Name: Extracellularly זיהוי תאי עצב מוטורי לשריר בברכת מוטור Aplysia californica (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-25T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 37 s
Description: למדו לזהות תאי עצב מוטוריים בחוץ-תאית בברכת מוטור של Aplysia californica באמצעות אלקטרודות זכוכית. שיטה זו מאפשרת מעקב ושליטה בנוירונים במהלך תבניות מוטוריות של האכלה.

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>McCrohan, C. R., Benjamin, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+relationships+of+the+cerebral+giant+cells+with+motoneurones+in+the+feeding+system+of+Lymnaea+stagnalis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Synaptic relationships of the cerebral giant cells with motoneurones in the feeding system of Lymnaea stagnalis.</a> J. Exp. Biol. 85, 169-186 (1980).</li>
<li>Benjamin, P. R., Rose, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+generation+of+bursting+in+the+feeding+system+of+the+snail%2C+Lymnaea+stagnalis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Central generation of bursting in the feeding system of the snail, Lymnaea stagnalis.</a> J. Exp. Biol. 80, 93-118 (1979).</li>
<li>Peters, M., Altrup, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+organization+in+pharynx+of+Helix+pomatia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Motor organization in pharynx of Helix pomatia.</a> J. Neurophysiol. 52 (3), 389-409 (1984).</li>
<li>Church, P. J., Cohen, K. P., Scott, M. L., Kirk, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peptidergic+motoneurons+in+the+buccal+ganglia+of+Aplysia+californica%3A+immunocytochemical%2C+morphological%2C+and+physiological+characterizations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Peptidergic motoneurons in the buccal ganglia of Aplysia californica: immunocytochemical, morphological, and physiological characterizations.</a> J. Comp. Physiol. A. 168 (3), 323-336 (1991).</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 (3), 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 (3), 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 (4), 1794-1809 (1994).</li>
<li>McManus, J. M., Lu, H., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+In+Vitro+Preparation+for+Eliciting+and+Recording+Feeding+Motor+Programs+with+Physiological+Movements+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">An In Vitro Preparation for Eliciting and Recording Feeding Motor Programs with Physiological Movements in Aplysia californica.</a> J. Vis. Exp. (70), e4320(2012).</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>Zhurov, Y., Weiss, K. R., Brezina, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tight+or+loose+coupling+between+components+of+the+feeding+neuromusculature+of+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Tight or loose coupling between components of the feeding neuromusculature of Aplysia.</a> J. Neurophysiol. 94 (1), 531-549 (2005).</li>
<li>Hurwitz, I., Goldstein, R. S., Susswein, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compartmentalization+of+pattern-initiation+and+motor+functions+in+the+B31+and+B32+neurons+of+the+buccal+ganglia+of+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Compartmentalization of pattern-initiation and motor functions in the B31 and B32 neurons of the buccal ganglia of Aplysia californica.</a> J. Neurophysiol. 71 (4), 1514-1527 (1994).</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 (5), 519-536 (1993).</li>
<li>Iles, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+synaptic+activation+of+the+fast+coxal+depressor+motoneurone+of+the+cockroach.+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Structure and synaptic activation of the fast coxal depressor motoneurone of the cockroach. Periplaneta americana.</a> J. Exp. Biol. 56 (3), 647-656 (1972).</li>
<li>Westerfield, M., McMurray, J. V., Eisen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identified+motoneurons+and+their+innervation+of+axial+muscles+in+the+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Identified motoneurons and their innervation of axial muscles in the zebrafish.</a> J. Neurosci. 6 (8), 2267-2277 (1986).</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 (4), 509-524 (1996).</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 (4), 1309-1326 (1996).</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 (1), 17-32 (1993).</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-unit+extracellular+recording+in+freely+behaving+animals+using+pipette+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A new technique for chronic single-unit extracellular recording in freely behaving animals using pipette electrodes.</a> J. Neurosci. Methods. 57 (2), 161-169 (1995).</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 (21), 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 (2), 207-222 (1991).</li>
<li>Rosen, S. C., Miller, M. W., Cropper, E. C., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outputs+of+radula+mechanoafferent+neurons+in+Aplysia+are+modulated+by+motor+neurons%2C+interneurons%2C+and+sensory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Outputs of radula mechanoafferent neurons in Aplysia are modulated by motor neurons, interneurons, and sensory neurons.</a> J. Neurophysiol. 83 (3), 1621-1636 (2000).</li>
<li>Rosen, S. C., Miller, M. W., Evans, C. G., Cropper, E. C., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+synaptic+connections+between+peptidergic+radula+mechanoafferent+neurons+and+neurons+in+the+feeding+system+of+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Diverse synaptic connections between peptidergic radula mechanoafferent neurons and neurons in the feeding system of Aplysia.</a> J. Neurophysiol. 83 (3), 1605-1620 (2000).</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 (8), 2403-2415 (1986).</li>
<li>Rosen, S. C., Teyke, T., Miller, M. W., Weiss, K. R., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+characterization+of+cerebral-to-buccal+interneurons+implicated+in+the+control+of+motor+programs+associated+with+feeding+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Identification and characterization of cerebral-to-buccal interneurons implicated in the control of motor programs associated with feeding in Aplysia.</a> J. Neurosci. 11 (11), 3630-3655 (1991).</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 (19), 1712-1721 (2005).</li>
<li>Azizi, F., Lu, H., Chiel, H. J., Mastrangelo, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+neurostimulation+using+pulse+code+modulation+%28PCM%29+microfluidic+chips%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Chemical neurostimulation using pulse code modulation (PCM) microfluidic chips.</a> J. Neurosci. Methods. 192 (2), 193-198 (2010).</li>
<li>Zhurov, Y., Proekt, A., Weiss, K. R., Brezina, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+of+internal+state+are+expressed+in+coherent+shifts+of+neuromuscular+activity+in+Aplysia+feeding+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Changes of internal state are expressed in coherent shifts of neuromuscular activity in Aplysia feeding behavior.</a> J. Neurosci. 25 (5), 1268-1280 (2005).</li>
<li>Baker, B. J., Kosmidis, E. K., Vucinic, D., Falk, C. X., Cohen, L. B., Djurisic, M., Zecevic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+brain+activity+with+voltage-+and+calcium-sensitive+dyes%5BTitle%5D)+AND+%22Cell.+Mol.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Imaging brain activity with voltage- and calcium-sensitive dyes.</a> Cell. Mol. Neurobiol. 25 (2), 245-282 (2005).</li>
<li>Fejtl, M., Stett, A., Nisch, W., Boven, K. -H., Möller, A. On Micro-Electrode Array Revival. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFejtl%2C+M+%22Advances+in+Network+Electrophysiology+Using+Multi-Electrode+Arrays%22">Advances in Network Electrophysiology Using Multi-Electrode Arrays</a>. Baudry, M., Taketani, M. , Springer Press. New York. 24-37 (2006).</li>
</ol>

