Name: Multi-unit Metodi di registrazione per caratterizzare lattività neurale nel Locust ( Schistocerca Americana) Circuiti olfattive (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-25T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 13 s
Description: Impara la registrazione multi-unitaria extracellulare per caratterizzare l'attività neurale evocata da odori nei circuiti olfattivi di Schistocerca americana. Questo metodo permette di studiare l'attività di ensemble neuronali.

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

Gli autori desiderano ringraziare per finanziare questo lavoro: generoso avvio fondi del Dipartimento di Ingegneria Biomedica in Washington University, un centro per i sistemi di Neuroscienze McDonnell sovvenzione, un Office of Naval Research di assegnazione (Grant N.: N000141210089) a BR

1. Odore di preparazione e consegna <ol><li> 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&#39;odorizzante in una bottiglia di vetro 60 ml. Inserire due aghi siringa in un tappo di gomma (calibro 19), una dal basso e l&#39;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). </li><li> Il filtro a carbone viene realizzata utilizzando due 6 ml siringhe. Tagliare le siringhe a metà ed eliminare la fine stantuffo. Riempite ciascuno dei pezzi restanti con cotone e carbone attivo prima di collegarli insieme usando una guaina termoretraibile. </li><li> Collegare la linea di uscita della bottiglia odore (usando tubi in polietilene, ID 0,86 millimetri), il tubo di plastica (Nalgene tubi FEP, ID 5,8 mm) che fornisce un flusso costante attraverso l&#39;antenna (Figura 1B </strong&gt;). </li><li> Diretto carbonio filtrata, deumidificata (gas di trasporto; portata, 0,75 L / min) verso la locusta utilizzando un tubo di plastica inserito all&#39;interno di pochi cm dell&#39;antenna locusta. </li><li> Per la stimolazione odore, spostare un volume costante (0,1 L / min), lo spazio di testa sopra la soluzione statica odore nella bottiglia. Questo viene ottenuto iniettando una quantità uguale di aria deumidificata nella bottiglia mediante un Pico-pompa (WPI, PV-820). Vapori dal flacone odore vengono indirizzate verso la linea di uscita del flusso d&#39;aria sul tubo (Figura 1B). </li><li> Rimuovere i vapori odore consegnati mettendo un imbuto sotto vuoto ~ 10 cm dietro l&#39;antenna locusta. </li></ol> 2. Preparazione Antenna Locust per la registrazione Sensillum Singola <ol><li> Selezionare un giovane-adulto locusta di ambo i sessi con completamente messo le ali, ma prima della fase di accoppiamento da una colonia affollato. Per contenere la locusta, prima amputare le gambe. Sigillare i siti di amputazione con tessuto adesivo (Vetbond, 3M). Sicuro tha locusta ad una camera progettato con un piccolo pezzo di nastro isolante avvolto intorno al suo torace (Figura 2A). </li><li> Sotto un microscopio di dissezione, una scanalatura poco profonda nella piattaforma cera (Figura 2A) per il posizionamento dell&#39;antenna. Posizionare l&#39;antenna nella scanalatura e stabilizzarlo con cera batik alle due estremità dell&#39;antenna (Figura 2B, un electrowaxer viene utilizzata per fondere la cera). </li><li> Inserire un elettrodo di massa (filo d&#39;argento chlorided) nel torace (~ 1 cm di distanza dalla testa). Utilizzare cera batik per riparare il sito di incisione e tenere il filo di terra in posizione (Figura 2A). </li></ol> 3. Registrazione Sensillum unico per il monitoraggio di odori evocati risposte da neuroni recettori olfattivi (ORNs) <ol><li> Posizionare l&#39;antenna locusta stabilizzato allo stereomicroscopio (Leica M205C) su un tavolo di isolamento di vibrazione (TMC) (Figura 3A). Assicurarsi che la base del sensillum registrazione è chiaroly visibile (Figura 3B). </li><li> Utilizzare un estrattore micropipetta (Sutter P-1000) per fabbricare elettrodi di vetro (impedenza 3-10 MW quando è riempita di soluzione salina 9 robinie, micron diametro in punta 1-3) utilizzando un tubo di vetro borosilicato capillare (diametro esterno 1,2 mm, ID 0,69 millimetri). </li><li> Posizionare l&#39;elettrodo di vetro in un supporto micropipetta che è collegato a un micromanipolatore motorizzato (Sutter MP-285). Inserire delicatamente l&#39;elettrodo nella