Name: פעילות של נוירונים אפרנט קו לרוחב אחורי במהלך שחייה בזברהפיש (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: למדו לרשום פעילות נוירונים אפרנט בזברהפיש בשיטת patch electrophysiology. פרוטוקול זה מאפשר מעקב בזמן אמת אחר תגובות תאי שיער בקו לרוחב אחורי ומספק תובנות לגבי מנגנוני שמיעה וחרשות בבני אדם.

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

playerTrialDesktop

אנו מודים בהכרת תודה על תמיכת המכון הלאומי לבריאות (DC010809), הקרן הלאומית למדע (IOS1257150, 1856237), ומעבדת ויטני למדעי המוח הימיים ל J.C.L. ברצוננו להודות לחברי מעבדת ליאו בעבר ובהווה על הדיונים הממריצה.

<ol><li>Trapani, J. G., Nicolson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+spontaneous+activity+in+afferent+neurons+of+the+zebrafish+lateral-line+organ%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Mechanism of spontaneous activity in afferent neurons of the zebrafish lateral-line organ.</a> The Journal of Neuroscience. 31 (5), 1614-1623 (2011).</li>
<li>Haehnel-Taguchi, M., Akanyeti, O., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Afferent+and+motorneuron+activity+in+response+to+single+neuromast+stimulation+in+the+posterior+lateral+line+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Afferent and motorneuron activity in response to single neuromast stimulation in the posterior lateral line of larval zebrafish.</a> Journal of Neurophysiology. 112 (6), 1329-1339 (2014).</li>
<li>Levi, R., Akanyeti, O., Ballo, A., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+response+properties+of+primary+afferent+neurons+in+the+posterior+lateral+line+system+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Frequency response properties of primary afferent neurons in the posterior lateral line system of larval zebrafish.</a> Journal of Neurophysiology. 113 (2), 657-668 (2015).</li>
<li>Harris, G. G., Fishkopf, L. S., Flock, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Receptor+potentials+from+hair+cells+of+the+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Receptor potentials from hair cells of the lateral line.</a> Science. 167 (3914), 76-79 (1970).</li>
<li>Dow, E., Jacobo, A., Hossain, S., Siletti, K., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Connectomics+of+the+zebrafish%27s+lateral+line+neuromast+reveals+wiring+and+miswiring+in+a+simple+microcircuit%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Connectomics of the zebrafish's lateral line neuromast reveals wiring and miswiring in a simple microcircuit.</a> eLife. 7, 33988(2018).</li>
<li>Obholzer, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vesicular+glutamate+transporter+3+is+required+for+synaptic+transmission+in+zebrafish+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Vesicular glutamate transporter 3 is required for synaptic transmission in zebrafish hair cells.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (9), 2110-2118 (2008).</li>
<li>Keen, E. C., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transfer+characteristics+of+the+hair+cell%27s+afferent+synapse%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Transfer characteristics of the hair cell's afferent synapse.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (14), 5537-5542 (2006).</li>
<li>Li, G., Keen, E., Andor-Ardó, D., Hudspeth, A. J., von Gersdorff, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+unitary+event+underlying+multiquantal+EPSCs+at+a+hair+cell%27s+ribbon+synapse%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The unitary event underlying multiquantal EPSCs at a hair cell's ribbon synapse.</a> The Journal of Neuroscience. 29 (23), 7558-7568 (2009).</li>
<li>Manley, G. A., Robertson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+spontaneous+activity+of+auditory+neurons+in+the+spiral+ganglion+of+the+guinea-pig+cochlea%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Analysis of spontaneous activity of auditory neurons in the spiral ganglion of the guinea-pig cochlea.</a> The Journal of Physiology. 258 (2), 323-336 (1976).</li>
<li>Kiang, N. Y. S., Watanabe, T., Thomas, E., Clark, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKiang%2C+NYS+%22Discharge+patterns+of+single+fibers+in+the+cat%27s+auditory+nerve%22">Discharge patterns of single fibers in the cat's auditory nerve</a>. , MIT Press. Cambridge MA. (1965).</li>
<li>Corey, D. P., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionic+basis+of+the+receptor+potential+in+a+vertebrate+hair+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ionic basis of the receptor potential in a vertebrate hair cell.</a> Nature. 281 (5733), 675-677 (1979).</li>
<li>Trapani, J. G., Nicolson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+recordings+from+zebrafish+lateral-line+hair+cells+and+afferent+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Physiological recordings from zebrafish lateral-line hair cells and afferent neurons.</a> Methods in Cell Biology. 100, 219-231 (2010).</li>
<li>Reinig, S., Driever, W., Arrenberg, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+descending+diencephalic+dopamine+system+is+tuned+to+sensory+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">The descending diencephalic dopamine system is tuned to sensory stimuli.</a> Current Biology. 27 (3), 318-333 (2017).</li>
<li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptically+silent+sensory+hair+cells+in+zebrafish+are+recruited+after+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Synaptically silent sensory hair cells in zebrafish are recruited after damage.</a> Nature Communications. 9 (1), 1388(2018).</li>
<li>Pichler, P., Lagnado, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+behavior+selectively+inhibits+hair+cells+activated+forward+motion+in+the+lateral+line+of+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Motor behavior selectively inhibits hair cells activated forward motion in the lateral line of zebrafish.</a> Current Biology. 30 (1), 150-157 (2020).</li>
