我々は細胞外記録し、神経、筋肉、および個々の識別されたニューロンから刺激するテクニックを説明 in vitroでの送り装置では摂食行動の異なったタイプを引き出すと観察しながら、アメフラシ。
我々は細胞外記録し、神経、筋肉、および個々の識別されたニューロンから刺激するテクニックを説明 in vitroでの送り装置では摂食行動の異なったタイプを引き出すと観察しながら、アメフラシ。
多機能、複数の、そして、異なった行動を生成するには1つの周辺構造の能力は、動物が急速に変化する環境に自分の行動を適応することができます。海洋軟体動物アメフラシカリフォルニは多面的機能の研究のための扱いやすいシステムを提供します。授乳中は、 アメフラシは同じ送り装置、頬質量を用いて行動のいくつかの異なったタイプを生成します。これらの行動を制御する神経節の電気生理学的研究からアクセス可能な、大規模で識別されたニューロンの数を含んでいます。これらのニューロンの活性がprotracts縮みグラスパー2その神経活動に対する相対食品グラスパーを閉じ神経活動のタイミングに基づいて2種類、ingestiveとegestiveプログラム、に分けることができ、モータのプログラムに記載されている。しかし、単離された神経節で、これらの行動を生み出すであろう筋肉の動きは、それを作って、欠席している観測されたモータのプログラムは、実際の行動の相関があるかどうか。 生体 、神経と筋肉のレコーディングでは、特定することが難しいが2,3,4給餌プログラムに対応して得られますが、それは直接個々のニューロン5から録音することは非常に困難であるされています。さらに、in vivoで 、ingestiveプログラムは、さらに刺され、ツバメの1,2、最も以前にin vitro標本で説明で行うことが困難である区別に分けることができます。
中断頬大量調製( 図1)は、孤立した核と無傷の動物の間のギャップを埋めます。この準備として、ingestive行動-かむと嚥下の両方を含む-とegestive行動(拒否)は、個々の神経細胞は、細胞外から記録電極6を使用して刺激することができると同時に、誘発することができます。これらの異なる動作に関連付けられている餌の動きがrecorすることができますDEDに、定量化、およびモータのプログラムに直接関係する。中断頬大量調製におけるモータープログラムは孤立核において誘発運動プログラムよりもin vivoで観察されたものにもっと似ているように見える。したがって、この準備のモータのプログラムは、より直接的に生体内挙動にに関連することができます。同時に、個々の神経細胞は無傷の動物よりも記録と刺激によりアクセス可能です。また、孤立した核と無傷の動物との間に中間のステップとして、中断頬塊から得られた知見は、より減少し、より完全な両方の設定で得られたデータの解釈を助けることができます。中断頬マスの準備はアメフラシにおける多面的機能の神経制御を特徴づけるための便利なツールです。
1。溶液の調製
2。録音皿の調製
3。電極の作製
4。動物の解剖および頬ミサの準備
5。フック電極アタッチメント
6。ガングリオンを位置決めし、シースを薄く
7。刺激と録音
米国ではこの時点では、無脊椎動物の動物は、制度動物の使用およびケア委員会による正式な承認を必要としません。しかし、我々は、 アメフラシのすべての治療法が害を最小限にし、動物に苦しみ、動物が完全に麻酔している間にすべての解剖が行われていることを確保している。
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細胞外電極をニューロンの細胞体に配置して刺激を行うと、細胞体チャネルにおけるスパイクと、そのニューロンが投射する神経におけるスパイクとの間に一対一の対応が観察されます(図 6 左パネル、同定済みニューロン B9 の刺激)。細胞体チャネル(上部チャネル)は、電流を印加した際に刺激モードに設定され(図中の時間 1)、その後速やかに記録モードに切り替えられます(時間 2)。電極の位置を維持することで、I2 筋肉、歯舌神経、および左右の口神経 2 および 3 の活動とともに、運動プログラム実行中のニューロンの活動を記録することが可能です(図 6 右パネル)。
図 7 は、脳神経節へのカルバコール投与によって誘発された一連の嚥下パターン、およびカルバコール誘発性の咬合中に海藻の帯を把持器に配置した際のビデオ画像を示しています。7Aでは、海藻を掴むために歯舌が前伸しており、7Bでは、歯舌が後退して海藻を口の中に引き込んでいます...
