Name: עצבית במעגל הקלטה ממערכת עצבים מקק שלמה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-04T20:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: למדו טכניקות ניתוח והקלטה חוץ-תאית ממערכת העצבים של מקק. השיטה מדגימה עיבוד מידע חושי במערכת העצבים המרכזית באמצעות גירוי מכני וחשמלי של זיפים תחושתיים.

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

אנו מודים Hyewon קופר לאיורים.

1. בתור יש תמיסת מלח מקק בשימוש בכל פרוטוקול זה את ההרכב הבא: תמיסת מלח מקק 36: (גרם ל100 מיליליטר) 210 מ&quot;מ NaCl (1.227 ז) 2.9 מ&quot;מ KCl (.0216 ז) 1.8 מ&quot;מ CaCl 2 (.0265 ז) 0.2 מ&quot;מ אא 2 PO 4 • 2H 2 O (g 0.0032) 1.8 מ&quot;מ Na 2 HPO 4 • 7H 2 O (g 0.0483) (PH 7.2. התאם ל-pH עם 1 M NaOH או 1 M HCl). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר מקק גברי מהטנק מחזיק שיש cerci חזק (איור 1). הקטעים האחרונים של הזכר צרים בהשוואה לנשים, ומכילים לא השחלות ומסת ביצה, זכרים הם קלים יותר לנתח. הזכרים של פ יש לי אמריקנה זוג מחט קצרה בין cerci. מחט אלה לא נצפו בנקבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את הכנפיים, הרגליים וראש ולהצמיד את הגוף, צד עד הגחון, לdish מצופה סיליקון אלסטומר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם מלקחיים להרים את צלחות הגחון וקטעו אותם עם מספריים בסדר, מתחילים בקצה האחורי ועובדים anteriorly. תמיד לשמור על האיברים הפנימיים לחים עם מי מלח בעת שניסה לשמור על יבש cerci. אפשר להשתמש בשעווה או חתיכות גומי כדי למקם את כלפי מעלה הבטן כדי למנוע מלוח מהרטבת cerci. אם הם נרטבים, לייבש אותם עם חתיכת נייר הטישו. לדחוף לצד האיברים הפנימיים וחומר הלבן (שומן בגוף). VNC היא במרכז השדה, מפעיל את האורך של הבטן וצריך להיות גלוי בין tracheae המבריק. חוט העצב הוא שקוף ועשוי בתחילה להיות קשה לראות עד התאורה מותאמת כראוי (איור 2). לא להתמודד עם VNC עם מלקחיים או סיכות חרקים; במקום לתפעל אותו באמצעות בדיקות זכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסלק מערכת tracheae של בעל החיים בצורה הטובה ביותר שאפשר מחוט העצב עם מלקחיים ועם זוג צורך זכוכית עדינהles, לפצל בזהירות רבה connectives VNC אורכים בין A6 וA5 או A5 וגרעיני A4 (איור 3). עריסת cerci ובטן כלפי מעלה אל מחוץ לאמבטיה מלוחה עם סיכות קיצרו חרקים ושעווה או טריז של אלסטומר סיליקון שניתן לחתוך כך שיתאימו להכנה (איורים 4 א &#39;וב&#39;). להיות זהיר במיוחד בקטע הבטן האחרון שלא לפגוע בעצבי cercal שמקרינים לגנגליון (2D ואיורים 5). </li></ol> 2. הקלטה תאית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגנון ההכנה, מיקרוסקופ, והקלטה גזור צריך להיות התקנה בתוך כלוב פאראדיי לחסום במיוחד AC, שדות חיצוניים, חשמליים, שיכול לעקוף אותות מתא העצב (איור 6). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המיקרוסקופ כך שהוא משקיף על הבמה מיקרוסקופ. לאחר ההכנה מושם על הבמה, להתאים את המיקום של אלומת הפנס בעוצמה הגבוההלהדמיה הטובה ביותר שלו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את מגבר ההפרש AC / DC ליחידת הקלטת נתונים המשולב (פרטים על הגדרות חומרה ותוכנה הספציפיות כבר תאר 25 בעבר). שלב הראש מחזיק האלקטרודה יניקה צריך להיות מחובר למגבר. חוט כסף קרקע שכבר מצופה בCl - מוכנס לתוך תוצאות הבטן בהקלטות יציבה יותר. הסיבה לכך היא אם הפתרון בחלל הגוף הוא לא במגע עם נוזל הרחצה בצלחת, הנוזל הקשורים לאלקטרודה ההקלטה נשאר מקורקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את תדירות ההקלטה עד 4 קילוהרץ. הגדר את קנה המידה המתח (ציר y) ל500 mV (זה יכול להיות מותאם כדי לייעל ויזואליזציה של העקבות). הפעל את תוכנת הקלטה במצב רציף או אוסצילוסקופ להקליט פעילות עצבית בתגובה לגירויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים אחד connectives VNC הקרוב לA5 ולמקם את הקצה החתוך מצורף A6 לתוך האלקטרודה יניקה. הקפד pמלוח ull לתוך האלקטרודה היניקה כדי לכסות את חוט הכסף בתוכו לפני שמוצץ בעצב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם אוויר מכת פיפטה יבש לשערות הממוקמים על כל cercus. לראות אם מגרה את השערות על ipsilateral cercus לחיבור נרשם נותן תגובה שונה מאשר נגדי אחת. שימו לב למשרעת של התגובות ומספר הקוצים במרווח זמן נתון במהלך הגירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את האלקטרודה היניקה לעצב cercal להקלטה. כדי לקבל כושר, מתג טוב יותר לקצה האלקטרודה עם פתח קטן יותר במידת צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את העצב הקרוב cercal לA6 ולאחר מכן למצוץ את העצבים מובילים אל cercus. לא צריך להיות ירי ספונטני של פוטנציאלי פעולה. עכשיו, לפוצץ באוויר על cercus ולציין את התגובות. </li></ol> 3. גירוי חשמלי לעצבים התחושתיים קבע גיוס <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשנות את תוכנת הצריבה לטאטא מצב כך שהוא מתעד את העקבות (MSE 100-500ג.) בכל פעם שגירוי מופעל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את האלקטרודה מגרה לתפוקה של ממריץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את כבל ממריץ עם מוביל מיני קרס שתיים או קליפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את יציאת הדק BNC מהממריץ לכניסת ההדק על יחידת ההקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרמטרים הגירוי הבאים צריכים לעורר תגובה: משך: 0.3 שניות; עיכוב: 10 אלפיות שנייה; תדר: 1 הרץ; מתח: להתאים לפי צורך כדי לקבל אות בהקלטות (רק מעל הסף ולהיות מסוגל לקבל תגובה מקסימלי). אין שום סיבה ללכת למתחים גבוהים בהרבה מסף מקסימאלי לגיוס כמתח גבוה יכול להזיק לעצבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את עצב cercal כדיסטלי ככל האפשר, כך ששורש עצב ארוך יכול להיות מורם אל תוך האלקטרודה יניקת הגירוי (איור 7, ראש חץ). ניתן להשתמש בם החיבור בין A6 וA5 או קטע אחר קדמי יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את האלקטרודה יניקת הקלטה, כך שאתה יכול pull את חיבור לחתוך לאלקטרודה. הקפד למשוך כמה מלוחה לאלקטרודות היניקה כדי לכסות את חוט הכסף בתוכו לפני שמוצץ בעצבים. ודא את האלקטרודה מגרה היא גם מעוגנת במלח האמבט (בבטן ליד A3 הוא אידיאלי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק סדרה של גירויים בודדים של מתח גובר, עד פוטנציאל פעולה מופיע על המסך. אחד צריך לעשות תקליט של מתח המגרה המינימלי ומשך לגייס תגובה. הגבר את העצמה עד שתגובה הסינפטית בconnectives הוא ציין. עלייה הגדולה (APS תאי) מאקסונים הענק מופיעה ראשונה, ולאחר מכן קטן יותר של AP אחר עשויים גם להיות שנצפה. </li></ol>

