Multi-unit Metodi di registrazione per caratterizzare l'attività neurale nel Locust ( Schistocerca Americana) Circuiti olfattive

Summary

Dimostriamo variazioni del extracellulare più unità tecnica di registrazione per la caratterizzazione degli odori-risposte evocate nelle prime tre fasi del percorso olfattivo invertebrati. Queste tecniche possono essere facilmente adattati per esaminare l'attività ensemble in altri sistemi neuronali pure.

Abstract

Rilevazione e l'interpretazione dei segnali olfattivi sono fondamentali per la sopravvivenza di molti organismi. Sorprendentemente, specie in tutto phyla sono sistemi olfattivi sorprendentemente simili suggerisce che l'approccio biologico chimico rilevamento è stato ottimizzato nel tempo evolutivo ^1. Nel sistema olfattivo degli insetti, odoranti sono trasdotte dai neuroni recettori olfattivi (ORN) in antenna, che convertono gli stimoli chimici in treni di potenziali d'azione. Input sensoriali dai ORNs viene quindi trasmessa al lobo antennale (AL, una struttura analoga al bulbo olfattivo vertebrati). Nel AL, rappresentazioni neurali per gli odori assumere la forma di modelli spazio-temporali di cottura distribuiti in gruppi di neuroni principali (PN, noto anche come i neuroni di proiezione) ^2,3. L'uscita AL viene successivamente elaborato da cellule Kenyon (KC) nel corpo funghi valle (MB), una struttura associata memoria olfattiva e apprendimento ^4,5. Suoe, presentiamo tecniche di registrazione elettrofisiologiche di monitorare odori evocate risposte neurali in questi circuiti olfattivi.

Primo, presentiamo un singolo metodo di registrazione sensillum studiare odori risposte evocate a livello di popolazioni di ORNs ^6,7. Si discute l'uso di soluzione salina pipette di vetro riempito affilati come elettrodi per monitorare le risposte ORN extracellulare. Successivamente, presentiamo un metodo per monitorare extracellularmente risposte PN utilizzando un commerciale a 16 canali elettrodo ^3. Un approccio simile utilizzando una misura tetrodo filo ritorto a 8 canali è dimostrata per cella Kenyon registrazioni ^8. Noi forniamo i dettagli del nostro setup sperimentale e presentano tracce rappresentative di registrazione per ciascuna di queste tecniche.

Protocol

1. Odore di preparazione e consegna

1. Soluzioni diluite odori in olio minerale in volume per ottenere il livello desiderato di concentrazione. Memorizzare una miscela di 20 ml di olio minerale e l'odorizzante in una bottiglia di vetro 60 ml. Inserire due aghi siringa in un tappo di gomma (calibro 19), una dal basso e l'altra dalla parte superiore, per fornire un ingresso e una linea di uscita. Sigillare la bottiglia di vetro con il tappo di gomma e collegare un progettato carbone attivo filtro in aspirazione (Figura 1A).
2. Il filtro a carbone viene realizzata utilizzando due 6 ml siringhe. Tagliare le siringhe a metà ed elimi....

Results

Risposte evocate odori di un singolo ORN a due differenti alcoli sono mostrati in Figura 3D. A seconda della posizione di registrazione (tipo sensilli, posizionamento dell'elettrodo) più unità registrazioni possono essere raggiunti.

Una forma d'onda grezza extracellulare da una registrazione AL è mostrato nella figura 6A. Potenziali di azione o picchi di ampiezze diverse provenienti da diverse PN può essere osservata in questa traccia di tensione. Anche se i.......