base di un sensillum (Figura 3B). Si noti che ogni sensillum può contenere 3-50 ORNs in locuste 10. </li><li> Amplificare il segnale (10.000 volte) usando un amplificatore AC (Grass P-55). Filtrare il segnale tra 0,3-10,0 kHz e acquisire a una velocità di campionamento 15 kHz (Figura 3D) utilizzando un sistema di acquisizione dati (LabView, PCI-MIO-16E-4 schede DAQ, National Instruments). </li></ol> 4. Locust Procedura dissezione per lobo antennale e Recordings corpo funghi <ol><li> Seguire la restrainiprocedure ng come descritto nella sezione 2.1. Posizionare la locusta in una custom-designed camera come mostrato in Figura 4A e B. </li><li> Per perfusione soluzione salina durante e dopo la procedura di dissezione, costruire una tazza di cera intorno alla testa locusta. La tazza cera dovrebbe iniziare appena sopra le parti di bocca, e si estendono oltre gli occhi composti che comprendono la regione tra due antenne come mostrato nella figura 4C. </li><li> Per consentire le antenne di passare attraverso la coppa cera, creare piccoli tunnel su entrambi i lati con plastica (polietilene) tubo (5 mm di lunghezza, ID 0,86 millimetri). Assicurarsi che il tubo di plastica può scorrere attraverso la coppa cera. Quest&#39;ultimo è ottenuto utilizzando una guarnizione in gomma che avvolge strettamente attorno al tubo di plastica, ma è collegato alla cera tazza (Figura 4C). </li><li> Utilizzando resina epossidica, fissare la base delle antenne all&#39;estremità inferiore del tubo di plastica. Questo passaggio garantisce che le antenne sono tenuti in posizione anche dopo il circostantecuticola viene rimosso. </li><li> Tenere la coppa cera riempito con soluzione salina 9 da questo punto in poi. Iniziare rimuovendo una regione centrale rettangolare tra due antenne (lato maggiore del rettangolo allineato con l&#39;asse antero-posteriore). Successivamente, rimuovere le cuticole in regioni vicine senza disturbare gli occhi composti e cuticole alla base dell&#39;antenna (Figura 4D). </li><li> Utilizzando una pinza sottile, rimuovere delicatamente sacche d&#39;aria e gli organismi di grasso che circondano il cervello. Al termine di questa fase, il cervello locusta deve essere chiaramente visto (Figura 4D). Si noti che le regioni del cervello che elaborano le informazioni olfattive (con luce pigmentazione gialla) si trovano tra due antenne. </li><li> In locuste l&#39;intestino passa sotto il cervello e lungo la lunghezza del corpo. Per evitare che il movimento dell&#39;intestino dal potenzialmente destabilizzare la preparazione, tirare delicatamente il foregut e tagliare con le forbici sottili. Fai una piccola incisione nell&#39;addome appenasopra il retto e rimuovere l&#39;intestino tirando il hindgut con una pinza grossolani. Per evitare una perdita di soluzione salina, legare l&#39;addome immediatamente anteriore al sito di incisione con fili di sutura. </li><li> Utilizzare una piccola piattaforma costituito da un filo sottile rivestito con un sottile strato di cera per elevare il cervello e stabilizzarla durante elettrofisiologia 11 come mostrato in figura 4D. </li><li> Il cervello insetto è coperto da una guaina isolante sottile che deve essere rimosso prima di esperimenti. Per desheath il cervello, delicatamente diffondere una piccola quantità di un enzima (0,3-0,4 mg proteasi, Sigma Aldrich) sulla superficie del cervello utilizzando una pinza sottile 9. Dopo s ~ 5-10 applicazione enzima, lavare il cervello a fondo con soluzione salina. Utilizzo di super-sottili pinze molto delicatamente pizzicare e tirare la guaina e il successivo strappo aperto oltre le posizioni di registrazione (AL e MB, mostrato in figura 4E, F). </li></ol> 5. Multi-unit registrazioni dal lobo antennale eil fungo del corpo <ol><li> Mettere la preparazione locusta (Figura 5A) allo stereomicroscopio sospeso ad una giraffa posto su un tavolo isolamento dalle vibrazioni. </li><li> Mantenere una velocità costante di perfusione soluzione fisiologica (circa 0,04 L / h) durante l&#39;esperimento. Utilizzare un filo di argento chlorided immerso nella soluzione salina tazza cera come l&#39;elettrodo di massa. </li><li> Per le registrazioni PN, utilizzare un 16 canali di silicio sonda (Tecnologie