<ol><li>Full, R. J., Tu, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanics+of+a+rapid+running+insect%3A+two-%2C+four-+and+six-legged+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanics of a rapid running insect: two-, four- and six-legged locomotion.</a> J. Exp. Biol. 156, 215-231 (1991).</li>
<li>Ritzmann, R. E., Tobias, M. L., Fourtner, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flight+activity+initiated+via+giant+interneurons+of+the+cockroach%3A+Evidence+for+bifunctional+trigger+interneurons%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Flight activity initiated via giant interneurons of the cockroach: Evidence for bifunctional trigger interneurons.</a> Science. 210, 443-445 (1980).</li>
<li>Libersat, F., Camhi, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+cercal+position+during+flight+in+the+cockroach%3A+a+mechanism+for+regulating+sensory+feedback%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Control of cercal position during flight in the cockroach: a mechanism for regulating sensory feedback.</a> J. Exp. Biol. 136, 483-488 (1988).</li>
<li>Ganihar, D., Libersat, F., Wendler, G., Cambi, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wind-evoked+evasive+responses+in+flying+cockroaches%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology.+A%2C+Sensory%2C+Neural%2C+and+Behavioral+Physiology%22%5BJournal%5D)">Wind-evoked evasive responses in flying cockroaches.</a> Journal of Comparative Physiology. A, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 175, 49-65 (1994).</li>
<li>Pipa, R. aD., F, <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPipa%2C+RaD+%22The+American+Cockroach%22">The American Cockroach</a>. , Chapman and Hall. 175-216 (1981).</li>
<li>Westin, J., Langberg, J. J., Camhi, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+of+giant+interneurons+of+the+cockroach%3B+Periplaneta+americana+to+wind+puffs+of+different+directions+and+velocities%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology+A%3A+Neuroethology%2C+Sensory%2C+Neural%2C+and+Behavioral+Physiology%22%5BJournal%5D)">Responses of giant interneurons of the cockroach; Periplaneta americana to wind puffs of different directions and velocities.</a> Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 121, 307-324 (1977).</li>
<li>Camhi, J. M., Tom, W., Volman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+escape+behavior+of+the+cockroach+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A+Neuroethol.+Sens.+Neural+Physiol%22%5BJournal%5D)">The escape behavior of the cockroach Periplaneta americana.</a> J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural Physiol. 128, 203-212 (1978).</li>
<li>Nicklaus, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Die+Erregung+einzelner+Fadenhaare+von+Periplaneta+americana+in+Abh%C3%A4ngigkeit+von+der+Gr%C3%B6sse+und+Richtung+der+Auslenkung%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Vgl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Die Erregung einzelner Fadenhaare von Periplaneta americana in Abhängigkeit von der Grösse und Richtung der Auslenkung.</a> Z. Vgl. Physiol. 50, 331-362 (1965).</li>
<li>Westin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+to+wind+recorded+from+the+cercal+nerve+of+the+cockroach+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A+Neuroethol.+Sens.+Neural+Physiol%22%5BJournal%5D)">Responses to wind recorded from the cercal nerve of the cockroach Periplaneta americana.</a> J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural Physiol. 133, 97-102 (1979).</li>
<li>Ritzmann, R. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRitzmann%2C+RE+%22Neural+Mechanisms+of+Startle+Behavior%22">Neural Mechanisms of Startle Behavior</a>. , Plenum Press. 93-131 (1984).</li>
<li>Ritzmann, R. E., Pollack, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+thoracic+interneurons+that+mediate+giant+interneuron-to-motor+pathways+in+the+cockroach%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A+Neuroethol.+Sens.+Neural+Physiol%22%5BJournal%5D)">Identification of thoracic interneurons that mediate giant interneuron-to-motor pathways in the cockroach.</a> J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural Physiol. 159, 639-654 (1986).</li>
<li>Plummer, M. R., Camhi, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discrimination+of+sensory+signals+from+noise+in+the+escape+system+of+the+cockroach+-+the+role+of+wind+acceleration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Discrimination of sensory signals from noise in the escape system of the cockroach - the role of wind acceleration.</a> J. Comp. Physiol. 142, 347-357 (1981).</li>
<li>Bullock, T. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBullock%2C+TH+%22Neural+Mechanisms+of+Startle+Behavior%22">Neural Mechanisms of Startle Behavior</a>. , Plenum Press. 1-14 (1984).</li>
<li>Pollack, A. J., Ritzmann, R. E., Watson, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+pathways+for+tactile+sensory+information+to+thoracic+interneurons+in+the+cockroach%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Dual pathways for tactile sensory information to thoracic interneurons in the cockroach.</a> J. Neurobiol. 26, 33-46 (1995).</li>
<li>Atwood, H. L., Wiersma, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Command+interneurons+in+the+crayfish+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Command interneurons in the crayfish central nervous system.</a> J. Exp. Biol. 46, 249-261 (1967).</li>
<li>Olson, G. C., Krasne, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+crayfish+lateral+giants+as+command+neurons+for+escape+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The crayfish lateral giants as command neurons for escape behavior.</a> Brain Res. 214, 89-100 (1981).</li>
<li>Comer, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analyzing+cockroach+escape+behavior+with+lesions+of+individual+giant+interneurons%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Analyzing cockroach escape behavior with lesions of individual giant interneurons.</a> Brain Res. 335, 342-346 (1985).</li>
<li>Comer, C. M., Dowd, J. P., Stubblefield, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Escape+responses+following+elimination+of+the+giant+interneuron+pathway+in+the+cockroach%2C+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Escape responses following elimination of the giant interneuron pathway in the cockroach, Periplaneta americana.</a> Brain Res. 445, 370-375 (1988).</li>
<li>Keegan, A. P., Comer, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+wind-elicited+escape+response+of+cockroaches+%28Periplaneta+americana%29+is+influenced+by+lesions+rostral+to+the+escape+circuit%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The wind-elicited escape response of cockroaches (Periplaneta americana) is influenced by lesions rostral to the escape circuit.</a> Brain Res. 620, 310-316 (1993).</li>
<li>Casagrand, J. L., Ritzmann, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biogenic+amines+modulate+synaptic+transmission+between+identified+giant+interneurons+and+thoracic+interneurons+in+the+escape+system+of+the+cockroach%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Biogenic amines modulate synaptic transmission between identified giant interneurons and thoracic interneurons in the escape system of the cockroach.</a> J. Neurobiol. 23, 644-655 (1992).</li>
<li>Roeder, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+the+ascending+giant+fiber+system+in+the+cockroach%2C+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Zool%22%5BJournal%5D)">Organization of the ascending giant fiber system in the cockroach, Periplaneta americana.</a> J. Exp. Zool. 108, 243-261 (1948).</li>
<li>Ramos, R. L., Moiseff, A., Brumberg, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Utility+and+versatility+of+extracellular+recordings+from+the+cockroach+for+neurophysiological+instruction+and+demonstration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Undergrad.+Neurosci.+Educ%22%5BJournal%5D)">Utility and versatility of extracellular recordings from the cockroach for neurophysiological instruction and demonstration.</a> J. Undergrad. Neurosci. Educ. 5, (2007).</li>
<li>Oakley, B., Schafer, R. Experimental neurobiology. , University of Michigan Press. Ann Arbor. (1978).</li>
<li>Welsh, J. H., Smith, R. I., Kammer, A. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWelsh%2C+JH+%22Laboratory+exercises+in+invertebrate+physiology%22">Laboratory exercises in invertebrate physiology</a>. , Burgess Publishing Company. Minneapolis. (1968).</li>
<li>Leksrisawat, B., Cooper, A. S., Gilberts, A. B., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+receptor+organs+in+the+crayfish+abdomen%3A+a+student+laboratory+exercise+in+proprioception%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Muscle receptor organs in the crayfish abdomen: a student laboratory exercise in proprioception.</a> J. Vis. Exp. (45), e2323(2010).</li>
<li>Bacon, J. P., Blagburn, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ectopic+sensory+neurons+in+mutant+cockroaches+compete+with+normal+cells+for+central+targets%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Ectopic sensory neurons in mutant cockroaches compete with normal cells for central targets.</a> Development. 115, 773-784 (1992).</li>
<li>Blagburn, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-factors+and+co-repressors+of+Engrailed%3A+expression+in+the+central+nervous+system+and+cerci+of+the+cockroach%2C+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tiss.+Res%22%5BJournal%5D)">Co-factors and co-repressors of Engrailed: expression in the central nervous system and cerci of the cockroach, Periplaneta americana.</a> Cell Tiss. Res. 327, 177-187 (2007).</li>
<li>Blagburn, J. M., Gibbon, C. R., Bacon, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+engrailed+in+an+array+of+identified+sensory+neurons%3A+comparison+with+position%2C+axonal+arborization%2C+and+synaptic+connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Expression of engrailed in an array of identified sensory neurons: comparison with position, axonal arborization, and synaptic connectivity.</a> J. Neurobiol. 28, 493-505 (1995).</li>
<li>Booth, D., Marie, B., Domenici, P., Blagburn, J. M., Bacon, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+control+of+behavior%3A+engrailed+knock-out+changes+cockroach+escape+trajectories%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Transcriptional control of behavior: engrailed knock-out changes cockroach escape trajectories.</a> J. Neurosci. 29, 7181-7190 (2009).</li>
<li>Schrader, S., Horseman, G., Cokl, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directional+sensitivity+of+wind-sensitive+giant+interneurons+in+the+cave+cricket+Troglophilus+neglectus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Zool%22%5BJournal%5D)">Directional sensitivity of wind-sensitive giant interneurons in the cave cricket Troglophilus neglectus.</a> J. Exp. Zool. 292, 73-81 (2002).</li>
<li>Libersat, F., Goldstein, R. S., Camhi, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonsynaptic+regulation+of+sensory+activity+during+movement+in+cockroaches%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Nonsynaptic regulation of sensory activity during movement in cockroaches.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84, 8150-8154 (1987).</li>
<li>Stern, M., Ediger, V. L., Gibbon, C. R., Blagburn, J. M., Bacon, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regeneration+of+cercal+filiform+hair+sensory+neurons+in+the+first-instar+cockroach+restores+escape+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Regeneration of cercal filiform hair sensory neurons in the first-instar cockroach restores escape behavior.</a> J. Neurobiol. 33, 439-458 (1997).</li>
<li>Blagburn, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+specificity+in+the+first+instar+cockroach%3A+patterns+of+monosynaptic+input+from+filiform+hair+afferents+to+giant+interneurons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol+A%22%5BJournal%5D)">Synaptic specificity in the first instar cockroach: patterns of monosynaptic input from filiform hair afferents to giant interneurons.</a> J. Comp. Physiol A. 166, 133-142 (1989).</li>
<li>Watanabe, H., Ai, H., Yokohari, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatio-temporal+activity+patterns+of+odor-induced+synchronized+potentials+revealed+by+voltage-sensitive+dye+imaging+and+intracellular+recording+in+the+antennal+lobe+of+the+cockroach%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Sys.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Spatio-temporal activity patterns of odor-induced synchronized potentials revealed by voltage-sensitive dye imaging and intracellular recording in the antennal lobe of the cockroach.</a> Front. Sys. Neurosci. (6), 55(2012).</li>
<li>Nishino, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+and+olfactory+input+segregation+in+the+mushroom+body+calyces+in+a+basal+neopteran%2C+the+American+cockroach%5BTitle%5D)+AND+%22Arthropod+Struct.+Dev%22%5BJournal%5D)">Visual and olfactory input segregation in the mushroom body calyces in a basal neopteran, the American cockroach.</a> Arthropod Struct. Dev. 41, 3-16 (2012).</li>
<li>Elia, A. J., Gardner, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+effects+of+DDT+on+the+behavior+and+central+nervous+system+activity+in+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22Pestic.+Biochem.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Long-term effects of DDT on the behavior and central nervous system activity in Periplaneta americana.</a> Pestic. Biochem. Physiol. 21, 326-335 (1984).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין ניגוד עניינים.

