Name: Proprioception et tension récepteurs en crabe Membres: Exercices de laboratoire étudiant (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-24T17:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 58 s
Description: Découvrez les techniques physiologiques et anatomiques pour étudier les propriocepteurs articulaires et les récepteurs de tension musculaire dans les membres locomoteurs des crustacés. Cette méthode permet d'analyser les mécanismes de rétroaction sensorielle.

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Les auteurs sont reconnaissants pour les contributions artistiques de Hyewon Cooper.

<ol><li>Whitear, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chordotonal+organs+in+Crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Chordotonal organs in Crustacea.</a> Nature. 187, 522-523 (1038).</li>
<li>Alexandrowicz, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+comparative+anatomy+of+leg+propriocetors+in+some+decapod+Crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mar.+Biol.+Assoc.+U.K%22%5BJournal%5D)">The comparative anatomy of leg propriocetors in some decapod Crustacea.</a> J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 52 (3), 605-634 (1972).</li>
<li>Hartman, H. B., Boettiger, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+organization+of+the+propys-dactylus+organ+in+Cancer+irroratus+Say%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The functional organization of the propys-dactylus organ in Cancer irroratus Say.</a> Comp. Biochem. Physiol. 22, 651-663 (1967).</li>
<li>Cooper, R. L., Hartman, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+of+the+bender+apodeme+tension+receptors+in+the+Dungeness+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A+Physiol%22%5BJournal%5D)">Responses of the bender apodeme tension receptors in the Dungeness crab, Cancer magister.</a> Comp. Biochem. Physiol. A Physiol. 109 (2), 479-486 (1994).</li>
<li>Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+proprioceptive+neurons+on+chordotonal+organs+in+the+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22Crustaceana%22%5BJournal%5D)">Mapping proprioceptive neurons on chordotonal organs in the crab, Cancer magister.</a> Crustaceana. 81 (4), 447-475 (2008).</li>
<li>Burke, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+organ+for+proprioception+and+vibration+sense+in+Carcinus+maenas%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">An organ for proprioception and vibration sense in Carcinus maenas.</a> J. Exp. Biol. 31, 127-138 (1953).</li>
<li>Hill, A. V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHill%2C+AV+%22First+and+Last+Experiments+in+Muscle+Mechanics%22">First and Last Experiments in Muscle Mechanics</a>. , Cambridge University Press. Cambridge, U.K. (1970).</li>
<li>Stuart, D. G., Mosher, C. C., Gerlach, R. L., Reinking, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+arrangement+and+transducing+properties+of+Golgi+tendon+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanical arrangement and transducing properties of Golgi tendon organs.</a> Exp. Brain Res. 14 (3), 274-292 (1972).</li>
<li>Macmillan, D. L., Dando, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tension+receptors+on+the+apodemes+of+muscles+in+the+walking+legs+of+the+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22Mar.+Behav.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Tension receptors on the apodemes of muscles in the walking legs of the crab, Cancer magister.</a> Mar. Behav. Physiol. 1 (1-4), 185-208 (1972).</li>
<li>Bévengut, M., Simmers, A. J., Clarac, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+neuronal+projections+and+neuromuscular+organization+of+the+basal+region+of+the+shore+crab+leg%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Central neuronal projections and neuromuscular organization of the basal region of the shore crab leg.</a> J. Comp. Neurol. 221 (2), 185-198 (1983).</li>
<li>El Manira, A., Cattaert, D., Clarac, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monosynaptic+connections+mediate+resistance+reflex+in+crayfish+%28Procambarus+clarkii%29+legs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Monosynaptic connections mediate resistance reflex in crayfish (Procambarus clarkii) legs.</a> J. Comp. Physiol. A. 168 (3), 337-349 (1991).</li>
<li>Le Bon-Jego, M., Cattaert, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibitory+component+of+the+resistance+reflex+in+the+locomotor+network+of+the+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Inhibitory component of the resistance reflex in the locomotor network of the crayfish.</a> J. Neurophysiol. 88 (5), 2575-2588 (2002).</li>
<li>Ray, D. L., Clarac, F., Cattaert, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+analysis+of+the+sensory+motor+pathway+of+resistance+reflex+in+crayfish.+I.+Multisensory+coding+and+motor+neuron+monosynaptic+responses%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Functional analysis of the sensory motor pathway of resistance reflex in crayfish. I. Multisensory coding and motor neuron monosynaptic responses.</a> J. Neurophysiol. 78 (6), 3133-3143 (1997).</li>