NeuroNexus, elemento # a2x2-tet-3mm-150-150-121-A16, Figura 5B). Prima di ciascun esperimento, gli elettrodi elettroplaccatura con oro per ottenere impedenze nell&#39;intervallo 200-300 k. Utilizzare il circuito mostrato in Figura 7 per elettrodeposizione. </li><li> Posizionare l&#39;elettrodo vicino alla superficie del lobo antennale e inserirla delicatamente il tessuto utilizzando un micromanipolatore manuale (WPI, M3301R) (Figura 5D). </li><li> Avanzare l&#39;elettrodo in ~ 10 passi micron. Attendere 2-3 min ad ogni passo e valutare l&#39;acquisizioned qualità del segnale. In un sito registrazione ideale, segnali extracellulari sarà raccolto da molteplici canali di registrazione e avrà un alto rapporto segnale-rumore (SNR&gt; 3-5 volte rumore SDS). </li><li> Per le registrazioni KC, utilizzare una misura tetrodo intrecciato fili (figura 5C, passo-passo procedura di fabbricazione presentato nella sezione 6). Placcare questi elettrodi come discusso nel passo 5,3. Posizionare il tetrodo sulla superficie del MB (Figura 5E) come KC somata sono limitati allo strato superficiale della MB 8. </li><li> Sia PN e registrazioni KC può essere fatta simultaneamente dalla preparazione locusta stesso come schematicamente mostrato in figura 5A. </li><li> Attendere almeno 15 minuti dopo l&#39;individuazione della posizione di registrazione per consentire la stabilizzazione degli elettrodi. </li><li> Acquisire tutti i segnali extracellulari a 15 KHz, filtro tra 0,3-6 KHz, e amplificare (10.000 volte) utilizzando un canale di 16 AC amplificatore (Biologia Officina elettronica, Caltech, Pasadena, CA) (Figura 6A, B). </li></ol> 6. Le procedure per rendere Elettrodo ritorto filo per Recordings KC <ol><li> Per progettare un sistema multi-unità di elettrodi per le registrazioni KC, utilizzare filo isolato cromo nichel (RO800, 0,0005 &quot;filamento) 8. </li><li> Se otto elettrodi sono desiderata, quindi avvolgere il filo intorno ad un pezzo 10-15 cm lungo di cartone 4 volte. Le estremità del cartone può essere rivestita con tubi di plastica per evitare che i bordi di taglio del filo. Mentre involucro, assicurarsi che ci sia poco gioco, ma in modo che il filo non sia teso. Maneggiare con cura il filo come si rompe facilmente. </li><li> Mazzetto insieme i fili in alto del cartone e usare un pezzo di nastro (Tape Time, T-534-RP) per tenerli insieme. Tagliare i fili all&#39;altra estremità. Rimuovere i trefoli e di gruppo i fili alla fine taglio e con un altro pezzo di nastro. </li><li> Utilizzo di un titolo agitatore (Thermo Scientific, modello 4625Q), vento i fili insieme (~ 72 giri / min per 3min) per formare un filo ritorto. La parte inferiore dei fili registrate può essere agganciato al rotore piatto titolo e la parte superiore può essere agganciato a una giraffa. Durante l&#39;avvolgimento, il cavo deve avere po &#39;di cavo, ma non essere teso. </li><li> Fondere l&#39;isolamento con una pistola termica (Weller 6966C) per attaccare i singoli fili insieme e formano un unico filo. 3-4 passaggi lenti (3-4 sec ciascuno) oltre la lunghezza del filo dovrebbe essere sufficiente per riscaldare e fondere i filamenti. Quindi rilasciare il filo dal basso e lasciarlo riposare. Tagliare il filo in prossimità delle estremità per rimuovere il nastro. </li><li> Inserire una estremità del filo attraverso un lungo 5-6 cm, tubo capillare di vetro (diametro esterno 1,0 mm, ID 0,58 millimetri). Tease a parte il filo intrecciato ad una estremità con una pinzetta sottili e rimuovere il rivestimento molto brevemente sfiammatura alla fine con una fiamma. Questo passaggio deve essere fatto attentamente, esponendo il filo alla fiamma per troppo tempo farà sì che i fili a sciogliersi e senza grovigli. </li><li> Delicatamente separare gli 8 fili alla fine una fiammatand saldare ogni filo separatamente in una presa a 8 pin IC. Coat parte superiore della presa IC con resina epossidica per tenere i fili e capillare di vetro in posizione. Anche mettere una piccola goccia di resina epossidica all&#39;altra estremità del capillare per tenere il filo in posizione (Figura 5C). </li><li> Infine, tagliare la punta del filo ad un angolo di 45 gradi con forbici carburo di circa 0,5 cm dalla punta del capillare. </li></ol>