אחת הסיבות למציגים טכניקות להכנה הקלסית הזה הוא שמערכת cerci הייתה ועדיין הוא אזור פעיל של מחקר בהתמודדות עם שאלות של הפיתוח של מעגלים עצביים, כמו גם שאלות לגבי תיקון הסינפטי והתחדשות 26-31. כך או שיטה לעורר פעילות בחוט עצב הגחון המקק יכולה לשמש כדי לבחון את ההשפעות של סוכנים או חומרי הדברה תרופתיים על תפקוד מערכת עצבים. ניסויים אלו נעשים פשוט על ידי המסת כימיקלים neuroactive למלוחה. אחרי שהחלפתי את הפתרון הזה עם מדיום הרחצה הרגיל, שינויים בפעילות עוררת או ספונטנית אפשר לראות בעת ההקלטה מconnectives או עצב מוטורי לתת קריאת נתונים של ההשפעה של החומר הכימי על תפקוד מערכת העצבים המרכזית עולים בקנה אחד. כמו בכל הניסויים נוירופיזיולוגיות בעיה נפוצה היא רעש חשמלי. הגורם כנראה הגדול ביותר באיכות אות להכנות אלה iשל חותם האלקטרודה היניקה על רקמת העצב. חותם חזק שלא לצייר לגמרי בעצב או חיבור cercal הוא אידיאלי. הקלטות גם יכולות להתבצע באמצעות אלקטרודות וו כפולה ממוקמת מתחת לחוט העצב ובידוד VNC בתערובת של שמן מינרלים ווזלין. התערובת יכולה להיות טעונה לתוך מזרק וגורשה סביב חוט העצב 32. גם נתיחה זהירה היא קריטית כאן כמו בכל הכנה של מערכת העצבים המרכזית. חלקם עשוי למצוא את זה קל יותר לגשת למערכת העצבים המרכזית על ידי לנתח הציפורן הגבי. אמנם זה מקטין את האפשרות של פגיעה בעצב בחוט הגחון זה יכול להיות קשה יותר להסיר את כל הקרביים שימוש בגישה זו. זה לא תואר כאן, אבל הכנה זו ניתנת להקלטה תאית בinterneurons הענק 32,33. חוט העצב כולו ניתן גם להסיר כדי להתאים כמה אלקטרודות הקלטה ומגרה בו זמנית. בחקר עובדה של אונה, בו פטריות מחושיםdy, ומבנים במערכת העצבים המרכזית קדמי אחרים הוא עדיין בעיצומה 34-35. אמנם תיקן מערכת העצבים המרכזית ממשיך לשפוך אור על מחקר הנוירוביולוגי מודרני ההכנה הספציפית הזה היא פשוטה מספיק כדי לשמש במעבדות אקדמיות לתואר ראשון.