Discussion

Stimoli sensoriali più evocano risposte combinatorie che sono distribuiti su insiemi di neuroni. Quindi, il controllo simultaneo di multi-neurone attività è necessario comprendere come stimolo informazioni specifiche è rappresentato ed elaborate da circuiti neurali nel cervello. Qui, abbiamo dimostrato extracellulari più unità tecniche di registrazione per la caratterizzazione degli odori-evocate risposte alle prime tre centri di lavorazione lungo il percorso olfattivo degli insetti. Si noti che le tecniche qui presenta.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
			Elettrofisiologia Attrezzature
AC amplificatore	GRASS	Modello P55	per le registrazioni sensillum singoli
Audio monitor (modello 3300)	AM Sistemi	940000
Su misura 16 canali pre-amplificatore e amplificatore	Cal. Tech. Biologia Officina elettronica		per le registrazioni AL e MB
Acquisizione dati unità	National Instruments	BNC-2090
Illuminazione a fibre ottiche	WPI	SI-72-8
Sorgente di luce 115 V	WPI	NOVA
Micromanipolatore manuale	WPI	M3301R	per le registrazioni del cervello delle locuste
Stereomicroscope1 allo stand braccio	Leica	M80	per le registrazioni del cervello delle locuste
Stereomicroscope2	Leica	M205C	per le registrazioni sensillum singoli
Vibrazioni-isolamento tavolo	TMC	63-500 serie
Micromanipolatore motorizzato	Sutter Instruments	MP285 / T
Oscilloscopio	Tektronix	TD2014B
			Elettrodi / Construction Tools
16-channel elettrodo	NeuroNexus	A2x2-tet-3mm-150-121	per le registrazioni lobi antennali
Borosilicato tubi capillari con filamento, ID 0,69 millimetri	Sutter Instruments	BF120-69-10	per realizzare elettrodi di vetro
Micropipetta estrattore	Sutter Instruments	P-1000
Generatore di funzioni	Multimetro Magazzino	SG1639A	per doratura elettrodi
Soluzione di placcatura in oro (non cianuro)	SIFCO Industries	NC SPS 5355
Impedenza tester	BAK Electronics Inc.	IMP-2	per doratura elettrodi
Interruttore rotativo	Electroswitch	C7D0123N	per l'oro-plelettrodi ating
Pulse isolatore	WPI	A365	per doratura elettrodi
Serie Q supporto per elettrodi	Warner Instruments	64-1091
Filo di argento 0.010 "di diametro	AM Sistemi	782500	elettrodo di massa
8 pin DIP presa IC	Digikey	ED90032-ND
Borosilicato tubi capillari con filamento, ID 0,58 millimetri	Warner Instruments	64-0787	intrecciato filo costruzione tetrodo
Pistola di calore	Weller	6966C
Rediohm-800 filo	Kanthal Precision Technologies	PF002005
Titer tavola oscillante	ThermoScientifico	4625Q	fili di torsione
Forbici in metallo duro, 4,5 "	Ricerca Biomedica Instr	25-1000	per il taglio di fili intrecciati tetrodo
Pinzette punta fine	HECO	91-EF5-SA	per fili tetrodo prendere in giro a parte
			Odore di consegna
6 ml siringa	Kendall	1180600777	per il carbonio filtro personalizzato progettato attivato
Bottiglie odore Brown	Pescatore	08-912-165
Carbone di legna	BuyActivatedCharcoal.com	GAC-48C
Essiccante	Drierite	23005
Gas Drierite essiccazione vaso	Fischer Scientific	09-204
Le guaine termorestringenti	3M	EPS-200	odore preparazione filtro
Mozzo in alluminio ipodermico ago, calibro 19	Kendall	8881-200136	per fornire linee di ingresso e di uscita per bottiglie odore
Olio minerale	Mallinckrodt Chemicals	6357-04	per la diluizione odore
Nalgene tubi di plastica, 890 FEP	Thermo Scientific	8050-0310	per la consegna del gas di trasporto
Pneumatica picopump	WPI	sys-pv820	per la consegna degli odori
Tubo in polietilene ID 0,86 millimetri	Intramedic	427421	per l'odore bottiglia presa connection e tubi profusione salina
Tappi	Pure Lab	97041	per sigillare bottiglie odore
Tempo di nastro	PDC	T-534-RP
Tubi luer	Cole-Parmer	30600-66
Tubo a vuoto	McMaster-Carr	5488K66
			Preparazione / Dissection
100 x 15 mm Petri	VWR International	89000-304
18 AWG filo di rame intrecciato	Lapp Kabel	4510013	isolamento filo è usato come guarnizioni di gomma
22 AWG filo di collegamento flessibile	AlphaWire	1551	cervellopiattaforma
Batik cera	Jacquard	7946000
Periferia cera dentale	Henry-Schein Dental	6652151
Electrowaxer	Almore internazionale	66000
Epossidica, 5 min	Permatex	84101
Ago ipodermico mozzo in alluminio	Kendall	8881-200136
Proteasi dallo Streptomyces griseus	Sigma-Aldrich	P5147	per desheathing cervello locusta
Sutura filo non sterili	Pescatore	NC9087024	per legare l'addome dopo la rimozione dell'intestino
Vetbond	3M	1469SB	per sigillare amamputazione siti
Dumont # 1 pinza (grossolana)	WPI	500335
Dumont # 5 titanio pinza (fine)	WPI	14096
Dumont # 5SF Pinza (super-fine)	WPI	500085	desheathing cervello locusta
10 centimetri dissezione forbici	WPI	14393	per rimuovere le gambe e le ali
Forbici Vannas (fine)	WPI	500086	per la rimozione di cuticola, tagliando il foregut
			Profusion Saline
Estensione set con regolatore di portata	Moore Medical	69136	per regolare il flusso salino
IV set di somministrazione conY al sito di iniezione	Moore Medical	73190	per regolare il flusso salino