<ol><li>Ache, B. W., Young, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfaction%3A+diverse+species%2C+conserved+principles%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Olfaction: diverse species, conserved principles.</a> Neuron. 48, 417-430 (2005).</li>
<li>Laurent, G., Wehr, M., Davidowitz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+representations+of+odors+in+an+olfactory+network%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temporal representations of odors in an olfactory network.</a> Journal of Neuroscience. 16, 3837-3847 (1996).</li>
<li>Stopfer, M., Jayaraman, V., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odor+identity+vs.+intensity+coding+in+an+olfactory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Odor identity vs. intensity coding in an olfactory system.</a> Neuron. 39, 991-1004 (2003).</li>
<li>Steven de Belle, J., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+odor+learning+in+Drosophila+abolished+by+chemical+ablation+of+mushroom+bodies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Associative odor learning in Drosophila abolished by chemical ablation of mushroom bodies.</a> Science. 263, 692-695 (1994).</li>
<li>Cassenaer, S., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditional+modulation+of+spike-timing-dependent+plasticity+for+olfactory+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Conditional modulation of spike-timing-dependent plasticity for olfactory learning.</a> Nature. 482, 47-52 (2012).</li>
<li>Hallem, E. A., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coding+of+odors+by+a+receptor+repertoire%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Coding of odors by a receptor repertoire.</a> Cell. 125, 143-160 (2006).</li>
<li>Raman, B., Joseph, J., Tang, J., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporally+diverse+firing+patterns+in+olfactory+receptor+neurons+underlie+spatiotemporal+neural+codes+for+odors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temporally diverse firing patterns in olfactory receptor neurons underlie spatiotemporal neural codes for odors.</a> Journal of Neuroscience. 30, 1994-2006 (2010).</li>
<li>Perez-Orive, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oscillations+and+sparsening+of+odor+representations+in+the+mushroom+body%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Oscillations and sparsening of odor representations in the mushroom body.</a> Science. 297, 359-365 (2002).</li>
<li>Naraghi, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odorant-induced+oscillations+in+the+mushroom+bodies+of+the+locust%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Odorant-induced oscillations in the mushroom bodies of the locust.</a> The Journal of Neuroscience. 14, 2993-3004 (1994).</li>
<li>Ochieng, S. A., Hallberg, E., Hansson, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fine+structure+and+distribution+of+antennal+sensilla+of+the+desert+locust%2C+Schistocerca+gregaria+%28Orthoptera%3A+Acrididae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">Fine structure and distribution of antennal sensilla of the desert locust, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae).</a> Cell and Tissue Research. 291, 525-536 (1998).</li>
<li>Burrows, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+Potentials+in+the+Central+Terminals+of+Locust+Proprioceptive+Afferents+Generated+by+Other+Afferents+from+the+Same+Sense+Organ%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Synaptic Potentials in the Central Terminals of Locust Proprioceptive Afferents Generated by Other Afferents from the Same Sense Organ.</a> Journal of Neuroscience. 13, 808-819 (1993).</li>
<li>Pouzat, C., Mazor, O., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+noise+signature+to+optimize+spike-sorting+and+to+assess+neuronal+classification+quality%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Using noise signature to optimize spike-sorting and to assess neuronal classification quality.</a> Journal of Neuroscience Methods. 122, 43-57 (2002).</li>
<li>Mazor, O., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+dynamics+versus+fixed+points+in+odor+representations+by+locust+antennal+lobe+projection+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Transient dynamics versus fixed points in odor representations by locust antennal lobe projection neurons.</a> Neuron. 48, 661-673 (2005).</li>
<li>Christensen, T. A., Pawlowski, V. A., Lei, H., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-unit+recordings+reveal+context+dependent+modulation+of+synchrony+in+odor-specific+neural+ensembles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Multi-unit recordings reveal context dependent modulation of synchrony in odor-specific neural ensembles.</a> Nature Neuroscience. 3, 927-931 (2000).</li>
<li>Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+Sensillum+Recordings+in+the+Insects+Drosophila+melanogaster+and+Anopheles+gambiae%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae.</a> J. Vis. Exp. (36), e1725(2010).</li>
<li>Geffen, M. N., Broome, B. M., Laurent, G., Meister, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+Encoding+of+Rapidly+Fluctuating+Odors%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Neural Encoding of Rapidly Fluctuating Odors.</a> Neuron. 61, 570-586 (2009).</li>
<li>Ito, I., Ong, R. C., Raman, B., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sparse+odor+representation+and+olfactory+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Sparse odor representation and olfactory learning.</a> Nature Neuroscience. 11, 1177-1184 (2008).</li>
<li>Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfactory+network+dynamics+and+the+coding+of+multidimensional+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Review+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Olfactory network dynamics and the coding of multidimensional signals.</a> Nature Review Neuroscience. 3, 884-895 (2002).</li>
<li>Brown, S. L., Joseph, J., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encoding+a+temporally+structured+stimulus+with+a+temporally+structured+neural+representation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Encoding a temporally structured stimulus with a temporally structured neural representation.</a> Nature Neuroscience. 8, 1568-1576 (2005).</li>
<li>MacLeod, K., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+mechanism+for+synchronization+and+temporal+patterning+of+odor-encoding+neural+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Distinct mechanism for synchronization and temporal patterning of odor-encoding neural assemblies.</a> Science. 274, 976-979 (1996).</li>
<li>Wehr, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+afferent+and+central+temporal+patterns+in+the+locust+olfactory+system%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Relationship between afferent and central temporal patterns in the locust olfactory system.</a> The Journal of Neuroscience. 19, 381-390 (1999).</li>
<li>Moreaux, L., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+firing+rates+from+calcium+signals+in+locust+projection+neurons+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Estimating firing rates from calcium signals in locust projection neurons in vivo.</a> Frontiers in Neural Circuits. 1, 1-13 (2007).</li>
<li>Galizia, C. G., Joerges, J., Kuttner, A., Faber, T., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+semi-in-vivo+preparation+for+optical+recording+of+the+insect+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A semi-in-vivo preparation for optical recording of the insect brain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 76, 61-69 (1997).</li>
<li>Galan, R. F., Sachse, S., Galizia, C. G., Hez, A. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odor-driven+attractor+dynamics+in+the+antennal+lobe+allow+for+simple+and+rapid+olfactory+pattern+classification%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Computation%22%5BJournal%5D)">Odor-driven attractor dynamics in the antennal lobe allow for simple and rapid olfactory pattern classification.</a> Neural Computation. 16, 999-1012 (2004).</li>
<li>Kuebler, L. S., Schubert, M., Karpati, Z., Hansson, B. S., Olsson, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antennal+Lobe+Processing+Correlates+to+Moth+Olfactory+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Antennal Lobe Processing Correlates to Moth Olfactory Behavior.</a> Journal of Neuroscience. 32, 5772-5782 (2012).</li>
<li>Silbering, A. F., Bell, R., Galizia, C. G., Benton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+Imaging+of+Odor-evoked+Responses+in+the+Drosophila+Antennal+Lobe%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe.</a> J. Vis. Exp. (61), e2976(2012).</li>
<li>Skiri, H. T., Galizia, C. G., Mustaparta, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Representation+of+Primary+Plant+Odorants+in+the+Antennal+Lobe+of+the+Moth+Heliothis+virescens+Using+Calcium+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Senses%22%5BJournal%5D)">Representation of Primary Plant Odorants in the Antennal Lobe of the Moth Heliothis virescens Using Calcium Imaging.</a> Chemical Senses. 29, 253-267 (2004).</li>
</ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