<li>Olszewski, J., Haehnel, M., Taguchi, M., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+larvae+exhibit+rheotaxis+and+can+escape+a+continuous+suction+source+using+their+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Zebrafish larvae exhibit rheotaxis and can escape a continuous suction source using their lateral line.</a> PloS One. 7 (5), 36661(2012).</li>
<li>Suli, A., Watson, G. M., Rubel, E. W., Raible, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheotaxis+in+larval+zebrafish+is+mediated+by+lateral+line+mechanosensory+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Rheotaxis in larval zebrafish is mediated by lateral line mechanosensory hair cells.</a> PLoS One. 7 (2), 29727(2012).</li>
<li>Oteiza, P., Odstcil, I., Lauder, G., Portugues, R., Engert, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+mechanism+for+mechanosensory-based+rheotaxis+in+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A novel mechanism for mechanosensory-based rheotaxis in larval zebrafish.</a> Nature. 547 (7664), 445-448 (2017).</li>
<li>McHenry, M. J., Feitl, K. E., Strother, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Larval+zebrafish+rapidly+sense+the+water+flow+of+a+predator%27s+strike%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Letters%22%5BJournal%5D)">Larval zebrafish rapidly sense the water flow of a predator's strike.</a> Biology Letters. 5 (4), 477-479 (2009).</li>
<li>Stewart, W. J., Cardenas, G. S., McHenry, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+larvae+evade+predators+by+sensing+water+flow%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Zebrafish larvae evade predators by sensing water flow.</a> The Journal of Experimental Biology. 216, Pt 3 388-398 (2013).</li>
<li>Mekdara, P. J., Schwalbe, M. A. B., Coughlin, L. L., Tytell, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+lateral+line+ablation+and+regeneration+in+schooling+giant+danios%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The effects of lateral line ablation and regeneration in schooling giant danios.</a> The Journal of Experimental Biology. 221, Pt 8 175166(2018).</li>
<li>Palmer, L. M., Giuffrida, B. A., Mensinger, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+recordings+from+the+lateral+line+in+free-swimming+toadfish%2C+Opsanus+tau%5BTitle%5D)+AND+%22The+Biological+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Neural recordings from the lateral line in free-swimming toadfish, Opsanus tau.</a> The Biological Bulletin. 205 (2), 216-218 (2003).</li>
<li>Ayali, A., Gelman, S., Tytell, E. D., Cohen, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lateral+line+activity+during+undulatory+body+motions+suggests+a+feedback+link+in+closed-loop+control+of+sea+lamprey+swimming%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Zoology%22%5BJournal%5D)">Lateral line activity during undulatory body motions suggests a feedback link in closed-loop control of sea lamprey swimming.</a> Canadian Journal of Zoology. 87 (8), 671-683 (2009).</li>
<li>Mensinger, A. F., Van Wert, J. C., Rogers, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lateral+line+sensitivity+in+free-swimming+toad+fish+Opsanus+tau%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Lateral line sensitivity in free-swimming toad fish Opsanus tau.</a> The Journal of Experimental Biology. 222, Pt 2 190587(2019).</li>
<li>Montgomery, J., Bodznick, D., Halstead, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hindbrain+signal+processing+in+the+lateral+line+system+of+the+dwarf+scorpionfish+Scopeana+papillosus%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Hindbrain signal processing in the lateral line system of the dwarf scorpionfish Scopeana papillosus.</a> The Journal of Experimental Biology. 199, Pt 4 893-899 (1996).</li>
<li>Montgomery, J. C., Bodznick, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+adaptive+filter+that+cancels+self-induced+noise+in+the+electrosensory+and+lateral+line+mechanosensory+systems+of+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">An adaptive filter that cancels self-induced noise in the electrosensory and lateral line mechanosensory systems of fish.</a> Neuroscience Letters. 174 (2), 145-148 (1994).</li>
<li>Palmer, L. M., Deffenbaugh, M., Mensinger, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+the+anterior+lateral+line+to+natural+stimuli+in+the+oyster+toadfish%2C+Opsanus+tau+%28Linnaeus%29%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of the anterior lateral line to natural stimuli in the oyster toadfish, Opsanus tau (Linnaeus).</a> The Journal of Experimental Biology. 208, Pt 18 3441-3450 (2005).</li>
<li>Russell, I. J., Roberts, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+spontaneous+lateral-line+activity+of+efferent+nerve+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Inhibition of spontaneous lateral-line activity of efferent nerve stimulation.</a> The Journal of Experimental Biology. 57, 77-82 (1972).</li>
<li>Lunsford, E. T., Skandalis, D. A., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efferent+modulation+of+spontaneous+lateral+line+activity+during+and+after+zebrafish+motor+commands%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Efferent modulation of spontaneous lateral line activity during and after zebrafish motor commands.</a> Journal of Neurophysiology. 122 (6), 2438-2448 (2019).</li>
<li>Russell, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pharmacology+of+efferent+synapses+in+the+lateral-line+system+of+Xenopus+laevis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The pharmacology of efferent synapses in the lateral-line system of Xenopus laevis.</a> The Journal of Experimental Biology. 54 (3), 643-659 (1971).</li>