אין לנו מה למסור.

בבעלי חיים עם נוירונים גדולים מזוהים, כגון רכיכות (לדוגמה, Lymnaea, הליקס, וAplysia), ניתוח של ברכות מוטוריות נעשה בדרך כלל באמצעות הקלטה תאית 1,2,3,4. בפרוטוקול זה, אנו מתארים תהליך לזיהוי תאי העצב המוטורי למאגר רכב באמצעות טכניקה ייחודית תאית. אנחנו השתמשנו במדידות הכח כהמחשה לתהליך זה. אפשר גם להשתמש EMG למדוד עצבוב שרירים. בקצרה, לשם כך, הפרוטוקול צריך לשנות כדי לצרף אלקטרודות וו לאזורים שונים של שרירי I1/I3 להקלטות EMG. <p class="jove_content" style=";...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> נתרן כלורי </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> S671 </td><td> ביולוגי, רואים </td></tr><tr><td> אשלגן כלורי </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> P217 </td><td> הרואים ACS </td></tr><tr><td> hexahydrate מגנזיום כלוריד </td><td> אורגניקס acros </td><td> 19753 </td><td> 99% </td></tr><tr><td> heptahydrate מגנזיום סולפט </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> M63 </td><td> הרואים ACS </td></tr><tr><td> dihydrate סידן כלוריד </td><td> הפישר Scientifc </td><td> C79 </td><td> הרואים ACS </td></tr><tr><td> גלוקוז (דקסטרוז) </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> G7528 </td><td> BioXtra </td></tr><tr><td> מגבי buffer </td><td> אורגניקס acros </td><td> 17263 </td><td> 99% </td></tr><tr><td> Carbachol </td><td> אורגניקס acros </td><td> 10824 </td><td> 99% </td></tr><tr><td> נתרן הידרוקסידי </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> SS255 </td><td> מוסמך </td></tr><tr><td> חומצת כלור </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> SA49 </td><td> מוסמך </td></tr><tr><td> זכוכית נימים חד חבית </td><td> מערכות AM </td><td> 6150 </td><td></td></tr><tr><td> Flaming-בראון micropipette חולץ מודל P-80/PC </td><td> סאטר מכשירים </td><td></td><td> נימה משומשת: FT345B </td></tr><tr><td> תיל פלדה אל חלד מצופה אמייל </td><td> חוט דק קליפורניה </td><td></td><td> 0.001D, הציפוי h </td></tr><tr><td> משק בית סיליקון השני דבק </td><td> GE </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Duro המהיר ג&#39;ל דבק מגע </td&gt; <td> הנקל קורפ. </td><td></td><td></td></tr><tr><td> AM מגבר 1700 מודל מערכות </td><td> מערכות AM </td><td></td><td> הגדרות רצויות: 10-500 הרץ לI2 העצב / השריר; 300-500 הרץ לכל עצבים האחרים </td></tr><tr><td> Pulsemaster מרובי ערוצים ממריצים </td><td> מכשירי Precision העולם </td><td> A300 </td><td></td></tr><tr><td> Isolator גירוי </td><td> מכשירי Precision העולם </td><td> A360 </td><td></td></tr><tr><td> X AxoGraph </td><td> AxoGraph מדעי </td><td></td><td> תוכנה להקלטות </td></tr><tr><td> פיני זהב </td><td> Bulgin </td><td> SA3148 / 1 </td><td></td></tr><tr><td> זהב המחבר Sockets </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> תבשיל 100 x 15 מ&quot;מ Crystalizing </td><td> פיירקס </td><td></td><td></td></tr><tr><td> גריז ואקום גבוה </td><td> Dow Corning </td><td></td><td></td></tr><tr><td> טיפי Pipet </td><td> הפישר