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前の仕事は無傷動物で、そのような隔離された神経節などの還元剤、でアメフラシモータープログラムを特徴付けている。個々のニューロンのレコーディングは5を取得してきたが無傷の動物では、このような実験は非常に困難であり、電極が授乳中のニューロンへのニューロンから移動することはできません。隔離された神経は、神経活動によって誘発される摂食の動きを観察することができません。中断頬マスの準備は、この両極端の間のギャップを埋めます。
他の半無傷製剤は以前の研究で使用されますが、一時停止頬マスの準備は重要な利点がありますされています。 1半無傷準備では、唇や頬の質量がまだ取り付けられていたが、準備があまりに14を観察する飽食の動きのために減少した。 試験管内での動きを供給する供給ヘッドの準備15,16許さ観察。しかし、目頭の準備を給電していると、一時停止頬質量はここで説明するよりも設定が複雑だった、とだけ頬神経節では、脳神経節内の個々のニューロンへのアクセスを提供しない。供給ヘッ...
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特別な利害関係は宣言されません。
この研究は、NIHの助成金NS047073とNSFの助成DMS1010434によってサポートされていました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 塩化ナトリウム | Fisher Scientific | S671 | Biological, Certified |
| 塩化カリウム | Fisher Scientific | P217 | Certified ACS |
| 塩化マグネシウム六水和物 | Acros Organics | 19753 | 99% |
| 硫酸マグネシウム七水和物 | Fisher Scientific | M63 | Certified ACS |
| 塩化カルシウム二水和物 | Fisher Scientifc | C79 | Certified ACS |
| グルコース (デキストロース) | Sigma-Aldrich | G7528 | BioXtra |
| MOPS緩衝液 | Acros Organics | 17263 | 99% |
| カルバコール | Acros Organics | 10824 | 99% |
| 水酸化ナトリウム | Fisher Scientific | SS255 | Certified |
| 塩酸 | Fisher Scientific | SA49 | Certified |
| 単管キャピラリーガラス | A-M Systems | 6150 | |
| Flaming-Brown マイクロピペットプラー モデル P-80/PC | Sutter Instruments | 使用フィラメント: FT345B | |
| エナメル被覆ステンレス鋼線 | California Fine Wire | 0.001D, coating h | |
| 家庭用シリコンII接着剤 | GE | ||
| Duro Quick-Gel 瞬間接着剤 | Henkel corp. | ||
| A-M Systems モデル 1700 アンプリファイア | A-M Systems | フィルタ設定: 神経 300-500 Hz, I2 筋肉 10-500 Hz | |
| Pulsemaster マルチチャンネルスティミュレーター | World Precision Instruments | A300 | |
| スティミュラス・アイソレーター | World Precision Instruments | A360 | |
| AxoGraph X | AxoGraph Scientific | ||
| Veeder-Root 合計カウンタ | Danaher | C342-0562 | |
| 金メッキコネクタピン | Bulgin | SA3148/1 | |
| 金メッキコネクタソケット | Bulgin | SA3149/1 | |
| Sylgard 184 シリコンエラストマー | Dow Corning | ||
| 100 x 50 mm 結晶化皿 | Pyrex | ||
| 高真空グリース | Dow Corning | ||
| ピペットチップ | Fisher Scientific | 21-375D | |
| 微細ピン | Fine Science Tools | 26002-10 | |
| モデリングクレイ | Sargent Art | 22-4400 | |
| 絹縫合糸 | Ethicon | K89OH | |
| Whisper エアーポンプ | Tetra | 77849 | |
| アクアリウム用チューブ | Eheim | 7783 | 12/16 mm |
| Elite エアーストーン | Hagen | A962 | |
| Vannas スプリング鋏 | Fine Science Tools | 15000-08 | |
| Dumont #5 精密ピンセット | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| 焼き海苔 | Rhee Bros | ||
| キムワイプス | Kimberly-Clark | 34155 |
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