<li>Roberts, B. L., Russell, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+activity+of+lateral-line+efferent+neurons+in+stationary+and+swimming+dogfish%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The activity of lateral-line efferent neurons in stationary and swimming dogfish.</a> The Journal of Experimental Biology. 57 (2), 435-448 (1972).</li>
<li>Flock, A., Russell, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+post-synaptic+action+of+efferent+fibres+in+the+lateral+line+organ+of+the+burbot+Lota+lota%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">The post-synaptic action of efferent fibres in the lateral line organ of the burbot Lota lota.</a> The Journal of Physiology. 235 (3), 591-605 (1973).</li>
<li>Montgomery, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noise+cancellation+in+the+electrosensory+system+of+the+thornback+ray%3B+common+mode+rejection+of+input+produced+by+the+animal%27s+own+ventilatory+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Noise cancellation in the electrosensory system of the thornback ray; common mode rejection of input produced by the animal's own ventilatory movement.</a> Journal of Comparative Physiology. 155, 103-111 (1984).</li>
<li>Tricas, T. C., Highstein, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action+of+the+octavolateralis+efferent+system+upon+the+lateral+line+of+free-swimming+toadfish%2C+Opsanus+tau%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Action of the octavolateralis efferent system upon the lateral line of free-swimming toadfish, Opsanus tau.</a> Journal of Comparative Physiology. 169 (1), 25-37 (1991).</li>
<li>Weeg, M. S., Land, B. R., Bass, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vocal+pathways+modulate+efferent+neurons+to+the+inner+ear+and+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Vocal pathways modulate efferent neurons to the inner ear and lateral line.</a> The Journal of Neuroscience. 25 (25), 5967-5974 (2005).</li>
<li>Elgoyhen, A. B., Johnson, D. S., Boulter, J., Vetter, D. E., Heinemann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CE%B19%3A+an+acetylcholine+receptor+with+novel+pharmacological+properties+expressed+in+rat+cochlear+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">α9: an acetylcholine receptor with novel pharmacological properties expressed in rat cochlear hair cells.</a> Cell. 79 (4), 705-715 (1994).</li>
<li>Masino, M. A., Fetcho, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fictive+swimming+motor+patterns+in+wild+type+and+mutant+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Fictive swimming motor patterns in wild type and mutant larval zebrafish.</a> Journal of Neurophysiology. 93 (6), 3177-3188 (2005).</li>
<li>Hentschke, H. abfload. 1.4.0.0. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHentschke%2C+H+%22MATLAB+Central+File+Exchange%22">MATLAB Central File Exchange</a>. , (2020).</li>
<li>Harris, G. G., Milne, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Input-output+characteristics+of+the+lateral-line+sense+organs+of+Xenopus+laevis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+the+Acoustical+Society+of+America%22%5BJournal%5D)">Input-output characteristics of the lateral-line sense organs of Xenopus laevis.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 40 (1), 32-42 (1966).</li>
<li>Liao, J. C., Haehnel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+afferent+neurons+in+larval+zebrafish+provides+a+functional+framework+for+lateral+line+somatotopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Physiology of afferent neurons in larval zebrafish provides a functional framework for lateral line somatotopy.</a> Journal of Neurophysiology. 107 (10), 2615-2623 (2012).</li>
<li>Song, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mathematical+modeling+and+analyses+of+interspike-intervals+of+spontaneous+activity+in+afferent+neurons+of+the+zebrafish+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Mathematical modeling and analyses of interspike-intervals of spontaneous activity in afferent neurons of the zebrafish lateral line.</a> Nature Science Reports. 8, 14851(2018).</li>
<li>Liao, J. C., Fetcho, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shared+versus+specialized+glycinergic+spinal+interneurons+in+axial+motor+circuits+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Shared versus specialized glycinergic spinal interneurons in axial motor circuits of larval zebrafish.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (48), 12982-12992 (2008).</li>
<li>von Holst, E., Mittelstaedt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+principle+of+reafference%3A+interactions+between+the+central+nervous+system+and+the+peripheral+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Die+Naturwissenschften%22%5BJournal%5D)">The principle of reafference: interactions between the central nervous system and the peripheral organs.</a> Die Naturwissenschften. 37, 463(1950).</li>
<li>Crapse, T. B., Sommer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corollary+discharge+across+the+animal+kingdom%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews.+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Corollary discharge across the animal kingdom.</a> Nature Reviews. Neuroscience. 9 (8), 587-600 (2008).</li>
<li>Brichta, A. M., Goldberg, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+to+efferent+activation+and+excitatory+response-intensity+relations+of+turtle+posterior-crista+afferents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Responses to efferent activation and excitatory response-intensity relations of turtle posterior-crista afferents.</a> Journal of Neurophysiology. 83 (3), 1224-1242 (2000).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין אינטרסים כלכליים מתחרים.