סיינטיפיק </td><td> 21-375D </td><td></td></tr><tr><td> סיכות Minutien </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 26002-10 </td><td></td></tr><tr><td> פלסטלינה </td><td> סרג&#39;נט אמנות </td><td> 22-4400 </td><td></td></tr><tr><td> ללחוש משאבת אוויר </td><td> טטרה </td><td> 77849 </td><td></td></tr><tr><td> אבובי אקווריום </td><td> EHEIM </td><td> 7783 </td><td> 12/16 מ&quot;מ </td></tr><tr><td> העלית Airstone </td><td> האגן </td><td> A962 </td><td></td></tr><tr><td> Vannas מספרי האביב </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 15000-08 </td><td></td></tr><tr><td> דומון # 5 מלקחי פיין </td><td> Scienc פייןהגדרות דואר </td><td> 11254-20 </td><td></td></tr><tr><td> Kimwipes </td><td> קימברלי קלארק </td><td> 34155 </td><td></td></tr></tbody></table>

extracellularly זיהוי תאי עצב מוטורי לשריר בברכת מוטור<em&gt; aplysia californica</em

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

בבעלי חיים עם נוירונים גדולים מזוהות (לדוגמא רכיכות), ניתוח של ברכות מוטוריות נעשה באמצעות טכניקות תאיות 1,2,3,4. לאחרונה, פתח טכניקת extracellularly לגרות ולהקליט נוירונים בודדים בAplysia californica 5. כעת אנו מתארים פרוטוקול לשימוש בטכניקה זו כדי לזהות ולאפיין את תאי עצב מוטורי במוסך. טכניקה זו יש יתרונות חוץ תאית. אלקטרודות ראשית, תאיות יכולות לגרות ולהקליט הנוירונים דרך המעטה 5, כך שזה לא צריך להיות מוסר. לפיכך, הנוירונים יהיו בריאים בניסויים תאיים מאשר באלה תאיים. שנית, אם גרעינים הם לסובב על ידי הצמיד לנדן מתאים, אלקטרודות התאית יכולה לגשת לנוירונים בשני הצדדים של גנגליון, שהופך אותו קל יותר ויעיל יותר לזיהוי תאי עצב מרובים באותה ההכנה. שלישית, extracellular אלקטרודות לא צריכות לחדור לתאים, ובכך ניתן להעביר בקלות הלוך ושוב בין הנוירונים, גורמות פחות ניזק להם. זה שימושי במיוחד כאשר מנסה להקליט נוירונים מרובים במהלך דפוסים חוזרים מוטוריים שעלולים להימשך רק לדקות. אלקטרודות הרביעית, תאיות הן גמישות יותר מאשר תאי במהלך תנועות שרירים. אלקטרודות תאיות עשויות לשלוף אותו ולפגוע בתאי עצב במהלך התכווצויות שרירים. לעומת זאת, מאז אלקטרודות התאית נלחצות בעדינות על הנדן מעל הנוירונים, הם בדרך כלל להישאר מעל אותו נוירון בהתכווצויות שרירים, ולכן ניתן להשתמש בתכשירים שלמים יותר. כדי לזהות תאי עצב מוטורי למאגר הרכב (בפרט, I1/I3 השריר בAplysia) באמצעות אלקטרודות תאיות, ניתן להשתמש בתכונות שאינם דורשות מדידות תאיות כקריטריונים: גודל ומיקום סומה, הקרנת אקסונלית, ועצבוב שרירים 4, 6,7. למאגר הרכב המסוים משמש להמחשת הטכניקה, הקליטו מעצבי buccal 2 ו 3 כדי למדוד תחזיות axonal, ומדדנו את כוחות ההתכווצות של שריר I1/I3 כדי לקבוע את הדפוס של עצבוב שרירים לתאי העצב המוטוריים הבודדים. אנו מדגימים את התהליך המלא של הנוירונים מנוע זיהוי הראשון באמצעות עצבוב שרירים, אז העיתוי שלהם במהלך אפיון דפוסים מוטוריים, יצירת שיטת אבחון פשוטה לזיהוי מהיר. שיטת האבחון הפשוטה ומהירה יותר היא מעולה להכנות יותר שלמות, למשל בהכנת מסת buccal הושעתה 8 או 9 בגוף חי. תהליך זה יכול להיות מיושם גם בברכות מוטוריות אחרות 10,11,12 בAplysia או במערכות חיים אחרות 2,3,13,14.