<li>Wiersma, C. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vergleichende+Untersuchungen%C3%BCber+das+periphere+Nerve-muskelsystem+von+Crustaceen+%28Comparative+studies+on+the+peripheral+nerve-muscle+system+of+crustaceans%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Vergleichende Untersuchungenüber das periphere Nerve-muskelsystem von Crustaceen (Comparative studies on the peripheral nerve-muscle system of crustaceans).</a> J. Comp. Physiol. 19, 349-385 (1933).</li>
<li>Wiersma, C. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+receptors+in+decapod+crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mar.+Biol.+Assoc.+U.K%22%5BJournal%5D)">Movement receptors in decapod crustacea.</a> J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 38 (01), 01-143 (1959).</li>
<li>Hartman, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tension+receptors+on+the+closer+muscle+apodeme+in+the+walking+legs+of+the+blue+crab+Callinectes+sapidus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Tension receptors on the closer muscle apodeme in the walking legs of the blue crab Callinectes sapidus.</a> J. Comp. Physiol. A. 157 (3), 355-362 (1985).</li>
<li>Holsinger, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22The+effect+of+regional+phenotypic+differences+of+Procambarus+clarkii+opener+muscle+on+sarcomere+length%2C+fiber+diameter%2C+and+force+development+MSc++%5B%5D%22">The effect of regional phenotypic differences of Procambarus clarkii opener muscle on sarcomere length, fiber diameter, and force development MSc thesis [dissertation]</a>. , University of Kentucky. (2013).</li>
<li>Parsons, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+morphology+and+ultrastructure+of+tension+receptors+in+the+walking+legs+of+the+crab%2C+Carcinus+maenas%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">The morphology and ultrastructure of tension receptors in the walking legs of the crab, Carcinus maenas.</a> Cell Tissue Res. 211 (1), 139-149 (1980).</li>
<li>Parsons, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+and+central+interactions+of+tension+receptors+in+the+leg+muscle+of+Carcinus%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A+Physiol%22%5BJournal%5D)">Responses and central interactions of tension receptors in the leg muscle of Carcinus.</a> Comp. Biochem. Physiol. A Physiol. 72 (2), 391-399 (1982).</li>
<li>Tryba, A. K., Hartman, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+responses+of+series+force+receptors+innervating+the+opener+muscle+apodeme+in+the+blue+crab%2C+Callinectes+sapidus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Dynamic responses of series force receptors innervating the opener muscle apodeme in the blue crab, Callinectes sapidus.</a> J. Comp. Physiol. A. 180 (3), 215-221 (1997).</li>
<li>Whitear, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fine+structure+of+crustacean+proprioceptors.+I.+The+chordotonal+organs+in+the+legs+of+the+shore+crab%2C+Carcinus+meanas%5BTitle%5D)+AND+%22Philos.+Trans.+R.+Soc.+Lond.+B+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">The fine structure of crustacean proprioceptors. I. The chordotonal organs in the legs of the shore crab, Carcinus meanas.</a> Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 245 (725), 291-325 (1962).</li>
<li>Whitear, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fine+structure+of+crustacean+proprioceptors.+II.+The+thoracico-coxal+organs+in+Carcinus%2C+Pagurus+and+Astacus%5BTitle%5D)+AND+%22Philos.+Trans.+R.+Soc.+Lond.+B+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">The fine structure of crustacean proprioceptors. II. The thoracico-coxal organs in Carcinus, Pagurus and Astacus.</a> Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 248 (752), 437-456 (1965).</li>
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<li>Baierlein, B., Thurow, A. L., Atwood, H. L., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+Potentials%2C+Synaptic+Responses%2C+Neuronal+Circuitry%2C+Neuromodulation+and+Muscle+Histology+Using+the+Crayfish%3A+Student+Laboratory+Exercises%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises.</a> J. Vis. Exp. (47), e2322(2011).</li>
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<li>Hartman, H. B., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regeneration+and+molting+effects+on+a+proprioceptor+organ+in+the+Dungeness+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Regeneration and molting effects on a proprioceptor organ in the Dungeness crab, Cancer magister.</a> J. Neurobiol. 25 (5), 461-471 (1994).</li>
