Name: Mesures électrophysiologiques à partir dun système de Moth olfactive (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Apprenez à enregistrer les réponses olfactives chez les insectes par électrophysiologie en utilisant des électrodes sur les antennes de papillons vivants. Cette méthode permet d'étudier les neurones récepteurs d'odeurs.

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Soutenu par USDA-NIFA/AFRI 2010-65105-20582, NSF 0918177, et l&#39;incorporation de recherche Bedoukian.

1. Insectes <ol><li> Nombril orangeworm, Amyelois transitella (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) colonie dans notre laboratoire proviennent de mites recueillies auprès des amandiers à Fresno, en Californie. Notre colonie d'insectes est maintenue dans l'environnement des chambres (Percival Inc, IA) à 28 ± 2 ° C, 75 ± 10% d'humidité relative, et sous 16h08 h (lumière: obscurité) photo régime. </li><li> Mites émergents sont collectées quotidiennement, sexué, et transféré à des boîtes en plastique (669 ml boîte à lunch, 13 x 13 cm, hauteur, 4,5 cm, Rubbermaid) fourni avec jusqu'à 10 couches de serviettes papier imbibé d'eau (Thirsty ultra absorbants, 27,9 x 27,9 cm ; Safeway). Couvre Box sont perforés pour permettre la circulation de l'air. Cet arrangement permet ~ 100% HR. </li><li> Pour des mesures électrophysiologiques nous utilisons 2-4 jours après l'émergence des papillons anciens, qui sont maintenus sous une forte humidité. </li></ol> 2. Préparation électrophysiologiques <ol><li> Mites (mâles ou femelles) sont doucement poussé dans une pipette (200 uL, USA Scientific Inc) qui est coupé par le haut pour avoir un diamètre de l'extrémité de grande taille (environ 2 mm). Un papillon de nuit est doucement poussé par l'autre bout avec un talon de papiers tissu humidifié jusqu'au antennes et une partie de la tête dépasser de l'extrémité. </li><li> Tête exposée est immobilisé en couvrant la tête avec de l'argile non-séchage (Claytoon, Van Aken international, CA) en laissant une petite partie d'un œil et deux antennes exposés. Cette préparation est placée sur une plate-forme de l'EAG Micromanipulateur MP-12 (Syntech, Allemagne) entre les deux porte-électrodes. </li><li> Nous utilisons électrode en verre fabriqués à partir de 1,0 mm tube capillaire en borosilicate avec filament (WPI Inc, FL) et a tiré dans un modèle P-97 micropipette extracteur (Sutter Instruments, CA) pour obtenir des microélectrodes de moins d'un micromètre de pointe. Les électrodes sont de retour rempli sensillum lymphatiques sonnerie (Kaissling et Thorson, 1980). Une électrode empale la surface exposée de l'oeil sous le microscope (Leica MZ75) et sert de référence, tandis que l'électrode d'enregistrement accueille les deux antennes. Afin de faciliter le contact, distale 1-2 segments antennaires sont coupés avant d'être inséré dans l'électrode d'enregistrement. Pour les signaux à partir des enregistrements individuels sensilles, nous avons légèrement modifier cette configuration dans laquelle l'électrode d'enregistrement est empalée sous le microscope (Olympus BX51WI; 800x de grossissement). Les potentiels d'action sont enregistrés en insérant l'électrode de verre à la base d'un sensillum. Les signaux sont amplifiés par une haute impédance de pré-amplificateur (Syntech, Allemagne) et introduit dans une UB-IDAC être analysées hors ligne avec AUTOSPIKE logiciel (Syntech, Allemagne). Signaux