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...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Elettrofisiologia Attrezzature </td></tr><tr><td> AC amplificatore </td><td> GRASS </td><td> Modello P55 </td><td> per le registrazioni sensillum singoli </td></tr><tr><td> Audio monitor (modello 3300) </td><td> AM Sistemi </td><td> 940000 </td><td></td></tr><tr><td> Su misura 16 canali pre-amplificatore e amplificatore </td><td> Cal. Tech. Biologia Officina elettronica </td><td></td><td> per le registrazioni AL e MB </td></tr><tr><td> Acquisizione dati unità </td><td> National Instruments </td><td> BNC-2090 </td><td></td></tr><tr><td> Illuminazione a fibre ottiche </td><td> WPI </td><td> SI-72-8 </td><td> &lt;/ Td&gt; </tr><tr><td> Sorgente di luce 115 V </td><td> WPI </td><td> NOVA </td><td></td></tr><tr><td> Micromanipolatore manuale </td><td> WPI </td><td> M3301R </td><td> per le registrazioni del cervello delle locuste </td></tr><tr><td> Stereomicroscope1 allo stand braccio </td><td> Leica </td><td> M80 </td><td> per le registrazioni del cervello delle locuste </td></tr><tr><td> Stereomicroscope2 </td><td> Leica </td><td> M205C </td><td> per le registrazioni sensillum singoli </td></tr><tr><td> Vibrazioni-isolamento tavolo </td><td> TMC </td><td> 63-500 serie </td><td></td></tr><tr><td> Micromanipolatore motorizzato </td><td> Sutter Instruments </td><td> MP285 / T </td><td></td></tr><tr><td> Oscilloscopio </td><td> Tektronix </td><td> TD2014B </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Elettrodi / Construction Tools &lt;/ Td&gt; </tr><tr><td> 16-channel elettrodo </td><td> NeuroNexus </td><td> A2x2-tet-3mm-150-121 </td><td> per le registrazioni lobi antennali </td></tr><tr><td> Borosilicato tubi capillari con filamento, ID 0,69 millimetri </td><td> Sutter Instruments </td><td> BF120-69-10 </td><td> per realizzare elettrodi di vetro </td></tr><tr><td> Micropipetta estrattore </td><td> Sutter Instruments </td><td> P-1000 </td><td></td></tr><tr><td> Generatore di funzioni </td><td> Multimetro Magazzino </td><td> SG1639A </td><td> per doratura elettrodi </td></tr><tr><td> Soluzione di placcatura in oro (non cianuro) </td><td> SIFCO Industries </td><td> NC SPS 5355 </td><td></td></tr><tr><td> Impedenza tester </td><td> BAK Electronics Inc. </td><td> IMP-2 </td><td> per doratura elettrodi </td></tr><tr><td> Interruttore rotativo </td><td> Electroswitch </td><td> C7D0123N </td><td> per l&#39;oro-plelettrodi ating </td></tr><tr><td> Pulse isolatore </td><td> WPI </td><td> A365 </td><td> per doratura elettrodi </td></tr><tr><td> Serie Q supporto per elettrodi </td><td> Warner Instruments </td><td> 64-1091 </td><td></td></tr><tr><td> Filo di argento 0.010 &quot;di diametro </td><td> AM Sistemi </td><td> 782500 </td><td> elettrodo di massa </td></tr><tr><td> 8 pin DIP presa IC </td><td> Digikey </td><td> ED90032-ND </td><td></td></tr><tr><td> Borosilicato tubi capillari con filamento, ID 0,58 millimetri </td><td> Warner Instruments </td><td> 64-0787 </td><td> intrecciato filo costruzione tetrodo </td></tr><tr><td> Pistola di calore </td><td> Weller </td><td> 6966C </td><td></td></tr><tr><td> Rediohm-800 filo </td><td> Kanthal Precision Technologies </td><td> PF002005 </td><td></td></tr><tr><td> Titer tavola oscillante </td><td> ThermoScientifico </td><td> 4625Q </td><td> fili di torsione </td></tr><tr><td> Forbici in metallo duro, 4,5 &quot; </td><td> Ricerca Biomedica Instr </td><td> 25-1000 </td><td> per il taglio di fili intrecciati tetrodo </td></tr><tr><td> Pinzette punta fine </td><td> HECO </td><td> 91-EF5-SA </td><td> per fili tetrodo prendere in giro a parte </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Odore di consegna </td></tr><tr><td> 6 ml siringa </td><td> Kendall </td><td> 1180600777 </td><td> per il carbonio filtro personalizzato progettato attivato </td></tr><tr><td> Bottiglie