Name: 모쓰 강한 시스템에서 Electrophysiological 측정 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: 배우세요 나방의 후각 신경계에서 전기생리학적 반응을 기록하는 방법을. 살균 유리 전극을 이용한 EAG 및 SSR 기법으로 농도 의존적 반응을 분석하고 곤충 감각 처리 메커니즘을 이해할 수 있습니다.

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USDA-NIFA/AFRI 2010-65105-20582, NSF 0,918,177, 그리고 Bedoukian 연구 설립 지원.

1. 곤충 <ol><li> 배꼽 orangeworm, Amyelois transitella (워커) (Lepidoptera : Pyralidae) 프레스노, 캘리포니아 아몬드 나무에서 수집된 나방에서 유래 우리 연구실에 식민지. 우리 곤충의 식민지가 28 환경 챔버 (퍼시벌 병원, IA)에 유지됩니다 ± 2 ° C, 75 ± 10 % 상대 습도, 그리고 16시 8분 H 이하 (조명 : 어두운) 사진 정권. </li><li> 신흥 나방은 sexed, 매일 수집, 플라스틱 상자 (669 ML 도시락, 13 X 13cm, 높이 4.5 cm, Rubbermaid)으로 전송됩니다 물에 젖었을 종이 타올 10 레이어 (함께 최대 제공 썰스티 울트라 흡수제, 27.9 X 27.9 cm ; 세이프). 박스 커버는 공기 순환을 허용하는 구멍이 있습니다. 이 협정 ~ 100 % RH를 제공합니다. </li><li> electrophysiological 측정 우리는 높은 습도에 따라 보관 출현 이후 2-4일에게 이전 나방을 사용합니다. </li></ol> 2. Electrophysiological 준비 <ol><li> 나방 (남성 또는 여성)이 부드럽게 대형 (ca. 2mm) 팁 직경을 가지고 가기에서 절단하는 피펫 팁 (200 μL, 미국 과학 부동산)에 적용됩니다. 안테나와 머리 부분 끝에서 내다까지 나방은 부드럽게 humidified 티슈 스텁과 다른 쪽 끝을 통해 밀고있다. </li><li> 노출된 머리는 한 눈 두 안테나 노출의 작은 부분을 떠나는가 아닌 건조 점토 (Claytoon, 반 아켄 국제, CA)으로 머리를 덮고으로 움직일 수 있습니다. 이 준비는 두 전극 홀더 사이 EAG Micromanipulator MP - 12 (Syntech, 독일)의 플랫폼에 배치됩니다. </li><li> 우리는 필라멘트와 1.0 mm borosilicate 모세관 튜브 (WPI 병원, FL)에서 만든 마이크로 미터 팁 미만의 microelectrodes를 얻는 모델 P - 97 micropipette 풀러 (셔터 인 스트 루먼트, CA)에서 가져온 유리 전극을 사용합니다. 전극 다시 sensillum 림프 울리는 (Kaissling 및 쏘슨 1980)로 가득합니다. 기록 전극은 두 안테나를 수용하면서 하나의 전극은 현미경 (Leica MZ75)에서 안구의 노출된 영역을 impales 및 참조 역할을합니다. 연락처를 촉진하기 위해 말초 1-2 antennal 구간은 기록 전극에 삽입되기 전에 절단됩니다. 개인 sensilla에서 녹음 신호를 위해, 우리는 약간 기록 전극은 현미경 (; 800x 배율 올림푸스 BX51WI) 아래 찔려 죽은 것입니다 궁극적이 설정을 수정합니다. 액션 잠재력은 sensillum의 기지에서 유리 전극을 삽입하여 기록됩니다. 신호 AUTOSPIKE 소프트웨어 (Syntech, 독일)로 분석하는 UB - IDAC 오프라인에 높은 임피던스 사전 증폭기 (Syntech, 독일)와 공급에 의해 증폭됩니다. AC 신호는 100 Hz에서 -10,000 및 행동 잠재력 사이의 필터링 밴드 패스 아르는 소음으로부터 피크 - 투 - 트러프 amplitudes 구별 AUTOSPIKE 알고리즘을 사용하여 컴퓨터에서 추출됩니다. 개별 뉴런의 반응은 자발적인 주파수를 통해 실천 가능성 주파수의 증가 (또는 감소) (초당 스파이크)로 계산됩니다. </li></ol> 3. 화학 자극 자극 프로토콜 <ol><li> 높은 순도의 화학 물질이 사용됩니다. 배꼽 orangeworm에서 여성 페로몬의 조화의 주요 구성 (Z, Z) -11,13 - hexadecadienal이 Bedoukian 연구 병원, CT로부터 얻은 것입니다. 화학 물질이 희석 아르, 10 μg / μL 및 decadic dilutions 재고 솔루션을 만들기 위해 유리 소주 헥산과 W / V가 만들어집니다. 헥산에 녹아있는 자극 화학 나누어지는 (10 μL)이 왓먼 필터 종이 스트립 (8x40 ㎜)에 로드된, 용매는 부드럽게 퓸 후드 아래에 10 S에 대한 흔들어에 의해 증발되고 스트립은 5 ML의 폴리 프로필렌에 배치됩니다 주사기는 (BD 주사기, NJ)있는 다양한 볼륨이 배출됩니다. 헥산 혼자와 빈 주사기는 컨트롤 역할을합니다. </li><li> 준비가 Syntech의 자극 컨트롤러 (CS - 55 모델, Syntech, 독일)에 의해 전달되는 humidified 공기 흐름에서 개최됩니다 20 ML / 초 수있는 ML / s의 500 MS에 대한 추가 4 자극 펄스. 신호는 자극 펄스의 시작 전에 2 S를 시작, 10 s에 대한 기록됩니다. Antennal 준비 500 MS 펄스와 함께하는 CA 동안 자극합니다. 자극을 포함하는 5 ML의 폴리 프로필렌의 주사기에서 공기 정화 2 ML은 주요 공기 흐름에 추가됩니다. 높은 응답을 다음과 같은 최소한 1 분 이상의 격차는, stimulations 사이에 허용됩니다. </li></ol> 4. 대표 결과 구속 나방의 안테나 (그림 1) 여성 페로몬 성분과 자극, (Z, Z) -11,13 - hexadecadienal 강력한 선량에 의존 반응 (그림 2)를 생성합니다. 이 주요 페로몬 구성 요소는 또한 하나의 단위 기록 (그림 3B)의 흔적이 표시 긴 trichodea sensilla (그림 3A)에서 선량 의존 흥분성의 응답을 elicits. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig1.jpg" alt="그림 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1"> 그림 1. 노출 배꼽 orangeworm 나방 구속과 안테나를 라이브 load/2489/2489fig2.jpg "고도 ="그림 2 "/&gt; 그림 2. 선량 의존 EAG의 응답에 대한 응답으로 elicited (Z, Z) -11,13 - hexadecadienal, 주요 여성 페로몬 성분. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig3.jpg" alt="그림 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 3"> 그림 3. 남성의 배꼽 orangeworm 나방의 Sensilla의 trichoid는 응답 (Z, Z) 복용에 의존 방식으로 -11,13 - hexadecadienal. (A) 남자 배꼽 orangeworm 나방의 안테나는 다중 분할하고 각 세그먼트는 구조물 같은 머리의 많은, sensilla로 장식되어있다. 의 세부 정보를 보여주는 스캐닝 전자 현미경, 삽입된 페이지 (스케일 바는 각각 200 및 50 μm의됩니다.) trichoid sensillum에서 (B) 세포 단일 단위 녹음.