יש יותר מ -4,000 מיני מקק אלא רק על 30 הם ביתיים מזיקים. אולי המוכר ביותר הוא אמריקנה Periplaneta התיקן האמריקאי misnamed שמקורו באפריקה, וכעת הוא נמצא כמעט בכל מקום על פני כדור הארץ. בנוסף למהירות שלו המהירה הריצה 1 והתנהגות מתחמקת, באזורים הטרופיים פ אמריקנה מסוגלת 2,3 טיסה. המאפיינים העיקריים של מערכת מקק העצבים המרכזית (CNS) הם הטבע שלה מפולח וביזור שליטת תהליכי 4,5. המוח, בית החזה, וגרעיני בטן הם חברו יחד על ידי connectives interganglionic לזווג כדי ליצור את חוט עצב הגחון (VNC). הגרעינים בכל פלח הם שילוב מרכזים. הם מורכבים מאזור חיצוני, קליפת המוח מכיל תאים אחראים על מחסום חדירות דם למוח ממש מתחתיהם, וsomata של origi נוירוניםnating בגנגליון ש. somata אלה עשויים להשתייך לinterneurons, הנוירונים ויסות, או נוירונים מוטוריים. הם מספקים אקסונים הנשארים בתוך הגנגליון ממוצא (interneuron המקומי), או אקסונים שפרויקט בין הגרעינים של מערכת העצבים המרכזית (interneurons interganglionic) או שתסתיימו בתאי שריר היקפי (הנוירונים מוטוריים). רוב somata ממוקם ventrally או ventrolaterally בקליפת ganglionic 5. Connectives לזווג, interganglionic מכיל רק אקסונים ולא גופי תא עצביים. Neuropil של הגנגליון מכילה תאי גליה (neuroglia), קטעי האקסון, צרורות של אקסונים ודנדריטים (neurites) של נוירונים. Neuropil נטולת גופי תא עצביים. זהו האזור בתוך הגנגליון שבו תקשורת הסינפטי ישירה בין תאי עצב ואינטגרציה של תשומות להתרחש. יכולתו של התיקן האמריקאי פ אמריקנה לזהות ופתאום להגיב לטורף מתקרב (רגל, האןד, וכו &#39;.) יוחס למעגל רפלקס שמורכב מcerci ו6,7 מערכת סיבים הענק. Cerci הוא זוג, מבני רוח רגישה כמו קרן ממוקמים בקצה של הבטן (איור 1). בפ אמריקנה פני השטח הגחון של כל cercus מכיל כ 200 filiform (חוט) שערות המסודרים ב14 עמודות. תשעה עמודים אלה יכולים להיות מזוהים באופן עקבי בבעלי חיים שונים על פי מאפייני התגובה של תא קולטן הקשורות ואקסון. כל שערה היא בשקע המאפשר לה להתכופף בקלות ביותר במישור אחד שהוא ספציפי עמודה. תנועה של השיער בכיוון אחד לאורך המטוס שלה גורמת לשלילת קוטביות בתא קולטן ופרץ של פוטנציאל פעולה (APS) בתא העצב התחושתי. תנועה בכיוון ההפוך מעכבת כל נקודתי גישה ספונטניות שוטפת 8. המטוס המועדף של סטיה והכיווניות של התגובה הוא שונה בכל טור. לפיכך, filiforמתחמים מ &#39;שיער קולטן אחראים לא רק לאיתור התנועה של אוויר, אלא גם עבור&#39; קידוד &#39;, בצורה של נקודתי גישה, הכיוון שממנו זרם האוויר שמקורו. עיבוד מידע זה על ידי מערכת העצבים המרכזית גורם לתגובה מתאימה &quot;בריחה 6,7. ייחוד זה פונקציונלי, עמודים של השערות חושיות נשמר מבעלי החיים לבעלי חיים. תא קולטן של כל שיער filiform אחראי לtransducing הסטייה מכאנית של השיער לאירוע עצבי (וכתוצאה מכך פרץ או עיכוב של נקודתי גישה בהאקסון של תא קולטן 9. נקודתי הגישה לנסוע לגנגליון בטן המסוף (A6) באמצעות cercal XI עצב, שם הם סינפסה עם אקסונים ענק של חוט עצב הגחון (VNC). הם האמינו אקסונים הענק שיהיו אחראי על העברת והעירור הבא של הנוירונים מוטוריים שגורם לבריחת התנהגות 6,10,11. O חביון התנהגותייםf תגובת הבריחה של פ אמריקנה היא אחת הקצר ביותר של כל בעל חיים 7. חביון התנהגות הוא הזמן שבין הגעתו של גירוי בmechanoreceptor והייזום של תגובת בריחה. בניסויים באמצעות צילום במהירות גבוהה כדי להקליט את ניסיון הבריחה מקרפדה לתקוף, המקק נצפה להתחיל התור שלה הרחק מהקרפדה בכ -40 אלפיות שניים (זמן מתחילת הארכת לשון למקק תנועת 7,12. שימוש פחזנית רוח מבוקרת ניסויים אחרים, חביון התנהגותיים יכול להיות מופחת ל11 אלפית שניים. גילו כי מהירות משב רוח מינימאלית של מ&quot;מ 12 / אלפיות שניים (עם האצת 600 מ&quot;מ / msec 2) יכולה לעורר תגובת בריחה, ואילו מהירויות נמוכות עוד יותר (3 מ&quot;מ / שניות) הנגרם על הליכה איטית מקקים להפסיק לנוע 12. המתאם החזק שקיים בדרך כלל בין מערכות סיבים ענקית ובריחת התנהגות תועד היטב 13,14. בinstances בי תא מסוים הוא הכרחי ומספיק כדי לעורר התנהגות מסוימת של התאים המכונה נוירון פקודה 15,16. interneurons הענק (GIS) במעגל בריחת רוח של פ אמריקנה נחוצות לא לרפלקס. בעלי חיים שהניסוי ablated חיילים אמריקאים עדיין מפגינים התנהגות הבריחה ולכן חיילים אלה לא נחשבים נוירונים פקודת 17,18. ניתוק connectives צוואר הרחם, כי הם מקורי למעגל הסנסורית גם משפיע על ההתנהגות, מצביע על כך שיש יורד קלט ממוח השפעה על כיוון הבריחה 19. היבטים אלה של שליטה ויתירות קנס הם בעל חשיבות עליונה להישרדותו של האורגניזם ומשלימים אפנון neurochemical באמצעות אמינים יוגניים 20. פ הכנת חוט עצב אמריקנה כבר מערכת מודל אלגנטית לneuroethologists במשך עשרות שנים רבות בעבר החל בעבודתם החלוצית של רדר &lt;sup&gt; 21. זה מאפשר לתלמידים להקליט, להציג ולנתח את פעילות העיקרית חושית ותגובות שנוצרה על ידי interneurons הענק ל22,23,24 הקלט שלהם. בנוסף להעברת הרעיון שמעגלים עצביים הניתנים לזיהוי בבסיס תגובות התנהגותיות לסביבה, התרגילים האלה צריכים להנחיל הערכה לתרומתם הביולוגית שנעשתה על ידי מזיקים ביתיים נפוצים זה.

