우리는 이전에 우리가 닿는 바퀴벌레의 개별 단위의 활동을 모니터링 할 수 있습니다 바퀴벌레 뇌의 중심 단지로 사극 전선을 주입하는 기술을 개발했다. 여기에서 우리는 우리가 자유롭게 곤충을 움직이는 뇌 활동을 기록 할 수 있도록하는 기술의 수정 된 버전을 제시한다.
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이 논문에서
요약
초록
곤충 모터 제어의 두뇌 활동의 역할에 대한 관심의 증가는 우리가 곤충이 자연적인 동작을 수행하는 동안 신경 활동을 모니터 할 수 있어야합니다. 속박 된 바퀴벌레가 설정 또는 변경 보행 속도 동안 우리는 이전에 우리가 동시에 여러 뉴런의 활동을 기록 할 수 바퀴벌레 뇌의 중심 단지로 사극 전선을 주입하는 기술을 개발했다. 주요 사전 동안 닿는 제제는 제한된 동작에 대한 액세스를 제공하고 종종 자유롭게 동물을 이동에서 발생 피드백 과정이 없다. 우리는 지금 우리가 경기장에서 도보로, 회전 상승 또는 터널링 장벽에 의해 처리로 자유롭게 바퀴벌레 이동의 중심 복잡한에서 기록 할 수 있도록하는 기술의 수정 된 버전을 제시한다. 고속 비디오 및 클러스터 절단과 함께, 우리는 이제 자유롭게 행동 곤충의 움직임의 다양한 매개 변수에 뇌의 활동을 관련 될 수있다.
서론
곤충은 아래에, 주위에 터널을 설정하거나 장애물을 통해 상승하는 원인이 개체와 경기장 및 상품의 안내로이 기사는 중앙 복잡한 바퀴벌레, Blaberus의 discoidalis의 (CC) 내에서 뉴런에서 기록하는 성공적인 시스템을 설명합니다. 전선은 필연적 인 행동 변화와 주변 neuropil 활동을 보여주고있는 자극에 연결할 수 있습니다.
지난 십 년간 상당한 관심 곤충의 행동을 제어하는 다양한 뇌 영역에서 수행하는 역할에 지시했습니다. 이 초점의 대부분은 공동으로 중앙 복잡한 (CC)이라고합니다 중간 선 뇌 neuropils 향한되었습니다. 진행 동작의 CC의 역할에 대한 질문을 대상으로 기술의 다양한 종류의 결과로 만들어진되었습니다. 이러한 기술은 behavi과 함께 주로 초파리 neurogenetic 조작, 범위CC와 행동으로 관련 매개 변수에 그 활동을 관련 시도에서 신경 활동을 모니터 전기 생리학 기술 경구 분석 1-3.
전기 생리학 기술들은 멀티 채널 프로브를 10, 11으로, 개인 식별 뉴런 4....
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프로토콜
1. 사극 와이어의 제조
- 약 1.1 m 길이의 매우 얇은 니크롬 선 (12 μm의 직경, PAC 코팅)를 잡아 당깁니다. 양쪽 끝을 테이프 태그를 부착합니다. 두 끝은 벤치 탑 근처의 같은 높이에 있는지 등의 수평 나사 막대를 통해 와이어를 끊습니다.
- 4의 총 두 개 더 끝을 만들고, 두 번째 와이어를위한 단계 1.1를 반복 한 다음 첫 번째 선 (사이에 약 1 ㎝)에 배치합니다.
- 테이프 태그와 함께 네 개의 끝을 찌르고 전동 회전 권선 장치에 태그를 부착합니다. 이 장치는 저렴한 DC 모터로 제조 될 수있다.
- 2 분 (60 RPM)에 대해 일방향으로 사극을 감아 30 초간 반대 방향으로 긴장.
- 함께 전선을 융합 히트 건을 사용합니다. 총을 들고 전선을 만지지 마십시오. 각 패스는 약 10 초를 복용, 위아래로 통과 교류 방향에서 세 가지를 사용합니다.
- 위쪽 및 상처 와이어의 하단을 잘라. 4 개의 선을 꼬아거라고 일단 융합 그러나 다른에서 분리합니다.