הפרוטוקול הניסיוני המתואר מספק את הפוטנציאל לניטור שינויים אנדוגניים בקלט החושי על פני התנהגויות מוטוריות בחולייתן שלם ומתנהג. באופן ספציפי, הוא מפרט גישה in vivo לביצוע הקלטות חוץ תאיות בו זמנית של נוירונים afferent קו לרוחב ושורשים מוטוריים גחוניים בזברה זחל. פעילות ספונטנית מתאפיינת בעבר בזברהפיש ללא התחשבות בפעילות מוטורית פוטנציאלית בו זמנית1,2,39,40,41. ...

נוירונים afferent של מערכות mechanosensory להעביר מידע מתאי שיער למוח במהלך שמיעה ואיזון. אלקטרופיזיולוגיה יכולה לחשוף את הרגישות של נוירונים afferent באמצעות הקלטות ישירות. בעוד תיקון תאים שלמים מתאי שיער יכול להיות מאתגר, הקלטה מתאי עצב afferent במורד הזרם קל יותר ומאפשר הערכה של פוטנציאל פעולה בתגובה גירויים מבוקרים1,2,3. מגרה תאי שיער להוביל הסטה שלהם, אשר משנה מבנים mechanosensory, ובכך לעורר עלייה בפוטנציאל הפעולה (קוצים) בתאי עצב אדיש4,5,6. בהיעדר גירויים חיצוניים, נוירונים afferent גם ספייק באופן ספונטני עקב דליפת גלוטמט מתאי השיער על מסופים פוסט סינפטיים afferent7,8, והוכחו לתרום לשמירה על רגישות9,10. הקלטת מלחציים של פעילות afferent מאפשרת תצפית על רגישות לתאי השיער ודינמיקת אותות שאינם אפשריים באמצעות טכניקות ברזולוציה זמנית נמוכה יותר, כגון במיקרופוניקה11,12 או הדמיית סידן תפקודית13,14,15. הפרוטוקול הבא יאפשר הקלטה של פעילות afferent במקביל לפקודות המנוע לחשוף שינויים מיידיים ברגישות לתאי השיער.
דגי זברה(Danio rerio)משתמשים בתאי שיער הכלולים בנוירומסטים המרכיבים את מערכת הקו לרוחב כדי לזהות תנועת מים יחסית לגופם, המתורגמת לאותות עצביים החיוניים לניווט16,17,18, הימנעות טורפים, לכידת טרף19,20, ולימוד21. זרימת מים יכולה להיווצר גם על ידי תנועות של שחייה22,23,24,נשימה 22,25,26, והאכלה27. התנהגויות אלה מהוות תנועות חוזרות ונשנות שיכולות להתעייף מתאי השיער ולפגוע בחישה. לכן, זה קריטי כי מערכת הקו לרוחב מבדיל בין חיצוני (exafferent) ו עצמית שנוצר (reafferent) גירויים זרימה. פריקה קורולית מקלה על אותות זרימה עצמיים במהלך תנועה בזברה. אות מנוע חיזוי מעכב זה מועבר באמצעות נוירונים יורדים לקולטנים החושיים כדי לשנות את הקלט או להפריע לעיבוד המשוב החביב28,29. עבודה מהותית שתרמה להבנתנו המוקדמת את מערכת ההזנה הזו הסתמכה על הכנות במבחנה שבהן הקישוריות והפעילות האנדוגנית של המעגל העצבי לא נשמרו28,30,31,32,33,34,35. פרוטוקול זה מתאר גישה לשימור מעגל עצבי שלם שבו נשמרת דינמיקת משוב אנדוגני ובכך מאפשר הבנה טובה יותר של הפרשות corollary ב vivo.
הפרוטוקול המתואר כאן מתאר כיצד לפקח על הנוירונים האחוריים לרוחב קו פעילות נוירון מוטורי בו זמנית זברה זחל. אפיון דינמיקת האותות לפני, במהלך ואחרי פקודות מוטוריות מספק תובנות לגבי משוב אנדוגני בזמן אמת ממערכת העצבים המרכזית המווסתת את רגישות תאי השיער במהלך התנועה. פרוטוקול זה מתאר אילו חומרים יצטרכו להיות מוכנים לפני הניסויים ולאחר מכן מתאר כיצד לשתק ולהכין זחלי זברה. הפרוטוקול יתאר כיצד להקים הקלטה יציבה של תיקון רופף של נוירונים afferent ואת השורש הגחוני חוץ תאי (VR) הקלטות של נוירונים מוטוריים. נתונים מייצגים שניתן להשיג באמצעות פרוטוקול זה מוצגים מאדם למופת וניתוח בוצע בשכפולים מרובים של הפרוטוקול הניסיוני. עיבוד מראש של נתונים מתבצע באמצעות קבצי Script כתובים מותאמים אישית ב- MATLAB. בסך הכל, פרדיגמה ניסיונית זו in vivo צפויה לספק הבנה טובה יותר של משוב חושי במהלך תנועה במערכת תאי שיער בעלי חוליות מודל.