איורים 4, 5 מראים תוצאות טיפוסיות המשמשות לזיהוי 2 I1/I3 תאי עצב מוטורי. איור 4 מראה את הקלטות soma של מנוע תא עצב גדול, B3, במהלך דפוסי egestive דמויים וingestive דמויים (4C דמויות, 4D). אחת לאחת וקוצים מקבילים בערוץ הסומא ותכנית ערוץ BN2 ipsilateral (האיור 4E) שהייחוד של הקלטת סומה B3 נשמר במהלך דפוסים. B3 שריפות בשלב הכחשת האמצע לסוף של הדפוסים. מאיור 4 ותוצאות אחרות (לא מוצג), מצא כי BN2 יחידת...

בבעלי חיים עם נוירונים שזוהו גדולים (<em&gt; לדוגמה</em&gt; רכיכות), ניתוח של ברכות מוטוריות נעשה באמצעות טכניקות תאיות<sup&gt; 1,2,3,4</sup&gt;. לאחרונה, פתח טכניקת extracellularly לגרות ולהקליט נוירונים בודדים ב<em&gt; Aplysia californica</em<sup&gt; 5</sup&gt;. כעת אנו מתארים פרוטוקול לשימוש בטכניקה זו כדי לזהות ולאפיין את תאי עצב מוטורי במוסך.

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

In animals with large  identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using  intracellular techniques1,2,3,4. Recently,  we developed ...