AC sont filtrés passe-bande entre 100 -10 000 Hz et les potentiels d'action sont extraits par ordinateur en utilisant un algorithme AUTOSPIKE qui distingue leur pic à creux amplitudes du bruit. Les réponses des neurones individuels sont calculés comme l'augmentation (ou diminution) de la fréquence des potentiels d'action (impulsions par seconde) sur la fréquence spontanée. </li></ol> 3. Stimuli chimiques et le protocole de stimulation <ol><li> Produits chimiques de haute pureté sont utilisés. Un des principaux constituants du mélange de phéromones femelles de la orangeworm nombril, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal a été obtenu à partir de Bedoukian Research Inc, CT. Les produits chimiques sont dilués, p / v, avec du verre-hexane distillé pour faire le point sur les solutions dilutions pg / pl et 10 décimal sont faites. Une aliquote (10 pi) d'un produit chimique de relance dissous dans l'hexane est chargé sur une bande de papier filtre Whatman (8x40 mm), le solvant est évaporé en agitant pendant 10 s sous une hotte et la bande est placée dans un polypropylène 5 ml seringue (seringues BD, NJ) à partir de laquelle les différents volumes sont éjectés. Hexane seul et une seringue vide servir de témoin. </li><li> La préparation se déroule dans un flux d'air humidifié délivré par le contrôleur de stimulation Syntech (CS-55 modèle; Syntech, Allemagne) à 20 ml / sec à laquelle une impulsion de stimulation de 4 mL / s est ajouté pendant 500 ms. Les signaux sont enregistrés pendant 10 s, 2 s de départ avant le début de l'impulsion de stimulation. Préparation antennaire est stimulé avec 500 ms d'impulsion au cours de laquelle ca. 2 ml de l'air purifié à partir d'une seringue en polypropylène 5 ml contenant le stimulus est ajouté sur le flux d'air principal. Un écart d'au moins 1 min ou plus, suivant les réponses de haut, est autorisé entre les stimulations. </li></ol> 4. Les résultats représentatifs Antennes de papillons retenue (figure 1) stimulées par composante phéromone femelle, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal générer des réponses à la dose dépendante robustes (figure 2). Cette composante majeure de phéromone suscite également dose-dépendante les réponses excitatrices à long trochoïdes sensilles (figure 3A) tel qu'il apparaît dans les traces d'enregistrements unitaires (figure 3B). <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig1.jpg" alt="Figure 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 1"> Figure 1. Live nombril papillon orangeworm sobre et exposé de l'antenne load/2489/2489fig2.jpg "alt =" Figure 2 "/&gt; Figure 2. Réponses à la dose dépendante EAG a suscité en réponse à (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, un constituant majeur des phéromones femelles. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig3.jpg" alt="Figure 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 3"> Figure 3. Trichoid Sensilles chez le mâle nombril papillon orangeworm répondre à (Z, Z) -11,13-hexadecadienal de façon dose dépendante. (A) Antenne du mâle nombril orangeworm papillon est multi-segmenté et chaque segment est orné d'un grand nombre de cheveux comme des structures, des sensilles. Un microscope électronique à balayage, montrant les détails dans l'encart (barres d'échelle sont de 200 et 50 uM, respectivement). (B) extracellulaire unitaire des enregistrements à partir d'un sensillum trichoid.