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<li>Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+sensory+processes+during+limb+regeneration+in+adult+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Development of sensory processes during limb regeneration in adult crayfish.</a> J. Exp. Biol. 201 (Pt 11), 1745-1752 (1998).</li>
<li>Chung, Y. -S., Cooper, R. M., Graff, J., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+acute+and+chronic+effect+of+low+temperature+on+survival%2C+heart+rate+and+neural+function+in+crayfish+%28Procambarus+clarkii%29+and+prawn+%28Macrobrachium+rosenbergii%29+species%5BTitle%5D)+AND+%22Open+J.+Mol.+Int.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The acute and chronic effect of low temperature on survival, heart rate and neural function in crayfish (Procambarus clarkii) and prawn (Macrobrachium rosenbergii) species.</a> Open J. Mol. Int. Physiol. 2 (3), 75-86 (2012).</li>
<li>Blundon, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+temperature+and+thermal+history+on+neuromuscular+properties+of+two+crustacean+species%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+B%22%5BJournal%5D)">Effects of temperature and thermal history on neuromuscular properties of two crustacean species.</a> J. Comp. Physiol. B. 158 (6), 689-696 (1989).</li>
<li>Cooper, R. M., Schapker, H., Adami, H., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+and+ventilatory+measures+in+crayfish+during+copulation%5BTitle%5D)+AND+%22Open+J.+Mol.+Int.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Heart and ventilatory measures in crayfish during copulation.</a> Open J. Mol. Int. Physiol. 1 (3), 36-42 (2011).</li>
<li>Bierbower, S. M., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanistic+action+of+carbon+dioxide+on+a+neural+circuit+and+NMJ+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Zoology%22%5BJournal%5D)">The mechanistic action of carbon dioxide on a neural circuit and NMJ communication.</a> Journal of Experimental Zoology. , (2013).</li>
<li>Bierbower, S. M., Shuranova, Z. P., Viele, K., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+systems+and+environmental+change+on+behavior+during+social+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">Sensory systems and environmental change on behavior during social interactions.</a> Brain Behav. 3 (1), 4-13 (2013).</li>
</ol>

Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents.

Le but de cette série d&#39;expériences est une) pour enseigner et exposer les principes fondamentaux d&#39;enregistrements extracellulaires d&#39;un organe proprioceptive identifiable et le nerf de tension et 2) de souligner l&#39;importance de la cartographie anatomique par rapport à la fonction physiologique des systèmes sensoriels particuliers. Cette approche expérimentale et les modèles animaux utilisés sont peu coûteux et relativement facile à réaliser dans les laboratoires d&#39;enseignement de neurophysiologie. Les neurones des organes chordotonaux sont de deux types fonctionnels spécifiques, ceux qui répondent au mouvement et à ceux qui ont répondu à des positions statiques. Enregistrements de cellules individuelles à partir d&#39;une variété d&#39;organes chordotonaux, quel que soit le joint est examiné, ont montré que cela soit le cas 3,5. En effet, les organes chordotonaux associés aux articulations des antennes de homards révèlent les deux mêmes types sensoriels et l&#39;anatomie de base 27. En plus de l&#39;existence de deux types de neurones (mouvement et positisur), les neurones ont la même disposition anatomique sur leurs fils élastiques respectifs. Le grand soma située proximale sur le brin tendance à appartenir à des neurones sensibles de mouvement dynamique. Les neurones qui signalent des positions statiques ont petit soma et sont situés distale. Ces cellules sont activité tonique. La commune de PD ne contient qu&#39;un seul organe chordotonal alors qu&#39;il ya deux organes chordotonaux à la carpe-propodus (CP) et merus-carpe (MC) joints. La dissection d&#39;exposer structures proprioceptives dans crabes bleus (C. sapidus) pour l&#39;enregistrement électrophysiologique nécessite une stratégie qui permet aux mouvements articulaires aient lieu dans les positions naturelles pendant l&#39;enregistrement de neurones sensoriels. Le nerf de tension pour le muscle ouvreur à la jambe de la marche est un très beau nerf composé de plusieurs neurones. Sauf soin est pris, le nerf de la tension ainsi que le nerf moteur innervant le muscle à stimuler, peuvent être endommagés au cours de cette dissection. Pourenregistrements optimales des électrodes d&#39;aspiration doivent être adaptées à la taille du nerf. Les enregistrements sont facilement accessibles dans un laboratoire de l&#39;élève à l&#39;aide d&#39;un 30-40X microscope de dissection et micromanipulateurs bas de gamme. Futures expériences qu&#39;il serait intéressant de poursuivre avec les organes chordotonaux communes seraient à examiner les profils structurels et physiologiques pendant la régénération de la jambe dans différentes espèces à différents stades du cycle de vie comme une suite à une première étude qui a utilisé Cancer magister 19,26 . Questions restent à résoudre sont: 1) ne la distribution et de l&#39;organisation des neurones artificielles dépendent de l&#39;âge de l&#39;animal lors de la régénération d&#39;un membre, 2) sont les projections axonales à la CNS (ventrale cordon nerveux) dans une branche de régénération fonctionnelle ou faut-il prendre le temps et l&#39;utilisation conjointe d&#39;établir des connexions fonctionnelles, et 3) ce qui se passe aux axones sectionnés proximale au plan de autotomie lorsque le membre est autotomized? 