<table><tbody><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;ריאגנט&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>Sylgard</td><td>Dow Corning</td><td>ערכה של סיליקון 182</td><td>ערכה של אלסטומר סיליקון 182</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>&lt;strong&gt;S7653&lt;/strong&gt;</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5670</td><td></td></tr><tr><td>NaH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>71505</td><td></td></tr><tr><td>נתרן&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9390</td><td></td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td><td>לכיוון ה-pH</td></tr><tr><td>HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td>לכיוון ה-pH</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;שם החומר&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>כלי נתיחה</td><td>World Precision Instruments</td><td>מגוון</td><td></td></tr><tr><td>סיכות לחרקים</td><td>Fine Science Tools, Inc</td><td>26001-60</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ דיסקציה</td><td>World Precision Instruments</td><td>PZMIII-BS</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרודות זכוכית</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CLS7095B5X</td><td>מארז של 200, אלקטרודות יניקה</td></tr><tr><td>מיקרו-מניפולטור</td><td>World Precision Instruments</td><td>MD4-M3-R</td><td>ניתן לקבע לבסיס או למוט מתכת</td></tr><tr><td>חוט כסף (10/1,000 אינץ')</td><td>A-M Systems</td><td>782500</td><td></td></tr><tr><td>מחשב</td><td>כל חברה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מגבר דיפרנציאלי AC/DC</td><td>A-M Systems</td><td>דגם 3000</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 26T</td><td><a href="http://www.adinstruments.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> AD Instruments</a></td><td>27T</td><td></td></tr><tr><td>ראש הבמה</td><td><a href="http://www.adinstruments.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> AD Instruments</a></td><td></td><td>מגיע עם מגבר AC/DC</td></tr><tr><td>LabChart7</td><td><a href="http://www.adinstruments.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> AD Instruments</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מובילי חשמל</td><td>כל חברה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>כלי זכוכית</td><td>צור את עצמך</td><td></td><td>למניפולציה של עצבים</td></tr><tr><td>כבלים ומחברים</td><td>כל חברה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>פיפטות עם נשפקים</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-711-7</td><td>מארז של 500</td></tr><tr><td>ביכרים</td><td>כל חברה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>שעווה או חימר פיסול</td><td>כל חברה או חנויות מקומיות</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מעורר</td><td>Grass Instruments</td><td>SD9 או S88</td><td></td></tr><tr><td>קצה פלסטיק עבור אלקטרודת יניקה</td><td>חנות חומרי בניין מקומית (מותג Watt's)</td><td>&amp;frac14; קוטר חיצוני בשטרים x קוטר פנימי של 0.170 אינץ'</td><td>חתוך לחתיכות קטנות. משוך החוצה מעל להבה וגזור את הקצה לגודל הנכון.</td></tr></tbody></table>