- 지원 관을 추가합니다. 폴리에틸렌 관의 30 cm 길이 (: 내부 0.28 mm, 외부 0.61 mm 직경) 잘라. 아주 천천히 조심스럽게 지원 관에 틀리지 않도록 사극 실.
- 융합 단부가 다른 쪽을....
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결과
우리는 도보로 실험 27 준비의 CC에서 50 단위의 신경 활동을 기록했다. 그 준비 (23 대)의 15의 경우, 등반 실험도 수행 하였다. 개별 단위 (예 : 장치 1-2 준비 1 부 (2)를 나타냅니다) 준비와 장치 번호에 따라 이름이 지정됩니다.
한 등반 재판의 비디오 스냅 샷은 그림 4에 나타내었다. 전체 비디오 (사운드 유닛 1 ~ 2입니다) 보충 비디오 1에서 사용할 수 있습니다. 기록은 바로 팬 모양의 본체 (FB)에서 만들어졌다. 이 블록을 발생하여 블록 (그림 4A-C)을 평가하기 위해 안테나를 사용하면 바퀴벌레 산책 중단했다. 그런 바퀴벌레는 (그림 4 층-I)는 블록의 위쪽으로의 다리를 흔들 전에 몸 기판의 각도 (그림 4D-E)를 변경, 몸의 전면을 올리고 그 위에 올랐다. 일의 속도와 높.......
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토론
곤충의 뇌의 CC 또는 다른 지역에 이전 전기 생리학 연구는 행동의 중앙 제어에 대한 통찰력으로 우리를 제공하고 있지만, 대부분은 절제된 준비 9,11 또는 닿는 것 10,14 하나에서 수행되었다. 그 결과, 동물의 감각 경험과 생리 학적 상태는 자연 환경과는 매우 다를 수 있습니다. 또한, 동물이 수행 할 수있는 행동 작업은 그 상황에서 하나의 비행기로 제한됩니다. 여기에 우리가 자유롭게 행동 바퀴벌레의 CC에서 기록 할 수있는 방법을 제시했다. 바라 건데, 우리는 당신이 자유롭게 자신의 실험실에서 곤충을 행동에 전기 생리학 녹음을 캡처해야합니다 필요한 모든 정보를 제공하고 있습니다. # 우리는 (Neuralynx, MClust, WinAnalzye 및 Ctrax)를 사용하는 시스템을위한 절차를 제시하지만, 레코딩 전극이 주입되면, 녹화 셋업 용이 다른 시스템에 적용 할 수있다. &(160);
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공개 사항
저자는 관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.
감사의 글
저자는 제안 닉 Kathman 감사하고 원고를 준비에 도움이됩니다. 이 기술은 부여 FA9550-10-1-0054와 RER에 부여 번호 IOS-1120305 아래에있는 국립 과학 재단 (National Science Foundation)에서 AFOSR에서 지원하는 작업과 함께 개발되었다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 니크롬 와이어 | Sandvik Heating Technology | Kanthal RO-800 | 사극 |
| 용 생물 의학 폴리에틸렌 튜빙 | A-M 시스템 | 800700 | 테트로드 튜빙 |
| Lynx-8 | Neuralynx | 멀티 유닛 녹음에 사용 | |
| Cheetah 32 | Neuralynx | 멀티 유닛 녹화에 사용 | |
| 고속 카메라 | Basler | A602f | 비디오 녹화에 사용 걷기 실험 |
| 고속 카메라 | Casio | EX-FC150 | 등반 실험을 위한 비디오 녹화에 사용 |
| WINanalyze | Winanalyze | 버전 1.4 3D | 비디오 추적에 사용 |
| MATLAB | MathWorks | MATLAB R2012b | TTL 펄스 생성 및 오프라인 데이터 분석에 사용 |
참고문헌
- Strauss, R. The central complex and the genetic dissection of locomotor behaviour. Curr. Opin. Neurobiol. 12, 633-638 (2002).
- Pick, S., Strauss, R. Goal-driven behavioral adaptations in gap-climbing Drosophila. Curr. Biol. 15, 1473-1478 (2005). ....
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재인쇄 및 허가