<table><tbody><tr><td>100 מ"ל</td><td>PYREX</td><td>1000</td><td>שקע לתחריט</td></tr><tr><td>10x מטרת טבילה במים</td><td>אולימפוס</td><td>UMPLFLN10xW</td><td>הגדלה נמוכה למיקום זחלים והקלטת אלקטרודה</td></tr><tr><td>40x מטרת טבילה במים</td><td>אולימפוס</td><td>LUMPLFLN40XW</td><td>הגדלה גבוהה יותר למיקום קצה האלקטרודה והקמת תיקון-מהדק</td></tr><tr><td>abfload.m</td><td></td><td>קובץ קידוד משלים</td><td>סקריפט MATLAB כתוב בהתאמה אישית להמרת הקלטות אלקטרופיזיולוגיה גולמיות לקבצי .mat</td></tr><tr>קובץ קידוד משלים<td>AffVR_preprocess.m</td><td></td><td>קובץ קידוד משלים</td><td>סקריפט MATLAB כתוב בהתאמה אישית לעיבוד מקדים של נתוני הקלטה</td></tr><tr><td>BNC כבלים קואקסיאליים</td><td>ThorLabs</td><td>2249-C-12</td><td>חיבור ampliifier וערוצי דיגיטייזר; דורש 4</td></tr><tr><td>נימי זכוכית בורוסיליקט עם נימה</td><td>וורנר מכשירים</td><td>G150F-3</td><td>קוטר פנימי: 0.86, קוטר חיצוני: 1.50; זכוכית נימית המשמשת ליצירת אלקטרודות הקלטה</td></tr><tr><td>burst_detect</td><td></td><td>קובץ קידוד משלים</td><td>פונקציית MATLAB כתובה בהתאמה אישית הדרושה להפעלת</td></tr><tr><td>מחשב</td><td>AffVR_preprocess.m N/A</td><td>N/A</td><td>כל מחשב צריך לעבוד</td></tr> ספק <tr><td>כוח DC</td><td>Tenma</td><td>72-420</td><td>המשמש לחריטה חשמלית של פיני חיתוך</td></tr><tr><td>אלקטרופיזיולוגיה דיגיטייזר</td><td>Axon Instruments, מכשירים מולקולריים</td><td>Axon DigiData 1440A</td><td>מאפשר רכישה של חוט נתונים מהדק תיקון</td></tr><tr><td></td><td>Sutter Instrument Company</td><td>FB255B</td><td>2.5 מ"מ חוט קופסה המשמש במלקחיים עדינים של מושך מיקרופיפטה</td></tr><tr><td></td><td>Fine Science Tools</td><td>Dumont #5 (0.05 x 0.02 מ"מ) פריט מס' 11295-10</td><td>המשמש למניפולציה של זחלים והכנסת סיכות</td></tr><tr><td>שלב קבוע DIC מיקרוסקופ מיקרוסקופ</td><td>אולימפוס</td><td>BX51WI</td><td>המשמש להדמיה והקמה של הקלטות מהדק תיקון</td></tr><tr><td>קצה פיפטה גמיש ומחודד</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>02-707-169</td><td>טיפים גמישים מאפשרים החדרה לאלקטרודה הקלטה כדי להוציא תמיסה חוץ-תאית בקצה</td></tr><tr><td>FluoroDish</td><td>World Precision Instruments Inc.</td><td>FD3510-100</td><td>כיסוי צלחת הקלטת צלחת עם תחתית זכוכית</td></tr><tr><td>KimWipe</td><td>KimTech</td><td>34155</td><td>מגבון משימות המשמש לנידוף עודפי נוזלים מזחלים</td></tr><tr><td>Kwik-Gard</td><td>World Precision Instruments Inc.</td><td>710172</td><td>אלסטומר סילגרד לערבוב עצמי</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>R2020b</td><td>תוכנת שורת פקודה לעיבוד מקדים</td></tr><tr><td>של מגבר מיקרואלקטרודות</td> נתונים <td>Axon Instruments, מגבר</td> מהדק תיקון <td>MultiClamp 700B MultiClamp</td><td>להקלטות דו-ערוציות</td></tr><tr><td>microforge Narishige</td><td>MF-830 microforge</td><td>לליטוש מיקרומניפולטור אלקטרודות הקלטה</td><td></td></tr><tr><td> יחידת בקרה</td><td>Siskiyou</td><td>MC1000-eR/T</td><td>מתאם חיוג 4 צירים לשליטה במיקרומניפולטור</td></tr><tr><td>חולץ מיקרופיפטות</td><td>חברת Sutter Instrument Company</td><td>Flaming/Brown P-97</td><td>למשיכת זכוכית נימית לתוך אלקטרודות הקלטה</td></tr><tr><td>יחידת