<ol><li>Sattelle, D. B., Hall, L. M., Hildebrand, J. G. Insect olfactory sensilla: structural, chemical and electrical aspects of the functional organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaissling%2C+K-E+%22Receptors+for+Neurotransmitters.+Hormones+and+Pheromones+in+Insects%22">Receptors for Neurotransmitters. Hormones and Pheromones in Insects</a>. , Elsevier North-Holland. Amsterdam. 261-282 (1980).</li>
</ol>

Cette nouvelle méthode développée pour retenir un nombril papillon orangeworm direct pour mesurer des signaux olfactifs s&#39;est avéré être robuste et très fiable. Nous avons régulièrement recours à cette méthode pour isoler et identifier de nouveaux appâts à partir de substrats naturels comme l&#39;hôte d&#39;amandes et les pistaches.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du produit </td><td> Catalogue # / Modèle </td><td> Société </td><td> Commentaire </td></tr><tr><td> Microscope </td><td> BX51WI modèle </td><td> Olympus, USA </td><td></td></tr><tr><td> Microscope stéréo </td><td> MZ75 </td><td> Leica Microsystems Inc USA </td><td></td></tr><tr><td> 1,0 mm borosilicate tubes capillaires avec des filaments </td><td> 1B100F-3 </td><td> WPI Inc, FL </td><td></td></tr><tr><td> Micropipette extracteur </td><td> P-97 </td><td> Sutter Instruments, CA </td><td></td></tr><tr><td> Stimulation du contrôleur </td><td> CS-55 modèle </td><td> Syntech, Allemagne </td><td></td></tr><tr><td> Haute impédance de pré-amplificateurs (Sonde universelle single ended) </td><td></td><td> Syntech, Allemagne </td><td></td></tr><tr><td> Amplificateur / acquisition de données système (USB-IDAC) </td><td></td><td> Syntech, Allemagne </td><td></td></tr><tr><td> Micromanipulateur EAG MP-12 </td><td></td><td> Syntech, Allemagne </td><td></td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13-hexadecadienal </td><td></td><td> Bedoukian Research Inc, CT. </td><td></td></tr><tr><td> Papier filtre Whatman </td><td> 1001070 </td><td> Whatman USA </td><td></td></tr><tr><td> 5 ml seringue en polypropylène </td><td> 309633 </td><td> Seringues BD, NJ </td><td></td></tr><tr><td> embout de pipette (200 uL) </td><td> 1111-0806 </td><td> USA Scientific Inc </td><td></td></tr><tr><td> 669 ml boîte à lunch, 13 x 13 cm, hauteur, 4,5 cm, </td><td></td><td> Rubbermaid </td><td></td></tr><tr><td> Assoiffé ultra absorbants, 27,9 x 27,9 cm </td><td></td><td> Safeway </td><td></td></tr><tr><td> Non desséchant d&#39;argile </td><td> 18150 </td><td> Claytoon, Van Aken international, CA </td><td></td></tr><tr><td> Chambre de l&#39;environnement </td><td> I-30BLL modèle </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

mesures électrophysiologiques à partir d&#39;un système de moth olfactive

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Insecte systèmes olfactifs offrent des occasions uniques pour l&#39;enregistrement odorant réponses induites dans les formes de electroantennograms (EAG) et les enregistrements sensillum unique (SSR), qui sont résumées les réponses de tous les neurones récepteurs olfactifs (Orns) situé sur l&#39;antenne et de ceux logés dans différents sensilles, respectivement. Ces approches ont été exploitées pour obtenir une meilleure compréhension de la communication chimique des insectes. Les stimuli identifiés peuvent ensuite être utilisés soit comme attractifs ou répulsifs dans des stratégies de gestion pour les insectes ravageurs.

Insecte systèmes olfactifs offrent des occasions uniques pour l&#39;enregistrement odorant réponses induites dans les formes de electroantennograms (EAG) et les enregistrements sensillum unique (SSR), qui sont résumées les réponses de tous les neurones récepteurs olfactifs (Orns) situé sur l&#39;antenne et de ceux logés dans différents sensilles, respectivement.

Mesures électrophysiologiques à partir d&#39;un système de Moth olfactive

Les systèmes olfactifs des insectes offrent des opportunités uniques pour enregistrer les réponses induites par les odorants sous forme d'électroantennogrammes (EAG) et de...

L'objectif général de l'expérience suivante est de démontrer la facilité d'enregistrement des réponses olfactives provenant du système nerveux des insectes. Cela est réalisé en immobilisant un papillon vivant et en connectant des électrodes à l'antenne ou à un neurone individuel afin d'enregistrer les réponses induites par les odeurs. Dans un premier temps, une électrode en verre remplie de solution saline est introduite dans l'œil pour servir de masse ; dans un deuxième temps, l'un des papillons immobilisés est inséré dans une électrode en verre remplie de solution saline, ce qui permet d'enregistrer les réponses électriques sous forme de gramme antennaire, ou d'enregistrer des réponses unitaires simples à partir d'un neurone récepteur olfactif.L'électrode d'enregistrement est introduite à la base d'un ocelle. Ensuite, le signal antennaire est amplifié et transmis à un convertisseur analogique-numérique afin d'enregistrer et de sauvegarder les signaux. Les résultats obtenus montrent des réponses induites par l'odeur et dépendantes de la dose, basées sur le signal électrique enregistré sous forme de signal EAG ou d'impulsion.Nous avons mis au point une nouvelle méthode d'enregistre

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JoVE Journal

Neuroscience

Neurosciences

Réponses électrophysiologiques des neurones olfactifs sensoriels odorants peuvent être mesurés chez les insectes en utilisant des enregistrements sensillum unique. Dans cet article, vidéo, nous allons montrer comment réaliser des enregistrements sensillum seule dans les antennes de la mouche du vinaigre...