28 Crustacés conformes aux conditions environnementales et leur température environnante, mais il est difficile de savoir comment ils maintiennent la coordination au sein d&#39;un circuit neuronal neurones modifient leur activité en réponse aux changements de température. Un faible taux de changement pourrait permettre à l&#39;animal un certain temps d&#39;acclimatation alors un changement rapide peut not29, 30. Les changements physiologiques de pH ou osmolarité en raison du métabolisme, le comportement 31, ou l&#39;impact environnemental peuvent présenter des défis semblables à des circuits neuronaux impliqués dans la proprioception. Ces préparations de crustacés sont idéales pour faire face à ces types de problèmes parce que leur fonction est bien caractérisé au niveau d&#39;une seule cellule. Dans ce protocole, nous avons démontré l&#39;importance physiologique de neurones de traction en force générée par le muscle ouvreur de surveillance. Ces récepteurs de tension peuvent être attribués à leur emplacement dans la apodeme en utilisant des procédures de coloration. Cesneurones, comme chez les mammifères, détectent vigueur à différents niveaux et de recruter des neurones supplémentaires comme la force augmente. La fréquence de l&#39;activité est liée à la fréquence de stimulation du neurone moteur jusqu&#39;à ce que la saturation est atteinte en réception. L&#39;utilisation d&#39;un protocole de libération rapide avec l&#39;articulation de dactyle fléchies, l&#39;activité de la tension disparaît rapidement mais revient ensuite sur regagner tension dans une commune en pleine extension. Il s&#39;agit d&#39;un mode opératoire expérimental classique pour illustrer la force mesurée par les récepteurs de tension. Diverses neuromodulateurs peuvent être appliquées à la préparation de voir comment elle affecte le développement de la force et de la réponse neuronale. L&#39;un des aspects importants est la manière dont les réponses neurales sont traitées et intégrées dans le système nerveux central et leur incidence sur l&#39;activité des neurones moteurs. Les techniques que nous avons indiquées permettent de commencer à répondre à plus d&#39;informations sur la tension (sensoriel) nerf moteur fonction de circuit de neurone, c&#39;est à dire le signal dans une jambe intacte au ganglion et retourau muscle. Les procédures de coloration démontré sont la clé de la compréhension de la physiologie des neurones sensoriels qui innervent les organes proprioceptifs. Disposition anatomique des neurones basés sur la fonction et la taille de la soma sont similaires dans les différents organes chordotonaux dans les pattes de crabe. On ne sait pas si des dispositions neuronales similaires sont également présents dans d&#39;autres espèces ou d&#39;insectes crustacés. La combinaison des enregistrements physiologiques de cellules individuelles et la cartographie de la situation permet relations fonctionnelles de la structure directe. La préservation à long terme de la disposition anatomique avec CoCl2 coloration et la fixation permet de faire des mesures de façon répétitive et évaluer l&#39;agencement structurel. Proprioception et la réception de tension des muscles squelettiques sont les modalités sensorielles qui permettent des comportements coordonnés et les réponses à l&#39;environnement externe et interne pour animaux articulés dans une variété de configuration du muscle squelettiques. L&#39;organe récepteur musculaire dans l&#39;abdomen de l&#39;écrevisse est une autre préparation bien documenté (voir le projet Ecrevisse; <a href="http://www.crawdad.cornell.edu/">http://www.crawdad.cornell.edu/</a> ) à des fins d&#39;enseignement de la proprioception avec seulement deux neurones par abdominale hémi-secteur 23 . Être capable d&#39;enregistrer à partir de neurones simples à faisceaux de nerfs sensoriels fournit plus de détails que l&#39;aide à comprendre les principes de base de la réception sensorielle. Ces préparations crustacés relativement simples permettent d&#39;aborder les aspects fondamentaux de la proprioception et la surveillance de la tension, avec la possibilité de déterminer les circuits neuronaux qui permettent l&#39;intégration centrale d&#39;entrées proprioceptives et autres sensoriels 9-12, 32, 33.