בקרת מיקרוסקופ</td><td>Siskiyou</td><td>MC1000e</td><td>ממקמת את המיקרוסקופ סביב השלב הקבוע והכנה</td></tr><tr><td>מיקרומניפולטור</td> <td>ממונעSiskiyou</td><td>MX7600</td><td>ממקם את הבמה הראשית ואלקטרודת ההקלטה המצורפת להקלטת תיקון-מהדק</td></tr><tr><td>MultiClamp Commander</td><td>התקנים מולקולריים</td><td>2.2.2</td><td>להורדה מ- Axon MultiClamp 700B Commander דף הורדה</td></tr><tr><td>שולחן אוויר אופטי שולחן אוויר אופטי</td><td>Newport Corporation</td><td>VH3036W-OPT</td><td>שולחן בידוד לוח לחם כדי לצוף מיקרוסקופ ולמזער רעידות במהלך הקלטות</td></tr><tr><td>pCLAMP</td><td>התקנים מולקולריים</td><td>10.7.0</td><td>להורדה מ- Axon pCLAMP 10 אלקטרופיזיולוגיה רכישת נתונים & תוכנת ניתוח הורד עמוד</td></tr><tr><td>סמן דיו קבוע</td><td>Sharpie</td><td>order מ-amazon.com</td><td>לסימון הצד הקדמי של אלקטרודת ה-VR כדי להבטיח כיוון נכון בעת הכנסה למחזיק פיפטה</td></tr><tr><td>צלחת פטרי</td><td>פלקון</td><td>35-3001</td><td>המשמש לטבילת זחלים</td></tr><tr><td>במחזיק פיפטה</td> משותק <td>התקנים מולקולריים</td><td>1-HL-U</td><td>להחזיק אלקטרודת הקלטה ולהתחבר לראש הבמה</td></tr><tr><td>מתמר פנאומטי</td><td>Fluke Biomedical Instruments</td><td>DPM1B</td><td>לשליטה באלקטרודת הקלטה לחץ פנימי</td></tr><tr><td>אשלגן הידרוקסיד</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221473-25G</td><td>תחריט לתחריט סיכות חיתוך</td></tr><tr><td>צינורות סיליקון</td><td>Tygon</td><td>14-169-1A</td><td>צינורות לחיבור מתמר פנאומטי למחזיק פיפטה</td></tr><tr><td>spike_detect</td><td></td><td>קובץ</td> <td>קידוד משליםפונקציית MATLAB כתובה בהתאמה אישית הנחוצה להפעלת</td></tr><tr><td>סטריאומיקרוסקופ</td> AffVR_preprocess.m <td>Carl Zeiss</td><td>Stemi 2000-C</td><td>משמש להדמיית קצות סיכות ובמהלך הכנת</td></tr><tr><td>סכין גילוח קצה ישר זחלים</td> הזמנת <td>Canopus</td><td>מ-amazon.com</td><td>חותכת את חוט הטונגסטן תוך כדי יצירת סיכות חיתוך</td></tr><tr><td>swimbout_detect</td><td></td><td>קובץ</td> <td>קידוד משליםפונקציית MATLAB כתובה בהתאמה אישית הנחוצה להפעלת</td></tr><tr><td>מזרק</td><td>AffVR_preprocess.m Becton Dickinson Compoany</td><td>309602</td><td>מלא בתמיסה חוץ-תאית להזרקה לאלקטרודות</td></tr><tr><td>הקלטה העברת פיפטה</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z135003-500EA</td><td>לשימוש חד פעמי, לא סטרילי להעברת זחלים</td></tr><tr><td>טריקאין מתאן סולפונאט</td><td>סינדל</td><td>12854</td><td>חומר הרדמה תרופתי המשמש להמתת חסד של זחלים במינון גבוה.</td></tr><tr><td>חוט טונגסטן</td><td>World Precision Instruments Inc.</td><td>715500</td><td>0.002 אינץ', 50.8 &mu; קוטר מ '; משמש לייצור סיכות חיתוך</td></tr><tr><td>יחידת סינון ואקום</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>SCGVU11RE</td><td>יחידות סינון חד פעמיות, סטריליות, ואקום המשמשות לעיקור תמיסה חוץ-תאית המשמשת לאלקטרופיזיולוגיה אלקטרודה צלצול</td></tr><tr><td>מתח-מהדק זרם-מהדק ראש במה</td> התקנים <td>מולקולריים</td><td>CV-7B</td><td>מסופקים עם מגבר MultiClamp 700B המשמש כבמות ראש שמאל וימין</td></tr> <tr><td>&אלפא;-בונגרוטוקסין</td><td>ThermoFisher</td><td>B1601</td><td>לשיתוק הזחלים לפני ההקלטה</td></tr></tbody></table>