המטרה הכללית של הליך זה היא לזהות באופן חוץ-תאי נוירונים מוטוריים בודדים בתוך מאגר מוטורי (motor pool), ולאחר מכן לנטר אותם ולשלוט בהם במהלך תבניות מוטוריות. מטרה זו מושגת תחילה על ידי הנחת המסה הבוקאלית (buccal mass) המוכנה של הפלגיה עם אלקטרודות וו המחוברות לעצבים מרכזיים בתוך צלחת הקלטה ייעודית, ולאחר מכן הכנת הגנגליונים הבוקאליים והגנגליון המוחי לע극וץ חוץ-תאי ולהקלטות. השלב השני הוא חיבור אלקטרודות יניקה לעצבים ולשרירים המרכזיים של המסה הבוקאלית, חיבור מתמירי כוח (force transducers) לשריר המטרה, והנחת אלקטרודות זכוכית חוץ-תאיות על מעטפת הגנגליונים הבוקאליים.בשלב הבא, אתרו את נוירוני המוטורה מטרה באמצעות האלקטרודות הזכוכית החוץ-תאיות. השלב האחרון הוא גירוי והקלטה חוץ-תאית של נוירוני המוטורה מטרה, תוך כדי מדידה סימולטנית של כוחות התכווצות השריר. בסופו של דבר, טכניקת הגירוי וההקלטה החוץ-תאית משמשת כדי להדגים את הזיהוי של נוירוני מוטורה בודדים ואת הפעילות העצבית שלהם במהלך דפוסי תנועה שונים הדומים להזנה.היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון זיהוי תוך-תאי של נוירונים, הוא שאלקטרודות זכוכית חוץ-תאיות יכולות לזהות ולנטר מספר נוירוני מוטוריקה באותה הכנה במהלך תנועות שרירים. ג'ף מקמאנאס, סטודנט נוסף לדוקטורט מהמעבדה שלי, יסייע בהדגמת הפרוצדורה. כדי להכין את אלקטרודות היניקה, חתוך תחילה חתיכה של צינור פוליאתילן באורך של כ-10 סנטימטרים. החזק את הצינור משני קצותיו והצב אותו קרוב מאוד ללהבה הנוצרת ממבער בנזן תוך כדי סיבובו עד שיהיה רך.לאחר מכן, מתוח את הצינור בזהירות תוך כדי הרחקתו מהלהבה. החלק המרכזי של הצינור יתארך ויהיה צר יותר בעקבות המתיחה; לאחר מכן, חתוך את הצינור לחצי כדי ליצור שתי אלקטרודות של קטעים. אלקטרודות שאיבה אלו מוחלות בדרך כלל על קצוות חתוכים של עצבים או שרירים, אם כי לעיתים ניתן להחלין אותן בשיטת passant.לאחר חיבור אלקטרודות הוו (hook electrodes) תחת המיקרוסקופ, חתכו את העצב הבוקאלי הראשון ואת העצב הוושטי באופן דו-צדדי בנקודת החיבור למסה הבוקאלית. לאחר מכן, משכו את הגנגליון המוחי קדימה כדי להזיזו ממסלולו של שריר I two. לאחר מכן, בצעו חיתוך לשריר I two מעל שקיק הולרה (ular sac).הרחב את החיתוך לצדדים ולכיוון קדמי ומשוך את פתיל השריר I two קדימה כדי לחשוף את עצב ה-ular. חתוך את שני ענפי ה-RN וודא שהענפים ארוכים מספיק לחיבור אלקטרודות שאיבה. המשך את החיתוך I two במעגל רחב מסביב לגנגליון הבוקאלי (buccal ganglia).הקפידו שלא לחתוך את ה-BN twos או את ה-BN threes עד שניתן יהיה להפריד לחלוטין את הגנגליונים הבוקאליים ואת החלק המחובר של שריר ה-I two מהמסה הבוקאלית. לאחר מכן, חתכו את ה-BN threes הדו-צדדיים בנקודת החיבור למסה הבוקאלית, מעבר לנקודת חיבור אלקטרודת הוו. לאחר מכן, מרחו שכבה דקה של גריז ואקום (vacuum grease) בחריץ שבמגש ההקלטה המחבר בין התא האחורי לפלטפורמה המרכזית.לאחר מכן, מרחו שכבה דקה של דבק מהיר מסוג quick gel super glue על תחתית הזכוכית של התא הקדמי, במקום שבו ימוקם ה-buccal mass. העבירו בזהירות את ה-cerebral ganglion, את ה-buccal ganglia ואת ה-buccal mass אל צלחת ההקלטה. ודאו ששום אחת מאלקטרודות הוו (hook electrodes) אינה מתוחה מדי, שכן הדבר עלול לפגוע בעצבים.כעת, מקם בזהירות את המסה הבוקאלית על הדבק בתא הקדמי של כלי ההקלטה. ודא שהשטח הוונטרלי שלה מודבק לתחתית הכלי, והקפד שהגנגליונים והאלקטרודות לא יבואו במגע עם הדבק. לאחר מכן, הוסף תמיסת סלין פלגיה לכלי כדי להאיץ את הת굳בדות הדבק.לאחר מכן, תחת המיקרוסקופ, תפסו את מעטפת הגנגליון המוחי ומשכו אותה אל התא האחורי באמצעות פינצטה, וודאו שה-CBCs עוברים דרך החריץ. לאחר מכן, קבעו בסיכות את עצבי הגנגליון המוחי למעט ה-CBCs, כדי למנוע נזק ל-CBCs השלמים.