלול ימית הaplysia קליפורניה כדי להבין את התפקידים של שרירים אלה בעת האכלה התנהגות.

שיטה מינימלית פולשנית לשרירי השרירים הפנימיים של השיניים של Aplysia קליפורניה

פרוטוקול זה מציג שיטה להדמיית פעילות אוכלוסיה עצבית עם רזולוציה של תא יחיד במינים לא מהונדסים של חוליות באמצעות צבעים רגישים למתח ספיגה ומערך פוטודיודות. גישה זו מאפשרת זרימת עבודה מהירה, שבה ניתן לבצע הדמיה וניתוח במהלך יום אחד.

הדמיה אופטית מבוססת פוטודיודה להקלטת דינמיקה ברשת עם רזולוציית נוירון יחיד בבלתי חוליות לא מהונדסים

פרוטוקול זה מפרט בדיקת הצואה הכמותית ב-Caenorhabditis elegans צעירים מ-RAC1/CED-10, ומספק מודל פשוט לחקר שלבי מחלת פרקינסון פרודרומליים. היא מתגברת על מגבלות של מודלים בעלי חיים אחרים ומקלה על בדיקות אסטרטגיות טיפוליות המתמקדות בפתולוגיה פרקינסונית מוקדמת.

הערכת תנועתיות מערכת העיכול במוטנטים CAENORHABDITIS elegans RAC1/CED-10 ככלי לחקר מחלת פרקינסון מוקדמת

למדו להקליט פעילות חשמלית מעצבים, שרירים ונוירונים במערכת האכלה של Aplysia californica. השיטה מאפשרת תצפית על תנועות מכשיר האכלה וניתוח תוכניות מנוע אכילה שונות במעבדה.

גלה סרטונים נוספים