עצבית במעגל הקלטה ממערכת עצבים מקק שלמה

Neural Circuit Recording from an Intact Cockroach Nervous System

הכנת כבל עצב הגחון המקק היא מערכת צייתנית לניסויי neuroethology, דוגמנות רשת עצבית, ובדיקת ההשפעות הפיזיולוגיות של חומרי הדברה. מאמר זה מתאר את היקף מערכות חוש מקק שיכול לשמש לassay איך מערכת עצבים של חרקים מגיבה להפרעות סביבתיות. דגש כאן הוא על הבריחה בתיווכו של cerci להעברת סיבים ענק באמריקנה Periplaneta ההתנהגות. זה בהכנת אתר דורש רק מיומנות לנתח מתונה ומומחיות אלקטרו ליצור הקלטות לשחזור של פעילות עצבית. אז יכולים להיות מיושמים פפטידים או כימיקלים אחרים באופן ישיר למערכת העצבים בתמיסה עם תמיסת מלח הפיזיולוגי. חרקים יכולים גם להינתן לפני לנתיחה ומעגל הבריחה יכול לשמש כמדד למצבו הנרגש של מערכת העצבים המרכזית. בהקשר זה מבחני שתוארו במסמך זה יהיו שימושי גם לימיןesearchers המעוניין בהתחדשות איבר ואת האבולוציה של התפתחות מערכת עצבים שלפ אמריקנה היא אורגניזם מודל שנקבע.

גירוי של שערות על cerci ידי משב אוויר גורם לפריקות של עצב סנסורי עיקרי שניתן להקליט באמצעות אלקטרודות יניקה תאית מצורפים או לconnectives בין גרעיני בטן או עצב cercal עצמו (איור 8). אמפליטודות ספייק נרשמה משני האזורים הן בסדר הגודל של כמה מיקרו וולטים למיליוולט. בגלל אינטגרציה חושית בגנגליון מספר הקוצים שנצפו בפוטנציאל הפעולה המורכב או כקוצים בודדים שנרשמו מעצב cercal להפליא יותר מאשר נצפה בהקלטות מconnectives. עם זאת גם לציין כי יש באופן משמעותי פחות רעש בהקלטה בחיבור בשל החותם הדוק יותר בין האלקטרודה ורקמת העצבים. על ידי מתנשף אוויר בקוצים הגדולים cerci ניתן לצפות בconnectives (איור 8 א). שימוש בשיטה זו מגרה, קלטות בין A3 ו-A4 טיפוסי<html> ly להראות אופייני ספייק גדול של interneuron הענק (ים). הקלטה מעצב cercal תוך שפשוף cerci עם מלקחיים פיזי הופקה חזה חזק של פעילות (איור 8 ב 1). בהקלטה אחרת, 2 נשיפות של אוויר בכל המיוצרים על תגובת קורע מהירה בעצב cercal (איור 8 ב 2). כאשר גירוי חשמלי עצבי cercal עם האלקטרודה יניקה והקלטה בחיבור בין A3 ו-A4, אפשר להתבונן בסף הגירוי לעורר תגובות (איור 8C 1). הגירוי החשמלי של עצב cercal בבירור מעורר תגובה בconnectives שניתן לכמת ללימודים מניפולטיביים עם סוכנים תרופתיים או הסביבתי המקומי מקיף, כגון טמפרטורה (איור 8C 2). <html> fig1.jpg &quot;/&gt; איור 1. אמריקנה Periplaneta עם cerci ללא פגע. <img alt="איור 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig2.jpg" /> איור 2. תצוגת הגחון של חוט עצב מקק כפי שראו עם ציפורן הגחון הוסרה (). תצוגה מוגדלת של המגזר שהותווה על ידי חיצים נראית ב( ב &#39;). ב (ג) connectives נשפך בין A4 ו-A3 עם בדיקה זכוכית. הגנגליון בטן 6 ה מוצג ב( ד &#39;) עם שני עצבי cercal עוזבים בסוף הזנב. <img alt="איור 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig3.jpg" /> איור 3. תצוגת הגחון סכמטי של חוט עצב מקק. י&quot;ש &quot;&gt; <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig4.jpg" /> איור 4. Cerci מוצב כלפי מעלה אל מחוץ לאמבטיה מלוחה. יכולה להיות מוצפת הבטן פתחה עם מי מלח (א &#39;) עם קצה הזנב של המקק שמוגבה עם תקוע פיסה בצורה קטנה של אלסטומר סיליקון על מנת לשמור cerci החוצה באמבטיה (ב &#39;). <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig5.jpg" /> איור 5. הגנגליון הבטן ה -6 עם עצב cercal (שתואר על ידי חיצים). <img alt="איור 6" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig6.jpg" /> איור 6. הציוד להגדיר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50584/50584fig6large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה lar</a>דמות ger. <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig7.jpg" /> איור 7. להגדיר מגרה והאלקטרודה הקלטה. <img alt="איור 8" fo:content-width="5.75in" src="/files/ftp_upload/50584/50584fig8.jpg" /> איור 8. הקלטות עצביות של connectives ועצב cercal עם נהלי גירוי שונים. הקלטה עם האלקטרודה יניקה מconnectives בין A3 ו-A4 בעוד מתנשפים אוויר בcerci (א &#39;). הקלטה מהנוירונים cercal העיקריים עם האלקטרודה יניקה תוך שפשוף או פיזי (ב 1) או מתן נשיפות אוויר (ב 2) תוצאות בפרצים מהירים של פעילות בעצב cercal. גירוי חשמלי עצבי cercal מייצר תגובות בconnectives ( <strong&gt; C 1). שים לב העלייה ההדרגתית בעוצמת הגירוי (חיצים מצביעים על המשרעת של חפץ המגרה) ואת עוצמת עוררו התגובות הבאות. הגירוי החשמלי של עצב cercal מספק אמצעים יחסית יותר מבוקרים של גירוי העצבי cercal לעקביות בגירוי לכימות התגובות (C 2).

מאמר זה מתאר את נתיחת מקק הגחון עצב בחוט והקלטות תאית מן העצב וconnectives cercal. עוררו תגובות מופקות על ידי גירוי חשמלי של עצב cercal או הגירוי מכאני ישיר של cerci.

The cockroach ventral nerve cord preparation is a tractable system for neuroethology experiments, neural network modeling, and testing the physiological ...