מרחו גריז ואקום נוסף על ה-CBCs, כך ששכבת הגריז תהיה מעט גבוהה יותר מקיר המגן כדי למנוע דליפה בין התאים. לאחר מכן, הוסיפו תמיסת סלין פלגיה לשני תאי הצלחת, כך שהגנגליונים יהיו שקועים לחלוטין. כדי לייצב את הגנגליונים הבוקאליים, ראשית הצמידו בסיכות את קצוות ה-BN threes לבסיס הסיגר של הפלטפורמה המרכזית.מכיוון שה-BN threes יוקלטו באמצעות אלקטרודות קרס, יש למקם את הנעצים דיסטלית יותר מנקודות החיבור של אלקטרודות הקרס, ולאחר מכן לקבע בנעצים את קצות ה-BN ואת הקצוות. לאחר מכן, השתמש בשני נעצים שכוופפו ב-90 מעלות כקרסים כדי למתוח ולעגן את ה-CBCs, כך שה-CBCs לא ייפגעו. לאחר מכן, קבע בנעצים את ענפי ה-RN בין התא האחורי לבין הגנגליונים הבוקאליים.שריר ה-I2 יהיה כעת מעל הגנגליונים הבוקאליים (buccal ganglia); כדי לחשוף את עצב ה-I2, השתמשו בפינצטה כדי לתפוס את שריר ה-I2 ולמשוך אותו מעל הגנגליונים הבוקאליים, ונעצו שני פינים בפינות שריר ה-I2 כדי למנוע פגיעה בעצב ה-I2. לאחר מכן, חתכו את עצב ה-I2 באופן דיסטלי לנקודה שבה שני ענפיו מעצבבים את שריר ה-I2, הסִירו את שאר שריר ה-I2 והחזירו את עצב ה-I2 למקומו; נעצו את עצב ה-I2 בין שני ענפי ה-RN. לאחר מכן, התאימו את מיקומי הפינים כדי למתוח ולהוסיף מתח אם העצב רפוי מדי, או כדי לשחרר מתח אם העצב מתוח מדי.כדי לייצב עוד יותר את הגנגליונים הבוקאליים, הוסיפו נעצים נוספים על המעטפת בין העצבים. מאחר שהגנגליונים הבוקאליים מונחים כאשר הצד הקודלי פונה כלפי מעלה, סובבו את הגנגליונים הבוקאליים, במידה והנוירונים המבוקשים נמצאים בצד הרוסטרלי.כדי לסובב את אחד משני הגנגליונים הלחיים (buccal ganglia), השתמשו בפינצטה עדינה כדי לתפוס חלק מהמעטפת העודפת של ה-CBC הסמוכה לגנגליונים הלחיים. לאחר מכן, קבעו את המעטפת העודפת של ה-CBC באמצעות סיכה בין ה-CBC ל-BM 3, והוסיפו סיכה נוספת על מעטפת הגנגליון הלחי בצד הקרוב לתא הקדמי כדי למזער את תנועתו של הגנגליון הלחי. כדי לקצץ את המעטפת המכסה את הגנגליונים הלחיים.השתמשו בפינצטה עדינה כדי לתפוס את הנרתיק בצד הקרוב לתא האחורי. לאחר מכן, גזרו את עודפי הנרתיק בעזרת מספריים עדינים, מבלי לחשוף את גופי התאים. כדי למזער נזקים, הסירו רק את כמות הנרתיק המינימלית הדרושה כדי לראות את גופי התאים.לאחר קיצוץ מעטפת הגנגליונים הבוקאליים (buccal ganglia), משכו את עצב ה-iTune ואת ה-RNs מעל הגנגליונים הבוקאליים והקבעו אותם באמצעות סיכות בין הגנגליונים הבוקאליים לבין התא הקדמי. כדי לסובב עוד יותר את הגנגליונים הבוקאליים ולמלא את האלקטרודה בתמיסת סלין (saline), חברו את הקצה החופשי של צינור פוליאתילן באורך 15 עד 20 סנטימטרים המחובר למזרק לקצה האלקטרודה מזכוכית. לאחר מכן, משכו את בוכנת המזרק לאחור כדי למלא את האלקטרודה בתמיסת סלין.מקמו את אלקטרודת הזכוכית החוץ-תאית המולאית בתוך החריץ של מחזיק האלקטרודה שעל המניפולטור. לאחר מכן, השתמשו במניפולטור כדי להחדיר את קצה האלקטרודה אל תוך תמיסת המלח (saline) של ה-plegia המכילה את הגנגליונים הבוקאליים. לאחר מכן, הכניסו חוט כסוף/כסוף-כלוריד אל תוך האלקטרודה כדי שישמש כחוט ההקלטה, וחברו אותו לכבל BNC המחובר למגבר.לאחר מכן, חברו חוט נוסף לכבל ה-BNC שישמש כחוט ייחוס, כאשר קצהו השני של החוט ממוקם בתמיסת הסלין של הפלגיה. בשלב זה, קצצ את הקצה הצר של תפ קטרת השאיבה כדי להתאימו לקוטר העצב. הקוטר הפנימי של תפ הקטרת צריך להיות דומה לקוטר העצב או קטן ממנו במעט כדי להבטיח שאיבה הדוקה.מכיוון שעצב ה-iTune וה-RN קרובים מאוד זה לזה, מקמו את האלקטרודות שלהם באותו מניפולטור כדי לחסוך במקום. סובבו את שתי האלקטרודות וודאו שהקצוות שלהן קרובים זה לזה. לאחר מכן, בחרו באחת מהן להקלטת עצב ה-iTune ובשנייה להקלטת ה-RN.