odore Brown </td><td> Pescatore </td><td> 08-912-165 </td><td></td></tr><tr><td> Carbone di legna </td><td> <a href="http://BuyActivatedCharcoal.com" target="_blank">BuyActivatedCharcoal.com</a> </td><td> GAC-48C </td><td></td></tr><tr><td> Essiccante </td><td> Drierite </td><td> 23005 </td><td></td></tr><tr><td> Gas Drierite essiccazione vaso </td><td> Fischer Scientific </td><td> 09-204 </td><td></td></tr><tr><td> Le guaine termorestringenti </td><td> 3M </td><td> EPS-200 </td><td> odore preparazione filtro </td></tr><tr><td> Mozzo in alluminio ipodermico ago, calibro 19 </td><td> Kendall </td><td> 8881-200136 </td><td> per fornire linee di ingresso e di uscita per bottiglie odore </td></tr><tr><td> Olio minerale </td><td> Mallinckrodt Chemicals </td><td> 6357-04 </td><td> per la diluizione odore </td></tr><tr><td> Nalgene tubi di plastica, 890 FEP </td><td> Thermo Scientific </td><td> 8050-0310 </td><td> per la consegna del gas di trasporto </td></tr><tr><td> Pneumatica picopump </td><td> WPI </td><td> sys-pv820 </td><td> per la consegna degli odori </td></tr><tr><td> Tubo in polietilene ID 0,86 millimetri </td><td> Intramedic </td><td> 427421 </td><td> per l&#39;odore bottiglia presa connection e tubi profusione salina </td></tr><tr><td> Tappi </td><td> Pure Lab </td><td> 97041 </td><td> per sigillare bottiglie odore </td></tr><tr><td> Tempo di nastro </td><td> PDC </td><td> T-534-RP </td><td></td></tr><tr><td> Tubi luer </td><td> Cole-Parmer </td><td> 30600-66 </td><td></td></tr><tr><td> Tubo a vuoto </td><td> McMaster-Carr </td><td> 5488K66 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Preparazione / Dissection </td></tr><tr><td> 100 x 15 mm Petri </td><td> VWR International </td><td> 89000-304 </td><td></td></tr><tr><td> 18 AWG filo di rame intrecciato </td><td> Lapp Kabel </td><td> 4510013 </td><td> isolamento filo è usato come guarnizioni di gomma </td></tr><tr><td> 22 AWG filo di collegamento flessibile </td><td> AlphaWire </td><td> 1551 </td><td> cervellopiattaforma </td></tr><tr><td> Batik cera </td><td> Jacquard </td><td> 7946000 </td><td></td></tr><tr><td> Periferia cera dentale </td><td> Henry-Schein Dental </td><td> 6652151 </td><td></td></tr><tr><td> Electrowaxer </td><td> Almore internazionale </td><td> 66000 </td><td></td></tr><tr><td> Epossidica, 5 min </td><td> Permatex </td><td> 84101 </td><td></td></tr><tr><td> Ago ipodermico mozzo in alluminio </td><td> Kendall </td><td> 8881-200136 </td><td></td></tr><tr><td> Proteasi dallo Streptomyces griseus </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P5147 </td><td> per desheathing cervello locusta </td></tr><tr><td> Sutura filo non sterili </td><td> Pescatore </td><td> NC9087024 </td><td> per legare l&#39;addome dopo la rimozione dell&#39;intestino </td></tr><tr><td> Vetbond </td><td> 3M </td><td> 1469SB </td><td> per sigillare amamputazione siti </td></tr><tr><td> Dumont # 1 pinza (grossolana) </td><td> WPI </td><td> 500335 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 5 titanio pinza (fine) </td><td> WPI </td><td> 14096 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 5SF Pinza (super-fine) </td><td> WPI </td><td> 500085 </td><td> desheathing cervello locusta </td></tr><tr><td> 10 centimetri dissezione forbici </td><td> WPI </td><td> 14393 </td><td> per rimuovere le gambe e le ali </td></tr><tr><td> Forbici Vannas (fine) </td><td> WPI </td><td> 500086 </td><td> per la rimozione di cuticola, tagliando il foregut </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Profusion Saline </td></tr><tr><td> Estensione set con regolatore di portata </td><td> Moore Medical </td><td> 69136 </td><td> per regolare il flusso salino </td></tr><tr><td> IV set di somministrazione conY al sito di iniezione </td><td> Moore Medical </td><td> 73190 </td><td> per regolare il flusso salino </td></tr></tbody></table>