פעילות של נוירונים אפרנט קו לרוחב אחורי במהלך שחייה בזברהפיש

Activity of Posterior Lateral Line Afferent Neurons during Swimming in Zebrafish

מערכות חושיות אוספות רמזים החיוניים להכוונת התנהגות, אך בעלי חיים חייבים לפענח איזה מידע רלוונטי ביולוגית. תנועה מייצרת רמזים חוזרים כי בעלי חיים חייבים להתנתק מרמזים חושיים רלוונטיים של הסביבה שמסביב. לדוגמה, כאשר דג שוחה, זרימה הנוצרת מגלי גוף מזוהה על ידי נוירומסטים מכניים, הכוללים תאי שיער, המרכיבים את מערכת הקו לרוחב. תאי השיער מעבירים מידע על תנועת נוזלים מהחיישן למוח דרך תאי העצב החושיים. במקביל, פריקה corollary של הפקודה המוטורית מועברת לתאי השיער כדי למנוע עומס חושי. חשבונאות ההשפעה המעכבת של אותות מנוע חזוי במהלך הקטר הוא, אם כן, קריטי בעת הערכת הרגישות של מערכת הקו לרוחב. פיתחנו גישה אלקטרופיזיולוגית in vivo כדי לפקח בו זמנית על נוירון afferent קו לרוחב אחורי ופעילות שורש מנוע הגחוני בזחלים זברה (4-7 ימים לאחר הפריה) שיכול להימשך מספר שעות. הקלטות חוץ-תאיות של נוירונים afferent מושגות באמצעות טכניקת מהדק תיקון רופף, אשר יכול לזהות פעילות של נוירונים בודדים או מרובים. הקלטות שורש גחוני מבוצעות דרך העור עם אלקטרודות זכוכית כדי לזהות פעילות נוירון מוטורי. הפרוטוקול הניסיוני שלנו מספק את הפוטנציאל לנטר שינויים אנדוגניים או מעוררים בקלט חושי על פני התנהגויות מוטוריות בחולייתן שלם ומתנהג.

לאחר זחלי זברה משתקים כראוי ואת גנגליון קו לרוחב האחורי והקלטת VR מושגת, פעילות הן נוירונים afferent ומוטורי ניתן למדוד בו זמנית. ערוצי הקלטה מוצגים באמצעות פרוטוקולי הקלטה ללא פערים (שלב 1.4) לניטור רציף של פעילות afferent ו- VR. בזמן אמת, ניתן להבחין בירידות בשיעור הזינוק הספונטני במקביל לפעילות מציאות מדומה המעידה על התקפי שחייה פיקטיביים(איור 1E). מצאנו כי התוצאות הטובות ביותר וזיהוי ספייק מדויק היו מוצרים של הקלטות שהשיגו יחס אות לרעש של לפחות 0.5. סקריפטים מותאמים אישית לעיבוד מראש בכת...

אנו מתארים פרוטוקול לניטור שינויים בפעילות הנוירונים האדיבים במהלך פקודות מוטוריות במערכת תאי שיער של בעלי חוליות מודל.

Sensory systems gather cues essential for directing behavior, but animals must decipher what information is biologically relevant. Locomotion generates ...

פרוטוקול זה מאפשר לחוקר לעקוב אחר הפעילות והתגובה של נוירונים חושיים בודדים לגירוי מבוקר בחוליות התנהגות שלמות. אלקטרופיזיולוגיה תיקון זה היא דרך מהירה וישירה להקליט מן הפעילות spiking של נוירונים בודדים בזמן אמת. וזה מספק רזולוציית זמן ורגישות טובות יותר בעלות נמוכה יותר מרוב טכניקות ההדמיה האופטית.תאי השיער הקווים לרוחב הם הומולוגיים לאלה של האוזן הפנימית האנושית. אז טכניקה זו צפויה לחשוף את המאפיינים של מעגלי תאי השיער החלים על חירשות אנושית והפרעות שמיעה. אלקטרופיזיולוגיה היא מלאכה המשתמשת במיומנויות מוטוריות עדינות שיש לראות ולחקות פיזית.הוראות טקסט בלבד משאירות יותר מדי מקום לפרשנות שגויה. כדי להתחיל, לוותר על שכבה דקה של אלסטומר סיליקון ערבוב עצמי כגון Sylgard לתוך צלחת תרבית רקמות תחתית זכוכית כיסוי לעשות צלחת הקלטה התחתונה אלסטומר סיליקון. כדי לבצע סיכות ניתוח, לספק מטען שלילי של חמישה וולט 100 מיליליטר של Etchant באמצעות ספק כוח DC ולחבר חוט טונגסטן לפלט טעון חיובית.שוב ושוב טובלים את קצה החוט לתוך האמבטיה Etchant עד הקצה מצטמצם לנקודה חדה. תחת מיקרוסקופ סטריאו, חותכים את החוט כמילימטר מהקצה עם סכין גילוח בקצה ישר. חזור על זה שלוש פעמים ולאחר מכן להכניס סיכות לתוך צלחת ההקלטה נרפא באמצעות מלקחיים עדינים.כדי להכין אלקטרודות הקלטה, למשוך צינורות נימי זכוכית borosilicate באמ

activity-posterior-lateral-line-afferent-neurons-during-swimming

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

סרטון זה מתאר את בדיקת הראוטקסיס בדגי זברה. השיטה כוללת מדידת התנהגות אוריינטציה של דגי זברה בתגובה לקצבי זרימת מים שונים בהשפעת שדות מגנטיים שונים.

בדיקת ראוטקסיס של דגי זברה: שיטה למדידת התנהגות התמצאות בתגובה לקצבי זרימת מים שונים

סרטון זה מתאר טכניקות אופטוגנטיות על ידי הפעלת נוירונים סומטוסנסוריים מהונדסים גנטית ורישום תגובה התנהגותית מעוררת באמצעות מצלמת וידאו במהירות גבוהה.