מקם את קצה האלקטרודה בתמיסת המלח של ה-plegia. חבר את הקצה החופשי של צינור הפוליאתילן שבמזרק לאלקטרודת השאיבה. לאחר מכן, השתמש במזרק כדי למלא את האלקטרודה בתמיסת מלח של aple.לאחר מכן, העבירו את קצה האלקטרודה קרוב לקצה של עצב I two והשתמשו במזרק כדי לשאוב את העצב לתוך האלקטרודה. אורך העצב בתוך האלקטרודה צריך להיות כ-0.5 עד 1 מילימטר. כדי להבטיח איטום הדוק, חזרו על פעולת השאיבה עבור האלקטרודה שתחובר ל-rn כדי לחבר את מתחמי המדידה (force transducers) לשריר.כופפו את המחט הקמורה של כל תפר וקשרו את התפר למתמר הכוח. תפסו בעדינות והרימו כמות קטנה של שריר באמצעות פינצטה, והחדירו את המחט דרך החלק האחורי של שריר ה-I one I three עד לנקודת הכיפוף של המחט. כעת, חברו מתמר כוח נוסף לחלק הקדמי של השריר באזור הלסתים.בשלב הבא, הרימו את חיישני הכוח עד שהתפרים מתוחים, אך הימנעו ממתירה יתרה לצורך בדיקה זו. צפו במדידה של חיישן הכוח כאשר התפר אינו מתוח לחלוטין. לאחר מכן, הרימו את החיישן עד שהמדידה תהיה מעט מעל רמת בסיס זו.כדי לאתר נוירון מועמד, השתמש במניפולטור כדי ללחוץ בעדינות את קצה האלקטרודה מזכוכית החוץ-תאית מטה על המעטפת מעל מרכז גוף התא (soma) של הנוירון, שהוא המיקום הטוב ביותר לגירוי ולהקלטת סלקטיביות התא. איור זה מציג גירוי חוץ-תאי של B three והקלטה מגוף התא של B three, וכן מהעצבים ומאזורי השרירים המתאימים, מלמעלה למטה. הערוצים הם ההקלטות מגוף התא של B three, ה-BN two contralateral, ה-BN two ipsilateral, ה-BN three ipsilateral, כוח הכיווץ של האזור הקדמי של שריר I one I three, וכוח הכיווץ של האזור האחורי של שריר I one I three.התיבה הכחולה מדגישה את משך הכוחות באזורים הקדמיים והאחוריים של שריר I one I three; B three מקרין רק אל ה-BN two האיפסילטרלי. להלן ההקלטות החוץ-תאיות מהסומה של B three ומהעצבים בתבנית מוטורית דמוית EST, וכן בתבנית מוטורית דמוית בליעה. התיבות הכחולות מציינות את שלבי הפרוטרקציה והרטרקציה של התבניות.הסרגים האדומים בערוץ ה-B three SOMA מדגישים את פוטנציאלי הפעולה שהוקלטו מסומת של B three, בעוד שהסרגים האדומים בערוץ ה-IB two מצביעים על התזמון התואם שבו B three יורה ב-BN two האיפסילטרלי. במהלך דפוסי התנועה של ההאכלה. שימו לב שיחידת ה-BN two של B three היא הגדולה מבין כל היחידות.לפיכך, ניתן לזהות את שתי היחידות של BN 2 ו-B 3 ישירות מההקלטות של BN 2 ללא הקלטות מ-SOMA. איור זה מציג את הגירוי החוץ-תאי של B 43 ואת ההקלטה מהסומה שלו, כמו גם מהעצבים ומאזורי השרירים התואמים, מלמעלה למטה. הערוצים הם הקלטות מהסומה של B 43, מה-BN 2 הקונטרלטרלי, מה-BN 2 האיפסילטרלי, מה-BN 3 האיפסילטרלי, מכוח הכיווץ של האזור הקדמי של שריר I 1 I 3, ומכוח הכיווץ של האזור האחורי של שריר I 1 I 3.התיבה הכחולה מדגישה את מדידות הכוח של שריר I 1 I 3 במהלך פעילות B 43. פעילות B 43 מקרינה על BN 2 האיפסילטראלי בלבד. להלן ההקלטות החוץ-תאיות מהסומה של B 43 ומהעצבים בדפוס מוטורי דמוי-בליעה, כמו כן בדפוס מוטורי דמוי-בליעה.התיבות הכחולות מציינות את שלבי הפרוטראקציה (protraction) והרטראקציה (retraction) של התבניות. הפסים האדומים בערוץ B 43 SOMA מדגישים את פוטנציאלי הפעולה שנרשמו מגוף התא של B 43, בעוד שהפסים האדומים בערוץ IBN two מציינים את התזמון התואם שבו B 43 יורה ב-BN two האיפסילטרלי. בתבניות אלו, שימו לב שיחידות ה-BN two של B 43 הן קטנות וקשה מאוד לזיהוי ללא הקלטות סיכום, אך הן יורות בעקביות בסוף התוכנית המוטורית של BN two, מה שמהווה דרך נוספת לזהותן.לאחר צפייה בסרטון זה, תגיעו להבנה טובה של האופן שבו ניתן לזהות באופן חוץ-תאי נוירונים מודרניים בודדים עבור מספר