La proprioception est la sensation de la position des membres et le mouvement qui permet le comportement moteur coordonnée. Propriocepteurs sont constitués de la position (statique) et le mouvement des récepteurs (kinesthésiques). Chez les insectes et les crustacés, les organes chordotonaux sont les structures qui fournissent ces informations à la CNS 1. Pas tous les organes chordotonaux couvrent un joint, mais ils peuvent toujours surveiller les mouvements des articulations en raison de leur attachement sur les apodèmes (tendon comme structures) qui couvrent la commune et se déplacent en association avec le muscle squelettique et joint d&#39;articulation. Pattes de crabe ont six articulations, ayant chacun un ou deux organes chordotonaux 2. Typiquement, un organe chordotonal a 60-100 ou plusieurs neurones sensoriels intégrés au sein d&#39;une bande élastique, les neurones qui signalent position commune statique, la direction et la vitesse de déplacement 3-6. L&#39;entrée des organes chordotonaux à chaque commune et de la jambe est ensuite traitées de manière centralisée permettant des mouvements coordonnés par l&#39;animal. <p class="jove_content"&gt; Les forces qui produisent des muscles de la jambe lors des contractions isométriques et isotoniques sont détectés par des récepteurs de tension associés aux fibres musculaires et leurs attachements à apodemes7-9. Dans les protocoles de crustacés de jambe de marche qui suivent, nous présentons une méthodologie pour les enregistrements de neurones sensoriels primaires qui surveillent la proprioception et les neurones qui répondent à des forces engendrées par les fibres musculaires. Une technique d&#39;activation de mouvements de la jambe et la quantification de génération de force est également présentée, ainsi que des techniques anatomiques qui peuvent être utilisés pour caractériser l&#39;agencement de ces structures du système nerveux périphérique. Les procédures démontré ci-dessous permettent l&#39;analyse structurale et fonctionnelle des neurones qui innervent les deux types de récepteurs par rapport à leur emplacement sur un brin élastique et chordotonal apodeme. A titre d&#39;illustration, on utilise la propodite-dactylopodite (PD) d&#39;organe chordotonal, l&#39;organe qui s&#39;étend sur la plus segment distal de la patte de crabe 3.Bien que les études électrophysiologiques détaillées ont commencé dans les années 1930 et sont toujours en cours aujourd&#39;hui, certains aspects sont devenus connus sur les liens segmentaires de propriocepteurs dans les différentes articulations et leurs rôles dans le contrôle coordonné de muscles10-16. Établir la relation structure-fonction entre les organes, les muscles et proprioceptives, le système nerveux en outre aider à définir ces rôles. Par exemple, l&#39;étiquetage du soma et terminaisons distales des neurones de tension insérés dans le apodeme va révéler leur emplacement par rapport aux fibres musculaires 8,17-21. Nous présentons trois techniques de coloration pour les jambes crustacés qui peuvent être utilisés dans la recherche ou des laboratoires universitaires. Coloration au bleu de méthylène donne un contraste adapté pour les muscles et les nerfs et est recommandé comme une technique simple pour les élèves à apprendre l&#39;anatomie. Les laboratoires qui ont des configurations de microscopie de fluorescence peuvent accomplir coloration neuronale plus sélective en exposant brièvement le nerfs vers le colorant vital 4-di-2-ASP. La troisième alternative est CoCl 2 remblai, qui colore et résout les neurones, et ne nécessite pas l&#39;imagerie de fluorescence. Bien qu&#39;il soit le travail et de temps, ce processus de coloration donne un contraste élevé et une spécificité pour les nerfs qui sont remplis. Ensemble, ces techniques peuvent être utilisées pour comparer différents organes chordotonaux, non seulement au sein d&#39;une branche ou entre membres, mais aussi parmi les autres espèces de crustacés et d&#39;insectes 20-22. Crabes bleus (C. sapidus) utilisés dans les enregistrements physiologiques et pour la coloration anatomique sont disponibles tout autour de la frontière du Sud et du Sud-Est des États-Unis. Cette espèce sert un représentant des arrangements chordotonaux et tension nerveuses dans la plupart des crabes. Laboratoires sur la côte ouest préfèrent utiliser beaucoup plus grand crabe dormeur (Cancer magister) pour ces expériences.

