מדידות אלקטרו ממערכת עש חוש הריח

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להדגים את קלות ההקלטה של תגובות ריח ממערכת העצבים של חרק. דבר זה מושג על ידי קיבוע של עש חי וחיבור אלקטרודות למשש או לנוירון בודד כדי להקליט תגובות המושרות על ידי חומרי ריח. כשלב ראשון, אלקטרודת זכוכית מלאה בתמיסת מלח מוחדרת לעין כדי לשמש כהארקה; כשלב שני, לכל אחד מהעשים המקובעים מוחדרת אלקטרודת זכוכית מלאה בתמיסת מלח, המאפשרת הקלטות של תגובות חשמליות בצורה של Antenna-gram להקלטת תגובות של יחידה בודדת מנוירון קולטן ריח.

את אלקטרודת ההקלטה מחדירים לבסיסו של מחוש. לאחר מכן, אות האנטנה מוגבר ומוזן לממיר אנלוגי-דיגיטלי לצורך הקלטה ושמירה של האותים. התוצאות המתקבלות מראות תגובות תלויות-מינון המושרות על ידי חומרי ריח, בהתבסס על האות החשמלי שהוקלט בצורה של אות EAG או פולס (spike).

פיתחנו שיטה חדשה להקלטת Enterogram מפרפר לילה (moth) מרוסן מסוג Naval orange. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שההכנה נשמרת לאורך זמן, וניתן להשתמש באותו פרפר מספר פעמים להקלטת תגובות מרובות; כמו כן, ניתן להשתמש באותו פרפר להקלטת תגובות של יחידה בודדת (single unit) מחיישן בודד בממזס (antenna). התמקדנו ב-Naval orange כיוון שמדובר בגידול חקלאי חשוב בקליפורניה.

עם זאת, ניתן להשתמש בשיטה זו עבור חרקים אחרים בעלי תכונות דומות, לא רק כדי לענות על שאלות יסודיות בנוגע לתפקוד, אלא גם לצורך פיתוח חומרי משיכה חדשים. מחקר זה של מערכת ההשמה של הנחליות משתמש בנחלי התפוז הנמל. Ullo Ella.

מושבת החרקים מתוחזקת על תזונה של סובין חיטה בתאי סביבה בטמפרטורה של כ-28 °C, לחות יחסית של כ-75%, ובמשטר תאורה של 16 שעות אור ו-8 שעות חושך. הכינו מכלים עבור נשים שזה עתה בקעו על ידי הנחת עד 10 שכבות של נייר סופג ספוג במים בתוך קופסה מפלסטיק. אספו והבדילו בין המינים של הנשים הבוקעות מדי יום, ולאחר מכן העבירו אותם לקופסה הפלסטיקית. כסו את הקופסה במכסה מחורר כדי לאפשר זרימת אוויר, כהכנה להקלטות האלקטרו-פיזיולוגיות.

ראשית, הכינו מחזיק עבור העש על ידי חיתוך קצה של פיפטה של 200 µL כך שקוטר הקצה יהיה כשני מילימטרים. עבור EAG או SSR, בחרו עש שנמצא יומיים עד ארבעה ימים לאחר הבקיעה. הכניסו את העש לפיפטה מהקצה המנוגד לקצה החתוך באמצעות פיס נייר סופג לח, ודחפו בעדינות את העש לכיוון קצה הפיפטה.

המשיכו לדחוף את העש עד שהמחושים וחלק מהראש בולטים מהקצה. קבעו את הראש החשוף על ידי כיסויו בחימר שאינו מתייבש, כך שחלק קטן מעין אחת ושני המחושים יישארו חשופים. הניחו את דגימת העש על פלטפורמת המיקרו-מניפולטור של האלקטרוגרם בין שני מחזיקי האלקטרודות, תוך שימוש באלקטרודות זכוכית שקוטר קצותיהן קטן ממיקרון אחד. מלאו מחדש את האלקטרודות ב-centum limb ringer.

בעודכם מביטים דרך המיקרוסקופ, דקרו את האזור החשוף של העין באמצעות אלקטרודה אחת. זו תשמש כאלקטרודת הייחוס. השלב הבא הוא הצבת אלקטרודות הקלטה על המחושים.

המחוש של זכר עש ה-naval orangeworm הוא רב-פלחים, וכל פלח מעוטר במספר רב של מבנים דמויי שיער. ה-illa, התמונה המוקטנת היא מיקרוגרף של מיקרוסקופ אלקטרונים סורק המציג פרטים של ה-illa כדי להקל על ההקלטה מהמחושים. חתוך את אחד עד שניים מהפלחים הדיסטליים של המחוש.

בשלב הבא, הכניסו את שתי המחושים אל אלקטרודת ההקלטה. לחילופין, עבור הקלטות של sens בודד, הכניסו את אלקטרודת ההקלטה לבסיסו של sens. פוטנציאלי הפעולה מה-sens מוגברים על ידי קדם-מגבר בעל עכבה גבוהה ומוזנים לממיר דיגיטלי-אנלוגי חכם בחיבור USB, כדי שינותחו באופן לא מקוון באמצעות תוכנת autos spike.

השלב הבא הוא להכין את הגירוי הכימי באמצעות ZZ 1113 HEXA deca Now, המהווה מרכיב עיקרי בתערובת הפרומונים של הנקבה של תולעת התפוזים הנייבי (naval orange worm). יש לדלל את הכימיקל באמצעות hexane כדי להכין דילולים של DIC. העבירו 10 µL של תמיסת גירוי על נייר סינון watman. השקיפו את הממס על ידי ניעור עדין במשך 10 שניות.

מתחת למכסה מסירי גזים, מקמי את הרצועה במזרק פוליפרופילן בנפח 5 mL; שימוש בהקסאן לבדו ובמזרק ריק משמש כבקרות להכנה. ה-EAG או ה-SSR מוחזקים בזרם אוויר מלחח המועבר על ידי בקר הגירויים בקצב של 20 mL לשנייה. חברי את המזרק המכיל את הגירוי הכימי לבקר זרם האוויר.

הקליטו אותות חשמליים של קו בסיס למשך שתי שניות. לאחר מכן, הוסיפו פולס גירוי של ארבעה מיליליטר לשנייה ל-Airstream למשך 500 מילישניות. המשיכו להקליט אותות חשמליים למשך שמונה שניות נוספות.

המתינו לפחות דקה אחת בין הגירויים. איור זה מראה תגובה חזקה התלויה במינון מאנטנות של נש moth זכר מורסן. הגירוי בוצע באמצעות רכיב הפרומון הנקבי, CZ 1113 hexaco.

התגובה להקסאן. בקרת הנשאי הממס (vehicle control) מוצגת על ידי הקו הכחול באופן עקבי. מינונים גבוהים יותר של הפרומון יוצרים רישומי אלקטרוגרמה גדולים יותר בהתואמה.

איור זה מציג הקלטות של יחידות בודדות (single unit recordings) חוץ-תאיות מ-tric andum בתגובה לגירוי מרכיב הפרומון הנקבי. הקלטות אלו מראות תגובה מעוררת התלויה במינון. לאחר השליטה בטכניקה, ניתן לבצע אותה תוך מספר שעות אם היא מבוצעת כהלכה.

בעת שימוש בשיטה זו, יש להקפיד להימנע מזיהומים ולהשתמש בכימיקלים בדרגת טוהר גבוהה ככל האפשר.