Une méthode d’enregistrement électrophysiologique rarement utilisée, l’enregistrement de base, permet d’analyser des caractéristiques du codage du goût qui ne peuvent pas être examinées par les méthodes d’enregistrement conventionnelles. L’enregistrement de base permet également d’analyser les réponses gustatives à des stimuli hydrophobes qui ne peuvent pas être étudiés à l’aide des méthodes électrophysiologiques traditionnelles.
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Article de méthode
Enregistrement de base : une technique d’analyse des réponses des neurones gustatifs chez la drosophile
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les insectes goûtent le monde extérieur à travers les poils gustatifs, ou sensilles, qui ont des pores à leurs extrémités. Lorsqu’un sensillum entre en contact avec une source de nourriture potentielle, les composés de la source de nourriture pénètrent par les pores et activent les neurones à l’intérieur. Depuis plus de 50 ans, ces réponses ont été enregistrées à l’aide d’une technique appelée enregistrement des pointes. Cependant, cette méthode présente des limites majeures, notamment l’incapacité de mesurer l’activité neuronale avant ou après le contact avec un stimulus et l’exigence que les arômes soient solubles dans les solutions aqueuses. Nous décrivons ici une technique que nous appelons enregistrement de base, qui permet de surmonter ces limitations. L’enregistrement de base permet de mesurer l’activité des neurones gustatifs avant, pendant et après le stimulus. Ainsi, il permet une analyse approfondie des réponses OFF qui se produisent après un stimulus gustatif. Il peut être utilisé pour étudier des composés hydrophobes tels que les phéromones à longue chaîne qui ont une très faible solubilité dans l’eau. En résumé, l’enregistrement de base offre les avantages de l’électrophysiologie monosensille comme moyen de mesurer l’activité neuronale - haute résolution spatiale et temporelle, sans avoir besoin d’outils génétiques - et surmonte les principales limites de la technique traditionnelle d’enregistrement des pointes.
Introduction
Les insectes, y compris les mouches drosophiles, sont dotés d’un système gustatif sophistiqué qui leur permet d’extraire des informations chimiques complexes de leur environnement. Ce système leur permet de discerner la composition chimique de diverses substances, en distinguant celles qui sont nutritives et celles qui sont nocives 1,2.
Au cœur de ce système se trouvent des structures spécialisées connues sous le nom de poils gustatifs ou sensilles, stratégiquement situées sur diverses parties du corps. Chez les mouches drosophiles, ces sensilles sont situées sur le labelle, qui est....
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Protocole
Le protocole suivant est conforme à toutes les directives de soins aux animaux de l’Université de Yale.
1. Mouches
- Placez 10 à 15 mouches nouvellement levées dans des flacons de culture standard frais à 25 °C et à 60 % d’humidité relative selon un cycle lumière-obscurité de 12:12 h.
- Utilisez des mouches à l’âge de 3 à 7 jours.
2. Stimuli chimiosensoriels
- Obtenez des stimuli chimiosensoriels de la plus haute pureté disponible. Stockez-les selon les recommandations du fournisseur jusqu’à utilisation.
- Dissoudre les stimuli chimiosensorie....
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Résultats
La figure 4A montre des pointes spontanées qui naissent d’un sensillum. Ils se divisent en deux classes en fonction de l’amplitude, les pointes les plus grandes dérivant du neurone sensible aux composés amers et les pointes plus petites du neurone qui répond aux sucres. La relation entre l’amplitude du pic et la spécificité fonctionnelle a été corroborée par des expériences génétiques 4,14,37,38,39 .
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Discussion
Dans les enregistrements de certains types de sensilles, il peut être difficile de différencier les pointes de différents neurones. Par exemple, les neurones à sucre et les neurones mécanosensoriels des sensilles S et I produisent des pointes d’amplitudes similaires, ce qui rend difficile leur distinction 4,14. Nous constatons que l’utilisation d’une électrode d’enregistrement en tungstène très tranchante réduit l’activation du neurone mécanosensoriel, tout comme.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.
Remerciements
Nous remercions Zina Berman pour son soutien, Lisa Baik pour ses commentaires sur le manuscrit et les autres membres du laboratoire Carlson pour la discussion. Ce travail a été soutenu par la subvention NIH K01 DC020145 à H.K.M.D ; et le NIH accorde les DC02174 R01, R01 DC04729 et R01 DC011697 à J.R.C.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Microscope | Olympus | BX51WI | équipé d’un objectif 50X (LMPLFLN 50X, Olympus) et d’oculaires 10X. |
| Table antivibratoire | TMC | 63-7590E | |
| Micromanipulateurs motorisés | Harvard Apparatus et Mä ; rzhä ; utilisateur Micromanipulateurs | Micromanipulateur Micromanipulateur PM 10 Micromanipulateur | |
| manuel M | ä ; rzhä ; utilisateur Micromanipulateurs | MM33 Micromanipulateur | |
| Supports magnétiques | ENCO | Modèle #625-0930 | |
| Référence et enregistrement Porte-électrode | Ockenfels Syntech GmbH | ||
| Support capillaire en verre Stimulus | Ockenfels Syntech GmbH | ||
| Sonde universelle asymétrique | Ockenfels Syntech GmbH | ||
| CONTRÔLEUR D’ACQUISITION USB 4 CANAUX, IDAC-4 | Ockenfels Syntech GmbH | ||
| Contrôleur | Ockenfels Syntech GmbH | CS 55 | |
| Ordinateur personnel | Dell | Vostro | Vérifiez la compatibilité avec le système d’acquisition numérique et le logiciel |
| Tige de tungstène | A-M Systems | Cat#716000 | |
| Feuille d’aluminium et/ou cage de Faraday | Blindage contre le bruit électromagnétique | ||
| Capillaires en verre borosilicaté | World Precision Instruments | 1B100F-4 | |
| Extracteur de pipette | Instrument Sutter Modèle de la société | P-97 Extracteur de micropipette flamboyant/brun | |
| Conseils pour les microchargeurs ; | Eppendorf | E5242956003 | |
| Seringue | Générique | ||
| Pinces | |||
| crocodiles Transformateurs de puissance | STACO ENERGY PRODUCTS | STACO 3PN221B | Assemblé à partir de pointes de pipette P1000, de tubes en plastique flexible et de maille |
| Pâte | Pince générique | ||
| Générique | |||
| Tube en plastique | Saint Gobain | Tygon S3&trade ; E-3603 | |
| Flacons de culture standard | Archon Scientific | Vailles étroites en polystyrène de 1 oz, chacune avec 10 mL de milieu de glucose, préchargées avec des bouchons d’acétate de cellulose | |
| Chlorure de berbérine (BER) | Sigma-Aldrich | Cat# Y0001149 | |
| Denatonium benzoate (DEN) | Sigma-Aldrich | Cat# D5765 | |
| N,N-Diethyl-m- toluamide (DEET) | Sigma-Aldrich | Cat# Référence 36542 |
Références
- Joseph, R. M., Carlson, J. R. Drosophila chemoreceptors: a molecular interface between the chemical world and the brain. Trends Genet. 31 (12), 683-695 (2015).
- Montell, C. Drosophila sensory receptors-a set of molecular Swiss Army Knives. Genetics.
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Réimpressions et autorisations