<table><tbody><tr><td>Sylgard</td><td>Dow Corning</td><td>182 kit</td><td></td>silicone</tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5670</td><td></td></tr><tr><td>HEPES acid</td><td>Sigma</td><td>3375</td><td>Acide libre, cristallin</td></tr><tr><td>HEPES base</td><td>Sigma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>D-Glucose</td><td>Sigma</td><td>G7021</td><td></td></tr><tr><td>MgSO4&bull ; 7H2O</td><td>Sigma</td><td>M2643</td><td></td></tr><tr><td>Na2SO4&bull ; 10H2O</td><td>Sigma</td><td>246980</td><td></td></tr><tr><td>Bouin' s fixateur</td><td>Sigma</td><td>HT10-1-32</td><td>Attention : Matière dangereuse (Frais d’expédition spéciaux requis)</td></tr><tr><td>CoCl2</td><td>Sigma</td><td></td><td>Attention : Matière dangereuse. Veuillez suivre une élimination appropriée conformément aux réglementations locales et fédérales.</td></tr><tr><td>Chlorure de bleu de méthylène</td><td>Matheson Co., Inc</td><td>Basic Blue 9, C.I. 52015</td><td></td></tr><tr><td>4-Di-2-ASP</td><td>Sondes</td><td></td> moléculaires <td>4-(4-diéthylaminostyryl)-N-méthylpyridinium</td></tr><tr><td>iodure Eau de Javel</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>À chlorure fil d’argent</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td><td>Pour ajuster le pH</td></tr><tr><td>HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td>Pour ajuster le pH</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matériaux</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Outils de dissection</td><td>World Precision Instruments</td><td>assortiment Sonde</td> à électrodes intracellulaires <td></td></tr><tr>Cage <td></td><td></td><td></td>de<td>Faraday</td></tr><tr><td>Épingles à insectes</td><td>Fine Science Tools, Inc</td><td>26001-60</td><td></td></tr> Microscope <tr><td></td> de dissection (100X)<td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lampe</td><td></td><td></td><td></td>à fibre optique</tr><tr><td>Petit miroir</td><td></td><td></td> orientable <td>Pour diriger le faisceau lumineux vers la préparation.</td></tr><tr><td>Électrodes en verre</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CLS7095B5X</td><td>Boîte de 200, électrodes d’aspiration</td></tr><tr><td>Micromanipulateur</td><td>World Precision Instruments</td><td>MD4-M3-R</td><td>Peut être fixé sur socle ou sur une tige métallique</td></tr><tr><td>Support de préparation surélevé Fil</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>d’argent (10/1 000 pouce)</td><td>A-M Systems</td><td>782500</td><td></td></tr><tr><td>Ordinateur</td><td>Toute entreprise</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Amplificateur différentiel AC/DC</td><td>A-M Systems</td><td>Modèle 3000</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 26T</td><td>AD Instruments</td><td>27T</td><td></td></tr><tr><td>Transducteur de force</td><td>AD Instruments</td><td>0-50g</td><td>MLTF050/ST</td></tr><tr><td>Étage de tête</td><td>AD Instruments</td><td></td><td>Livré avec amplificateur AC/DC</td></tr><tr><td>LabChart7</td><td>AD Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Câbles électriques</td><td>Toute entreprise</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Outils en verre</td><td>Faites-vous</td><td></td><td>Pour manipuler les nerfs</td></tr><tr><td>Câble et connecteurs</td><td>Toute entreprise</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipettes à ampoules</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-711-7</td><td>Boîte de 500</td></tr><tr><td>béchers</td><td>Toute entreprise</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cire ou pâte à modeler</td><td>Toute entreprise ou magasins</td><td></td><td></td>locaux</tr><tr><td>Stimulateur</td><td>Grass Instruments</td><td>SD9 ou S88</td><td></td></tr><tr><td>Embout en plastique pour électrode d’aspiration</td><td>Quincaillerie locale (Watt' s marque)</td><td>&frac14 ; pouce OD x 0,170 pouce ID</td><td>Coupé en petits morceaux. Tirez sur une flamme et coupez la pointe à la bonne taille</td></tr></tbody></table>

proprioception et tension récepteurs en crabe membres: exercices de laboratoire étudiant

Proprioception and Tension Receptors in Crab Limbs: Student Laboratory Exercises