טכניקה זו מדגימה כיצד אורגניזם מזהה את סביבתו באמצעות גירויים חושיים מכאנו וכיצד המידע משולב ומשתנה במרכזים גבוהים יותר של מערכת העצבים המרכזית על ידי חשיפת חוט העצב הגחוני ועצבי המעגל. ראשית מתעדים מהחיבורים בחוט העצב הגחוני, מה שמדגים את סוג האותות שמערכת העצבים המרכזית מעבירה. לאחר מכן מתעדים מהנוירונים החושיים הראשוניים כדי להשוות את הפעילות של תאי העצב הראשוניים לפעילות בחיבורים.התוצאות מראות כיצד תנועת השערות העדינות על ידי רטט אוויר מקשרת אותות חשמליים למערכת העצבים המרכזית וכיצד אותות אלה מעובדים. שיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי השילוב של פעילות נוירונים חושיים וג'וקים, או שניתן ליישם אותה על מעגלים מוטוריים אחרים או אורגניזמים מודלים אחרים. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שניתוח יכול להיות מעט מאתגר לנתח את החיה בדיוק כדי לשמור על השערות החושיות יבשות תוך כדי הקלטה מהעצב התחושתי הראשוני.הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שקשה ללמוד אותה מכיוון שקל לפגוע בצרור העצבים. בחר תיקן זכר ממיכל ההחזקה שיש לו סביב החלקים האחרונים של הזכר צרים ואין להם שחלות ומסת ביצים, בניגוד לנקבה. לזכרי ה-P אמריקנה יש גם זוג עיניים קצרות סטייל בין הסביבות, שאינן נצפות אצל הנקבות, חותכות את הכנפיים, הרגליים והראש.לאחר מכן הצמד את צד הגחון של הגוף כלפי מעלה לצלחת מרופדת באלסטומר סיליקון בעזרת מלקחיים. הרם את צלחות הגחון וחתוך אותן במספריים עדינות החל מהקצה האחורי ועובד מלפנים שמור תמיד על לחות האיברים הפנימיים בעזרת סחיטה תוך ניסיון לשמור על הסירקה יבשה. זה נעשה על ידי שימוש בשעווה או גומי כדי להרים את הבטן.אם הקרקס אכן נרטב, יבש אותם עם פיסת נייר טישו. לאחר מכן, דחוף הצידה את האיברים הפנימיים ואת החומר הלבן. ה-VNC אמור להיות גלוי כעת בין קנה הנשימה המבריק E.It עובר לאורך הבטן.ייתכן שיהיה צורך לכוונן את התאורה כדי לראות את ה-VNC. אל תטפל ב-VNC עם מלקחיים או סיכות חרקים. במקום זאת, תפעל אותו באמצעות בדיקות זכוכית.נקה את מערכת קנה הנשימה E של החיה מחוט העצב בצורה הטובה ביותר האפשרית בעזרת מלקחיים עם זוג מחטי זכוכית עדינות. פצל בזהירות רבה את חיבורי ה- VNC לאורך בין A שש לחמש או עריסת A חמש וארבע גרעינים. הסירי והבטן כלפי מעלה מתוך אמבט המלח.השתמש בסיכות חרקים מקוצרות ובשעווה או בטריז של אלסטומר הסיליקון. היזהר במיוחד בקטע הבטן האחרון כדי למנוע פגיעה בעצבי המעגל, המוקרנים לתוך הגנגליון. יש להציב את מיקרוסקופ ההכנה המנותח ומנגנון ההקלטה בתוך כלוב פאראדיי כדי לחסום שדות חשמליים חיצוניים שיכולים לעקוף אותות מהנוירונים.מקם את המיקרוסקופ כך שהוא משקיף על הבמה. לאחר מכן התאם את המיקום של אלומת התאורה בעוצמה גבוהה. כדי לדמיין בצורה הטובה ביותר את ההכנה, חבר את המגבר הדיפרנציאלי AC CDC ליחידת הקלטת הנתונים המשולבת.יש לחבר את שלב הראש המחזיק מיקרו אלקטרודה למגבר. כדי לייצב את ההקלטות. טחנו את הבטן עם חוט הכסף המצופה בכלוריד.הסיבה לחוט ההארקה הכסוף היא אם התמיסה בתוך חלל הגוף מאבדת מגע עם נוזל הרחצה בכלי. ואז התמיסה, המשויכת לאלקטרודת ההקלטה, נשארת מקורקעת. לאחר מכן, הגדר את תדר ההקלטה לארבעה קילו-הרץ.לאחר מכן התחל את סולם המתח על העקבות ב -500 מילי-וולט. התאם זאת לפי הצורך והגדר את התוכנה לפעול במצב רציף או אוסצילוסקופ להכנה. חתוך את אחד מחיבורי ה-VNC קרוב לחמש.לאחר מכן הנח את הקצה החתוך המחובר לשש לתוך אלקטרודת יניקה מלאה מראש בתמיסת צלצול. בעזרת פיפטה יבשה נשפו אוויר על השערות הממוקמות בכל קרקס. בדוק אם גירוי השערות בקרקס המקביל לחיבור המוקלט נותן תגובה שונה מזו הנגדית.שימו לב למשרעת התגובה ולתדירות הדוקרנים. לאחר מכן העבר את אלקטרודת היניקה לעצב עיגול להקלטה. אם ההתאמה לא טובה, עבור לקצה אלקטרודה עם פתח קטן יותר.לאחר מכן, חתכו את עצב העיגול קרוב לשש ומצצו את העצב המוביל לקרקס. זה אמור לגרום לפוטנציאל פעולה ספונטני. עכשיו נשפו אוויר על הקרקס ושימו לב לתגובות.העבר את תוכנת ההקלטה למצב טאטא כך שהיא תתעד עקבות בכל פעם שמופעל גירוי. עקבות אלה צריכים להיות בין אלפית השנייה ל-500 אלפיות השנייה. חבר את האלקטרודה המגרה לפלט הסטימולטור וחבר את פלט ההדק BNC מהסטימולטור לכניסת ההדק ביחידת ההקלטה.כעת, פרמטרים מסוימים של גירוי צריכים לעורר תגובה, להתאים את המתח המגרה כדי לקבל אות ממש מעבר לסף ומסוגל להשיג תגובה מקסימלית. אין סיבה ללכת למתחים גבוהים בהרבה מהסף המקסימלי לגיוס. מכיוון שמתח גבוה יכול להזיק לעצב, חתוך את עצב המעגל רחוק ככל האפשר כך שניתן יהיה למשוך שורש עצב ארוך לכביש אלקטרודות היניקה המגרה.כעת, ניתן להשתמש בחיבור בין גרעיני A 6 ו-5 או בקטע קדמי יותר. משוך מי מלח לתוך אלקטרודת היניקה ולאחר מכן משוך חיבור חתוך לתוך האלקטרודה. ודא שהאלקטרודה המגרה מקורקעת במי מלח האמבטיה.באופן אידיאלי, אלקטרודת ההקלטה צריכה להיות בבטן ליד שלוש. כעת ספק סדרה של גירויים בודדים של מתח גובר עד להופעת פוטנציאל פעולה מורכב על המסך. שימו לב למתח המעורר המינימלי ומשך הזמן כדי לגייס תגובה.התחל נמוך והגביר את העוצמה עד שנצפתה תגובה סינפטית בחיבורים. הספייק הגדול ופוטנציאל הפעולה החוץ-תאי מהאקסונים הענקיים יופיעו תחילה, ולאחר מכן ניתן להבחין בפוטנציאל פעולה קטן יותר על ידי נשיפה של אוויר ב-cci. קוצים גדולים נצפו בחיבורים באמצעות פרדיגמה מגרה זו.הקלטות מהחיבורים בין שלוש לארבע הראו בדרך כלל ספייק גדול האופייני לנוירונים הבין-עצביים הענקיים המתעדים מעצב מעגלי בזמן ששפשוף פיזי של הסירי בפינצטה יצר פרץ חזק של פעילות בהקלטה אחרת שתי נשיפות אוויר, כל אחת מהן ייצרה תגובת התפרצות מהירה בעצב המעגל בעת גירוי חשמלי של עצב המעגל עם אלקטרודת יניקה והקלטה בחיבור בין שלוש ל ארבע, נרשם סף בגירוי לתגובות מעוררות. גירוי חשמלי של עצב המעגל מעורר בבירור תגובה בחיבורים שניתן לכמת למחקרים מניפולטיביים עם חומרים פרמקולוגיים או עם פרמטרים סביבתיים מקומיים לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך כשעה אם היא מבוצעת כראוי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לא לצבוט את העצבים בפינצטה או לא למשוך את העצבים חזק מדי עם אלקטרודת יניקה.לאחר צפייה בסרטון זה, אנו מקווים שיש לכם הבנה טובה כיצד לנתח את מערכת העצבים של הג'וקים ולאסוף הקלטות חוץ-תאיות מעוררות חושים.

