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방법 논문

자유롭게 동물 행동의 신경 회로 활성화의 기록

11.6K 조회수

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DOI:

10.3791/1297

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2009년 7월 22일

이 논문에서

요약

자유롭게 동물 행동의 신경 활동 패턴의 비침습 측정은 고속 videography와 neurophysiological 레코딩을 결합하여 얻을 수 있습니다.

초록

신경 활동 및 대응 행동 표현의 패턴 사이의 관계는 억제 동물 구축하기가 어렵습니다. 전통 비침습 방법은 적어도 부분적으로 억제 연구 과목을 요구하고, 그들은 동시에 활성화된 뉴런 다수의 식별만을 허용합니다. 반면에, 뉴런 또는 개별 뉴런의 작은 ensembles은 크게 감소 준비에서 얻은 단일 셀 녹음을 사용하여 측정할 수 있습니다. 자연 행동의 표현이 억제 및 해부 동물에 제한이 있기 때문에, 그런 행동을 제어하는​​ 기본 신경 메커니즘은 파악하기 어렵습니다.

자, 내가 자유롭게 동물을 행동의 신경 회로 활성을 측정 수있는 비침습 생리 기법을 제시한다. 물이 채워진 챔버 내부 와이어 전극의 쌍을 사용하여 목욕 전극 자연 또는 실험적 evoked 탈출 반응 동안 청소년 왕새우에 의해 생성된 신경 및 근육의 현장 잠재력을 기록합니다. 왕새우 기본 탈출 응답 자극의 시점에서 멀리 동물을 이동하는 꼬리 - 팅겨주는군요 세 가지 유형의에 의해 중재됩니다. 꼬리 - 플립의 각 유형은 자신의 신경 회로에 의해 제어되며 두 빠르고 가장 강력한 탈출 응답은 대형 명령 뉴런의 다른 세트의 활성화가 필요합니다. 행동 관찰와 함께, 목욕 전극 녹음이 뉴런의 모호하지 신분증과 관련된 신경 회로를 허용합니다. 따라서 자연스럽게 발생하는 문제가 근본적인 신경 회로의 활동이 억제 동물과 다른 행동 상황에서 측정할 수 있습니다.

프로토콜

1 부 : 녹음 챔버

  1. 녹음 챔버는 직사각형 모양이며, 얇은 벽의 유리로 만들어진 것입니다. 챔버 크기는 8.5 cm 아르 X 2cm 2.5 동물 X 5cm (길이 X 너비 X 높이) - 3.5 cm 전체 길이 (텔슨에 연단에서 측정).
    그림을 참조하십시오. 우리의 실험에 사용되는 챔버 예를 들어 1.
  2. 또는 녹음 여왕님 기타 자료 (예, 무독성 투명한 플라스틱)에서 할 수 있습니다. 챔버의 크기는 각 실험 시리즈에 맞게해야 실험 절차와 챔버에 따라 다를 수 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면, 챔버의 크기는 자연 행동에 동물을 억제하지 않고 가능한 한 작게해야합니다. 엄지의 규칙으로, 길이와 챔버의 너비가 동물보다 3 배 크기해서는 안됩니다.

2 부 : 목욕 전극과 접지 와이어

  1. 한 기록 전극의 쌍 및 접지 전극이 사용됩니다. 전극은 절연 구리선 (0.25 mm 절연와 26 AWG)의 만들어집니다. 욕조 전극의 한쪽 끝을는 세포 증폭기 (AM 시스템 1700, 아래 참조)에 연결되어 있고 0.5 - 단열 1.0 mm는 다른 끝을에서 제외됩니다. 접지 와이어는 앰프 또는 다른 접지 설비 및 단열의 2~3센티미터의 접지에 연결되어있는 것은 다른 한쪽을 분해까지입니다. ....

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토론

단일 신경 세포의 활동이나 신경 회로 활성화 비침습 녹음 억제 동물 얻기 어렵습니다. 방법은 여기에서 설명한이 자연스럽게 동작을 발생 근본적인 신경 활성화의 패턴을 식별하는 수단을 제공합니다.

과거에는, 우리는 성공적으로 영상 위협 3에 대한 응답으로, 더 최근에는 천연 육식 동물 2,에서 공격하는 동안, 사회적 지배 계층 1의 형성 기간 동안 청소년 왕새우 신경 탈출 회로의 활동 패턴을 측정하기 위해이 기술을 사용합니다. 현재, 우리는 왕새우에서 탈출 행동을 실행하는 동안 머리 부속의 움직임의 중요성을 측정하는 동기 목욕 전극 녹음 및 고속 비디오 레코딩을 사용합니다.

이 기술은 단 두 개의 서로 다른 무척추 동물의 종 (왕새우와 잠자리)과 두 개의 다른 실험실 4에서 사용하고있는 동안, 그것이 그 수생 표현 동작 몇 가지 중 척추 동물 등 다른.......

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공개 사항

저자들은 공개할 이해관계가 없습니다.

감사의 글

목욕 녹음 기술이 처음 프리클 (1984) 8 비올 외 의해 사용되었다. 꼬리 - 화나게하는 동안 생성된 전기 분야를 측정하기 위해 (1990) 9. 기술은 나중에 수정과 그의 전 대학원생 박사 Fadi A. 이사와 전 박사와 연관 박사 젠스 Herberholz로 박사 도널드 에드워즈 (조지아 주립 대학)의 실험실에서 개선되었습니다. 또한 개선 되었어요과 새로운 연구 응용 프로그램은 메릴랜드 대학에서 박사 젠스 Herberholz의 연구실에서 테스트되었습니다. 나는 내가 실험에 도움을 위해서 자기의 고속 비디오 시스템 및 연구 보조 데이비드 Rotstein와 윌리엄 리덴를 사용셔서 나의 동료 데이빗 예이거 감사하고 싶습니다.

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참고문헌

  1. Herberholz, J., Issa, F. A., Edwards, D. H. Patterns of neural circuit activation and behavior during dominance hierarchy formation in freely behaving crayfish. J. Neurosci. 21, 2759-2767 (2001).
  2. Herberholz, J., Sen, M. M., Edwards, D. H.

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