multi-unit metodi di registrazione per caratterizzare l&#39;attività neurale nel locust (<em&gt; schistocerca americana</em&gt;) circuiti olfattive

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Rilevazione e l&#39;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&#39;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&#39;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&#39;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&#39;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.

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&#39;elettrodo) più unità registrazioni possono essere raggiunti. Una forma d&#39;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. An...

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&#39;attività ensemble in altri sistemi neuronali pure.

Multi-unit Metodi di registrazione per caratterizzare l&#39;attività neurale nel Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Circuiti olfattive

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di registrare l'attività neurale multi-unità revocata dall'odore dai primi tre centri di elaborazione del segnale della via olfattiva dell'insetto. Ciò si ottiene trattenendo prima una locusta in una camera progettata su misura e stabilizzando una delle sue antenne per le registrazioni elettrofisiologiche. Il secondo passo consiste nel fabbricare un microelettrodo di vetro e inserirlo alla base di un sole per monitorare le risposte evocate dagli odori.Accanto a registrare l'attività neurale dal cervello della locusta. Viene seguita una procedura di dissezione in più fasi per esporre il tessuto neurale, che elabora l'input dai neuroni sensoriali olfattivi. La fase finale prevede il posizionamento appropriato degli array di elettrodi multipli per registrare l'attività neurale dell'insieme dalla locusta e dal lobo dell'antenna e dal corpo del fungo.In definitiva, i metodi di registrazione extracellulare qui dimostrati vengono utilizzati per caratterizzare le risposte evocate dagli odori nei primi tre centri di elaborazione lungo il percorso olfattivo dell'insetto. Sebbene questo metodo sia stato utilizzato per caratterizzare la rispost

multi-unit-recording-methods-to-characterize-neural-activity-locust

Research

Ricerca

JoVE Journal

Neuroscience

Neuroscienze

Multielectrode array (MEA), le registrazioni forniscono un metodo per studiare l'attività elettrica di ampie popolazioni di neuroni. Qui, vi presentiamo i dettagli di una preparazione MEA per registrare dal epitelio del mouse vomeronasale mentre simultaneamente stimola il tessuto.