Optogenetics של דגי זברה: הפעלת נוירון סומטוסנסורי מהונדס גנטית לחקר תגובות התנהגותיות של זחלים

סרטון זה מדגים רישום של אותות חשמליים מתאי עצב afferent בזחל זברה משותק על ידי מיקום מיקרופיפטה ליד גנגליון הקו הצידי ויצירת חותם רופף ללכידת אותות. התמיסה החוץ תאית שומרת על הכדאיות העצבית בתהליך זה.

ניטור אותות חשמליים מתאי עצב Afferent בזחל של דג זברה משותק

מכיוון שרבי דגמי דג הזברה של מחלות נוירולוגיות ושאינן נוירולוגיות נלמדים בדגים הבוגרים ולא את העובר / זחלים, פיתחנו assay כמותיים לרוחב שורת משובי שניתן ליישם מודלים מחלה דג הזברה מבוגרים. Assay מעורב רזולוציה בneuromast 1) ו 2) רמות תא שיער בודד.

Assay עבור התחדשות קו לרוחב בדג הזברה למבוגר

דג הזברה הם מודל מצוין לחקר תפקוד שרירים ומחלות. במהלך העובר המוקדם דג הזברה מתחיל התכווצויות שרירים קבועות המייצרות התנהגות שחייה קצבית, המשתנה כאשר השריר מופרע. כאן אנו מתארים תגובה מעוררת מגע ובדיקת תנועה לבחינת ביצועי שחייה כמדד לתפקוד השרירים.

באמצעות תגובת מגע עוררת ו תנועת מבחנים להעריך שריר ביצועים ופונקציות של דג זברה

כתב יד זה מתאר שיטות הקלטות אלקטרו מן הנוירונים השדרה של עוברי דג הזברה הזחלים. הכנת שומרת נוירונים באתרו ולעיתים קרובות כרוך דיסקציה מינימום. שיטות אלה מאפשרות לחקר אלקטרו מגוון של נוירונים שדרה, מרכישת רגישויות חשמל הראשונית דרך שלבי זחל מוקדם.

זברה<em&gt; באתרו</em&gt; הכנת בחוט השדרה עבור הקלטות אלקטרו מתוך השדרה חושית הנוירונים המוטוריים

דג זברה היא מערכת מודל יש תכונות רבות ערך כולל בהירות אופטית, התפתחות חיצוני מהירה,, חשוב במיוחד בתחום השמיעה ושיווי, מבחוץ ממוקם תאי שיער חישה. מאמר זה מתאר כיצד הטרנסגניים דג זברה יכול לשמש כדי assay שיער-תא mechanosensation ותפקוד presynaptic בוססו.

בתחום ההדמיה סידן Vivo של קו הצד תאים שיער בזחל דג זברה

אבלציה בלייזר היא טכנולוגיה ישימה לחקר התחדשות במערכות ביולוגיות. הפרוטוקול המוצג מתאר שימוש במיקרוסקופ קונפוקלי סטנדרטי לסריקת לייזר לאבלציה בלייזר והדמיית זמן-לשגות של התחדשות תאים interneuromast בקו רוחבי של דגי הזברה.

מיקרוסקופ Confocal מבוסס לייזר אבלציה והתחדשות אדון בתאים Interneuromast דגי זברה

דגי זברה בוגרים, המסוגלים להחלמה תפקודית לאחר פגיעה בחוט השדרה, הם מערכת מודלים מובילה להבהרת מנגנונים מולדים של התחדשות עצבית. כאן, אנו מתארים סיבולת שחייה והתנהגות שחייה בדיקות כמו קריאות פונקציונליות של התחדשות חוט השדרה.

הערכה של סיבולת שחייה והתנהגות שחייה בדגי זברה בוגרים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביצוע הדמיית סידן של שני פוטונים במוח הקדמי הגבי של דגי זברה בוגרים.

הדמיית סידן דו-פוטון של פעילות המוח הקדמי בדגי זברה בוגרים

הצומת העצבי-שרירי של זחל דג הזברה הוא מודל אטרקטיבי לחקר הפיזיולוגיה הסינפטית. הוא מתאים לטכניקות ניסיוניות רבות, כולל אלקטרופיזיולוגיה והדמיה אופטית. כאן, אנו מתארים פרוטוקול להדמיית שידור סינפטי באמצעות בדיקה מבוססת pHluorin תחת מיקרוסקופ אפיפלואורסצנטי זקוף.

הדמיה חיה של מיחזור שלפוחית סינפטית בצומת העצבי-שרירי של דג זברה זחל מנותח

למדו לרשום פעילות נוירונים אפרנט בזברהפיש בשיטת patch electrophysiology. פרוטוקול זה מאפשר מעקב בזמן אמת אחר תגובות תאי שיער בקו לרוחב אחורי ומספק תובנות לגבי מנגנוני שמיעה וחרשות בבני אדם.

פעילות של נוירונים אפרנט קו לרוחב אחורי במהלך שחייה בזברהפיש

גלה סרטונים נוספים