extracellularly-identifying-motor-neurons-for-muscle-motor-pool

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

הכנת Aplysia חושי, מנוע תא תרבויות העצבית

הניסויים להפגין גישה נוחה לסטודנטים לצבור ניסיון לבחינת מבנה השריר, תגובות הסינפטי, את ההשפעות של הדרגתיים יונים חדירות על פוטנציאל הממברנה. כמו כן, חושית-CNS-מנוע שריר מעגל מוצג להראות אמצעי לבחון השפעות של חומרים במעגל עצבי.

ממברנה פוטנציאלים, התגובות Synaptic, המעגלים הנוירונים, Neuromodulation ו היסטולוגיה שרירים שימוש סרטן הנהרות: מעבדה תרגילים סטודנטים

שיטה חדשה זו מאפשרת הקלטה התאית סימולטני של motoneuron אחת מבוגר עכבר והמדידה של הכח הנוצר על ידי סיבי השריר שלה. החקירה בשילוב של תכונות החשמליות ומכאניות של יחידות מוטוריות בבעלי חיים רגילים ועבר שינוי הגנטי היא פריצת דרך בחקר מערכת התוקפת.

הקלטה תאית סימולטני של Motoneuron מותנה והחיל הופק על ידי יחידת המנוע שלה בעכבר למבוגרים<em&gt; בחי</em

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

כאן אנו מתארים את דיסקציה של חוט העצב הבטני של הסרטנים. אנו גם מדגימים טכניקה אלקטרופיזיולוגית לתיעוד תנועה פיקטיבית מנוירונים מוטוריים של שחייה.

מערכת Swimmeret של סרטן הנהרות: מדריך מעשי לDissection של חוט העצב ותאי הקלטות של התבנית מוטורית

היעילות של ספיגה תוך שרירית והובלה לאחור של מולקולות לנוירונים מוטוריים מתאימים תלויה במיקום אתרי ההזרקה ביחס ללוחות הקצה המוטוריים (MEPs). כאן, אנו מתארים כיצד לאתר MEPs על שרירי השלד כדי לייעל את ההובלה לאחור של עוקבים לנוירונים מוטוריים.

זריקות לשריר לאורך צלחות מוטוריות סיום: גישה פולשנית להסעות קליעים נותבים ישירות לתוך מנוע נוירונים

עבודה זו מפרטת שיטת אימונוהיסטוכימיה סטנדרטית כדי לדמיין תחזיות נוירונים מוטוריים של שלב מאוחר 16 תסיסנית עוברי melanogaster . הכנת הפילה של עוברי קבוע מוכתמים נוגדן FasII מספק כלי רב עוצמה לאפיין את הגנים הנדרשים עבור pathoninding האקסון המנוע ואת ההכרה היעד במהלך התפתחות עצבית.

ויזואליזציה של דפוס היטל אקסונל של נוירונים מוטוריים עובריים ב<em&gt; תסיסנית</em

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

אנו מתארים שיטה עבור מעקב נסיגה של הנוירונים המנוע העובריים מוטוריים באמצעות צבעי פלורסנט ליפופילית.

מעקב רטרוגרדי של דרוזופילה ממונע נוירונים מוטוריים שימוש בצבעי פלורסנט

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

אנו מתארים שיטה ליצירת יחידות מוטוריות אנושיות במכשירים מיקרופלואידיים זמינים מסחרית על ידי שיתוף פולחן נוירונים מוטוריים המושרה תאי גזע פלוריפוטנטים עם מיוטיובים ראשוניים אנושיים וכתוצאה מכך היווצרות של צמתים עצביים שריריים פעילים מבחינה תפקודית.

ייצור יחידות מוטוריות אנושיות עם צמתים נוירו-שריריים פונקציונליים במכשירים מיקרופלואידיים

למדו לזהות תאי עצב מוטוריים בחוץ-תאית בברכת מוטור של Aplysia californica באמצעות אלקטרודות זכוכית. שיטה זו מאפשרת מעקב ושליטה בנוירונים במהלך תבניות מוטוריות של האכלה.

Extracellularly זיהוי תאי עצב מוטורי לשריר בברכת מוטור

גלה סרטונים נוספים