neural-circuit-recording-from-an-intact-cockroach-nervous-system

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

וידאו זה מדגים את נוהל בידוד המוח כולו מן הבוגרים תסיסנית כהכנה ההקלטה מתא עצב בודד באמצעות תא רגיל הטכנולוגיה כולו. זה כולל תמונות של תאים GFP ונוירונים שכותרתו שנצפו במהלך ההקלטה.

תא הקלטות שלמות של המוח של מבוגרים תסיסנית

לא פולשני מדידות של דפוסי פעילות עצבית להתנהג בחופשיות בעלי חיים מתקבלים על ידי שילוב של הקלטות neurophysiological עם videography במהירות גבוהה.

הקלטות של הפעלת מעגלים עצביים מתנהגת בחופשיות בעלי חיים

הקלטה של ​​אלקטרו תסיסנית עובריים

הקלטה בו זמנית של אותות סידן מתא עצב לזהות התנהגות האכלה של תסיסנית melanogaster</em

הסרטון מדגים רישום חוץ-תאי של פעילות עצבית ממערכת העצבים המרכזית (CNS) של זחלי דרוזופילה. מערכת העצבים המרכזית הטרנסקטיבית ממוקמת בתא הקלטה, והפעילות החשמלית לעצב יורד נרשמת כדי לקבוע את תדר הירי הבסיסי. לאחר מכן מוצג סוכן בדיקה, והשינוי בתדירות הירי נרשם כדי לקבוע את ההשפעה המעוררת או המעכבת של הסוכן.

רישום חוץ-תאי של פעילות חשמלית במערכת העצבים המרכזית של דרוזופילה

אנחנו מדגימים וריאציות של טכניקה רבת יחידת ההקלטה התאית לאפיין תגובות ריח מעורר בשלושת השלבים הראשונים של מסלול ההרחה חסר חוליות. טכניקות אלה יכולים בקלות להיות מותאמות לבחינת פעילות הרכב במערכות עצביות אחרות גם כן.

שיטות הקלטה בעל מספר יחידות לאפיין את הפעילות עצבית בארבה (<em&gt; Schistocerca אמריקנה</em&gt;) מעגלי ריח

אנחנו פיתחנו בעבר טכניקה להשתלת חוטי tetrode לתוך המתחם המרכזי של מוח של מקק המאפשר לנו לעקוב אחר פעילות ביחידות בודדות של מקקים קשורים. כאן אנו מציגים גרסה שונה של טכניקה המאפשרת לנו גם כדי להקליט את פעילות המוח במעבר חרקים באופן חופשי.

תאי חוט Tetrode הקלטה במוח של חופשיות הליכה חרקים

הקלטות ארוכות טווח תאיים בו זמנית משני neuropiles המוח שונה או שני קטעים אנטומיים שונים הוקמו בדבורי דבש. הקלטות אלה מאפשרות החקירה של היבטים זמניים של עיבוד עצבי על פני אזורים שונים במוח בנוירון הבודד, כמו גם ברמת ההרכב בבעלי חיים מתנהגים.

הקלטות ארוכות טווח בו זמנית בשני שלבים עצביים עיבוד במתנהגים דבורי דבש

מיקרואלקטרודות חדות מאפשרות אפיון אלקטרופיזיולוגי מדויק של תפוקת קולטני האור והאינטרנוירונים החזותיים בדרוזופילה חיה. כאן אנו מראים כיצד להשתמש בשיטה זו כדי להקליט תגובות מתח באיכות גבוהה של תאים בודדים לגירוי אור מבוקר. שיטה זו אידיאלית לחקר עיבוד מידע עצבי בעיניים של תרכובות חרקים.

שיטת אלקטרו עבור תגובות מתח תאיים הקלטה של<em&gt; תסיסנית</em&gt; קולטני אור ו interneurons יאירו גירויים<em&gt; In vivo</em

פרוטוקול זה מתאר שיטה כדי להקליט את הפעילות החשמלית יורד של מערכת העצבים המרכזית דרוזופילה melanogaster כדי לאפשר את עלות-יעיל ונוח בדיקה של סוכנים תרופתי, מוטציות גנטיות של חלבונים עצבית, ו/או את התפקיד של מסלולים פיזיולוגיים נחקרו.

הקלטה אלקטרופיזיולוגיות של פעילות מערכת העצבים המרכזית השלישית-לחלל דרוזופילה Melanogaster

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

למדו טכניקות ניתוח והקלטה חוץ-תאית ממערכת העצבים של מקק. השיטה מדגימה עיבוד מידע חושי במערכת העצבים המרכזית באמצעות גירוי מכני וחשמלי של זיפים תחושתיים.

עצבית במעגל הקלטה ממערכת עצבים מקק שלמה

גלה סרטונים נוספים