Array registrazioni Multielectrode dell&#39;epitelio Vomeronasal

Sistemi olfattivi degli insetti offrono opportunità uniche per la registrazione di odorizzante-indotto risposte nelle forme di electroantennograms (EAG) e le registrazioni sensillum singolo (SSR), che vengono sommati risposte da tutti i neuroni olfattivi (ORNs) situato sulla antenna e da quelli alloggiati in singole sensilli, rispettivamente.

Le misurazioni elettrofisiologiche da un sistema olfattivo Moth

Spunti olfattivi mediare molti differenti comportamenti in insetti, e sono spesso miscele complesse costituite da decine a centinaia di composti volatili. Mediante gascromatografia con registrazione multicanale nel lobo insetto antennale, si descrive un metodo per l'identificazione di composti bioattivi.

Identificazione dei volatili olfattive utilizzando la gas cromatografia-Multi-unit Recordings (GCMR) nel lobo antennale Insetto

Questo articolo descrive la blatta ventrale nervo dissezione spinale e registrazioni extracellulari dal nervo Cercal e connettivi. Risposte evocate sono generate dalla stimolazione elettrica del nervo cercal o stimolazione meccanica diretta della cerci.

Neural Circuit Registrazione da un intatto scarafaggio Sistema Nervoso

Impiantare array organizzate di microfili per l'uso in single-unit registrazioni elettrofisiologiche presenta una serie di sfide tecniche. Sono descritti metodi per eseguire questa tecnica e le attrezzature necessarie. Inoltre, i frutti di un array Microconduttori organizzati per registrare da sub-regioni neurali distinti con elevata selettività spaziale è discusso.

Una procedura per l&#39;impianto Array organizzata di microfili per Recordings singola unità di Awake, Comportarsi Animali

Registrazioni simultanee extracellulari lungo termine provenienti da due diversi neuropiles cerebrali o due diversi tratti anatomici sono stati stabiliti nelle api. Queste registrazioni permettono lo studio di aspetti temporali del trattamento neuronale attraverso diverse aree cerebrali del singolo neurone, così come a livello di complesso in un animale comportarsi.

Registrazioni simultanee a lungo termine in due fasi neuronale Processing in Comportarsi api

L'analisi delle proprietà fisiologiche dei neuroni sensoriali olfattivi incontra ancora limitazioni tecniche. Qui li registriamo attraverso un patch-clamp perforato in una preparazione intatta dell'epitelio olfattivo in topi geneticamente mirati. Questa tecnica consente la caratterizzazione delle proprietà di membrana e delle risposte a specifici ligandi di neuroni che esprimono recettori olfattivi definiti.

Perforato Patch-clamp registrazione di topo neuroni sensoriali olfattivi In neuroepithelium intatto: Analisi funzionale di neuroni Esprimendo un Identificato odorizzante Receptor

Presentiamo metodi per la costruzione di elettrodi per registrare simultaneamente l'attività neurale extracellulare e rilasciare più sostanze neuroattive in prossimità dei siti di registrazione nei topi svegli. Questa tecnica consente l'analisi dettagliata di input sinaptici locali putativi al neurone di interesse.

Extracellulare La registrazione di un neurone attività combinata con Microiontophoretic applicazione di sostanze neuroattivi nei topi Awake

Presentiamo tre nuovi metodi per studiare la codifica gustativa . Utilizzando un animale semplice, la falena Manduca sexta ( Manduca ) , descriviamo un protocollo di dissezione, l'uso di tetrodes extracellulari per registrare l'attività di molti neuroni gastatoriali e un sistema per la consegna e il monitoraggio di impulsi precisi di tastanti.

Nuovi metodi per studiare la codifica gustativa

Questo articolo descrive un protocollo dettagliato ed altamente efficace per le registrazioni di single sensillum dalla basiconica di sensilli sul palpi dell'apparato boccale degli insetti.

Sensillum singole registrazioni per Locust Palp sensilli Basiconica

La registrazione extracellulare multi-unità dal nervo olfattivo è un metodo sensibile, robusto e riproducibile per valutare la sensibilità olfattiva nei pesci marini. Registra l'input sensoriale primario ed è indipendente dalla salinità esterna.

Registrazione extracellulare multi-unità dal nervo olfattivo di Teleosts

Impara la registrazione multi-unitaria extracellulare per caratterizzare l'attività neurale evocata da odori nei circuiti olfattivi di Schistocerca americana. Questo metodo permette di studiare l'attività di ensemble neuronali.

Multi-unit Metodi di registrazione per caratterizzare l'attività neurale nel Locust (

Esplora altri video