Enregistrements Sensillum simple chez les insectes Drosophila melanogaster Et Anopheles gambiae</em

Dans cette vidéo, une mouche drosophile vivante est montée dans un tube pour des études électrophysiologiques. Des électrodes sont positionnées à la base du sensillum pour enregistrer des réponses neuronales spécifiques aux phéromones avec les neurones récepteurs olfactifs de la mouche.

Enregistrements électrophysiologiques de la drosophile sensille en réponse aux odorants volatils

Nous démontrons variations de la technique d'enregistrement multi-unité extracellulaire de caractériser les odeurs réponses évoquées dans les trois premières étapes de la voie olfactive invertébrés. Ces techniques peuvent être facilement adaptés pour examiner l'activité d'ensemble dans d'autres systèmes neuronaux ainsi.

Méthodes d&#39;enregistrement multi-unités pour caractériser l&#39;activité neuronale dans le Criquet (<em&gt; Schistocerca americana</em&gt; Circuits olfactifs)

Ce protocole décrit l'enregistrement extracellulaire des réponses potentielles d'action tirés par les neurones gustatifs labellar chez la drosophile.

Enregistrement électrophysiologique De<em&gt; Drosophila</em&gt; Labellar Goût Sensilles

Nous décrivons un protocole d’utilisation d’antennes d’insectes sous forme d’électroanténogrammes (EAG) sur des robots autonomes. Notre conception expérimentale permet des enregistrements stables en une journée et résout les taches d’odeurs individuelles jusqu’à 10 Hz. L’efficacité des capteurs EAG pour les recherches olfactives est démontrée en conduisant un robot vers une source d’odeurs.

Utilisation d&#39;insectes électroantennogramme capteurs sur autonome Robots Recherches olfactives

Les pattes antérieures et la trompe de la drosophile contiennent un riche répertoire de neurones sensoriels gustatifs. Ici, nous présentons une méthode utilisant l’imagerie calcique pour mesurer les réponses physiologiques des neurones sensoriels de la patte antérieure et du proboscis de mouches vivantes lors de l’application exogène d’une phéromone gustative.

Mesurer les réponses physiologiques de<em&gt; Drosophila</em&gt; Neurones sensoriels à Lipid Phéromones Utilisation en direct d&#39;imagerie de calcium

L'objectif global de ce protocole est de démontrer comment présenter des odorants de faible volatilité pour l'enregistrement à sens unique des neurones récepteurs olfactifs de Drosophila qui répondent aux phéromones cuticulaires à longue chaîne.

Enregistrement électrophysiologique de<em&gt; Drosophila</em&gt; Sensilla Trichoid en Réponse aux Odorants de Faible Volatilité

Cet article décrit un protocole détaillé et très efficace pour les enregistrements de sensille unique de la basiconica de sensilles sur les palpes des insectes pièces buccales.

Sensille unique Recordings pour Locust Palp sensilles basiconiques

Ce protocole décrit une méthode pour enregistrer l’activité électrique descendante du système nerveux central Drosophila melanogaster pour permettre le rapport coût-efficacité et pratique essais d’agents pharmacologiques, les mutations génétiques des protéines neuronales, et/ou le rôle des voies physiologiques inexplorées.

Enregistrement électrophysiologique de l’activité du système nerveux Central du troisième stade de Drosophila Melanogaster

Le présent article détaille un protocole étape par étape pour des électroantennogrammes réussis et à faible bruit dans plusieurs genres de moustiques, y compris les femelles et les mâles.

Un guide étape par étape de l’électroanténnographie des moustiques

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