Le principal objectif de ces procédures est de démontrer à des fins d&#39;enseignement et de recherche comment enregistrer l&#39;activité des neurones sensoriels primaires responsables de la proprioception vivre comme ils détectent la position commune et le mouvement, et la tension musculaire. L&#39;activité électrique de propriocepteurs crustacés et les récepteurs de tension est enregistrée par l&#39;instrumentation de base neurophysiologique, et un transducteur est utilisé pour mesurer simultanément la force générée par la stimulation d&#39;un nerf moteur. En outre, nous démontrons comment colorer les neurones pour une évaluation rapide de leur disposition anatomique ou pour la fixation permanente. La coloration révèle organisation anatomique qui est représentative de la plupart des organes chordotonaux en crustacés. En comparant les réponses nerveuses de la tension aux réponses proprioceptives est un outil d&#39;enseignement efficace dans la détermination de la façon dont ces neurones sensoriels sont définies fonctionnellement et la façon dont l&#39;anatomie est corrélée à la fonction. Trois techniques de colorationsont présentés permettant aux chercheurs et enseignants de choisir une méthode qui est idéal pour son laboratoire.

Lorsque l&#39;organe est étiré par PD s&#39;étendant complètement le joint, l&#39;activité dans le nerf PD est robuste au cours du mouvement comme indiqué pour la première seconde de la figure 10. Certaine activité demeure alors qu&#39;il est encore maintenu dans la position ouverte. Cette activité est dans les neurones sensibles à la position statique (deuxième moitié de l&#39;enregistrement représenté sur la figure 10). Mouvement évoque une réponse pendant le déplacement et le tir est surtout présent lors de l&#39;étirement du brin chordotonal (figure 11). Une analyse plus poussée des pointes peut être facilement approchée par le tri des amplitudes relatives. C&#39;est une approche de démontrer les différentes populations de neurones sensoriels étant recrutés pour des postes ou des types de mouvements 5. Amplitudes typiques vont de 0,25 à 1,5 mV, mais ces valeurs sont fonction de la résistance (par exemple l&#39;étanchéité) du joint d&#39;étanchéité de l&#39;électrode d&#39;aspiration. Fréquence des pics de til différentes gammes de taille peut également être représentée graphiquement pour l&#39;analyse. Forces produites par le muscle de l&#39;ouvre par rapport à la fréquence de stimulation peuvent être comparés en superposant les traces tension-temps respectives au-dessus de l&#39;autre (figures 13A et B). Ceci peut également être effectué pour chaque position de joint au niveau de chaque fréquence de la stimulation donnée. Activité du nerf de tension peut alors être corrélée avec la quantité de force par rapport générés à chaque fréquence de stimulation, et pour chaque position de joint. Comme dans le nerf de la PD, de diverses amplitudes de pointes sont vus en réponse à la contraction du muscle d&#39;ouverture (Figure 13C). Disposition anatomique des neurones dans la jambe de marche est clairement observée avec coloration au bleu de méthylène (figure 14). Notez le brin et la tension chordotonal neurone élastique qui est proche de la apodeme. Plusieurs corps cellulaires avec des diamètres différents d&#39;uned emplacements spécifiques sont également visibles sur cette figure. Tout le cours du nerf de tension et civière nerf moteur sont présentées dans la figure 15. Neurones du nerf de PD sont présentés avec un contraste plus élevé en utilisant 4-di-2-ASP (Figure 16) et CoCl 2 (Figure 17) remblai techniques. À fort grossissement les terminaisons sensorielles peuvent être vus à l&#39;intérieur des scolopales soutien (figures 16B) 21,22,26. <img alt="Figure 10" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig10.jpg" width="500px" /> Figure 10. Déplacez et maintenez à 0 °. Les neurones dynamiques sont robustes en feu pendant le mouvement et les pointes de neurones sensibles statiques sont présents alors que le joint est maintenu ouvert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig10highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image &lt;</a>/ A&gt;. <img alt="Figure 11" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig11.jpg" width="500px" /> Figure 11. Rapide ouvert et la fermeture de flexion complète à la position étendue (90-0 °). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig11highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . <img alt="Figure 12" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig12.jpg" width="500px" /> Figure 12. Pointes extracellulaires enregistrées depuis le nerf de PD. La commune est en pleine extension, puis rapidement déplacé vers un ½ position fléchie et tenait toujours. Remarquez l&#39;activité pendant le mouvement et diminution de l&#39;activité quand statique. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig12highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;ima</a>ge. <img alt="Figure 13" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig13.jpg" width="500px" /> Figure 13. Les forces qui sont développées par rapport à l&#39;articulation entièrement fléchies et stimulés à différentes fréquences. (A) de tension à temps des traces provenant du transducteur de force sont représentés à chaque fréquence de stimulation. (B) Les traces du groupe A sont superposées dans des couleurs différentes pour faciliter la comparaison. (C) Tension-temps des traces de l&#39;activité électrique enregistrée par le nerf de la tension lorsque le nerf moteur a été stimulée à 80 Hz. Notez le motif régulier des artefacts de stimulus par rapport à l&#39;activité neuronale. En outre, notez les différentes amplitudes des réponses neuronales. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig13highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . Figure 14. Méthylène bleuissement de la préparation de la jambe de marche. Somas individuelles sont présentées avec leurs terminaisons sensorielles projeter dans le brin élastique. Près de la apodeme un neurone de la tension est affichée. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig14highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . <img alt="Figure 15" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig15.jpg" width="500px" /> Figure 15. Le nerf de la tension résultant de l&#39;extrémité distale (flèches rouges) et de rejoindre le nerf moteur (flèche verte). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig15highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . Figure 16. (A) Un remblai du nerf PD en Cancer magister avec 4 Di-2-ASP. (B) grossissement supérieur de terminaisons sensorielles. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig16highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . <img alt="Figure 17" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig17.jpg" width="500px" /> Figure 17. Les neurones qui ont été remplis avec CoCl2 et traitées (A). Contour tracé de la préparation colorée montré (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig17highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . <table border="0" cellpadding="0" cellspacING = &quot;0&quot; width = &quot;392&quot;&gt; <colgroup><col /><col /></colgroup><tbody><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:235px;"> Saline </td><td style="width:157px;"> g / L </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> NaCl </td><td style="width:157px;"> 27.29 </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> KCl </td><td style="width:157px;"> 0,81 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:235px;"> MgSO 4 7H 2 O • </td><td style="width:157px;"> 4.81 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:235px;"> CaCl 2 • 2H 2 O </td><td style="width:157px;"> 1,85 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:235px;"> Na 2 SO 4 • 10H 2 O </td><td style="width:157px;"> 0,97 </td></tr><tr height=&quot;20&quot;&gt; <td height="20" style="height:20px;width:235px;"> Le dextrose (D-glucose) </td><td style="width:157px;"> 1.982 </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> Acide HEPES </td><td style="width:157px;"> 0,476 </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> HEPES sel </td><td style="width:157px;"> 2.08 </td></tr><tr height="40"><td height="40" style="height:40px;width:235px;"> Ajuster le pH à 8,1 avec NaOH ou HCl </td><td style="width:157px;"></td></tr></tbody></table> Tableau 1. Recettes pour saline de crabe.

Techniques physiologiques et anatomiques sont démontrés pour traiter la fonction et la structure des propriocepteurs communes et des récepteurs de la tension musculaire dans les membres de marche de crustacés.

Proprioception et tension récepteurs en crabe Membres: Exercices de laboratoire étudiant

The primary purpose of these procedures is to demonstrate for teaching and research purposes how to record the activity of living primary sensory neurons ...

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