<ol><li>Sattelle, D. B., Hall, L. M., Hildebrand, J. G. Insect olfactory sensilla: structural, chemical and electrical aspects of the functional organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaissling%2C+K-E+%22Receptors+for+Neurotransmitters.+Hormones+and+Pheromones+in+Insects%22">Receptors for Neurotransmitters. Hormones and Pheromones in Insects</a>. , Elsevier North-Holland. Amsterdam. 261-282 (1980).</li>
</ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

후각 신호를 측정하는 라이브 배꼽 orangeworm와 나방을 억제하기 위해 개발이 소설 방법은 강력하고 매우 안정적인 것으로 판명되었습니다. 우리는 일상적으로 아몬드와 피스타치오와 같은 자연 호스트 기판에서 소설 attractants을 분리하고 식별이 방법을 사용합니다.

<table border="1"><tbody><tr><td> 재료 이름 </td><td> 카탈로그 # / 모델 </td><td> 회사 </td><td> 논평 </td></tr><tr><td> 현미경 </td><td> BX51WI 모델 </td><td> 올림푸스, 미국 </td><td></td></tr><tr><td> 스테레오 현미경 </td><td> MZ75 </td><td> Leica 마이크로 시스템즈 주식 회사 미국 </td><td></td></tr><tr><td> 필라멘트와 1.0 mm borosilicate 모세관 튜브 </td><td> 1B100F - 3 </td><td> WPI 부동산, FL </td><td></td></tr><tr><td> Micropipette 풀러 </td><td> P - 97 </td><td> 셔터 인 스트 루먼트, CA </td><td></td></tr><tr><td> 자극 컨트롤러 </td><td> CS - 55 모델 </td><td> Syntech, 독일 </td><td></td></tr><tr><td> 하이 임피던스 사전 증폭기 (유니버설 싱글 종료 프로브) </td><td></td><td> Syntech, 독일 </td><td></td></tr><tr><td> 앰프 / 데이터 수집 시스템 (USB - IDAC) </td><td></td><td> Syntech, 독일 </td><td></td></tr><tr><td> EAG Micromanipulator MP - 12 </td><td></td><td> Syntech, 독일 </td><td></td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13 - hexadecadienal </td><td></td><td> Bedoukian 연구 병원, CT. </td><td></td></tr><tr><td> 왓먼 필터 용지 </td><td> 1,001,070 </td><td> 왓먼 미국 </td><td></td></tr><tr><td> 5 ML의 폴리 프로필렌 주사기 </td><td> 309633 </td><td> BD 주사기, NJ </td><td></td></tr><tr><td> 피펫 팁 (200 μL) </td><td> 1111-0806 </td><td> 미국 과학 부동산 </td><td></td></tr><tr><td> 669 ML 도시락, 13 X 13cm, 높이 4.5 cm, </td><td></td><td> Rubbermaid </td><td></td></tr><tr><td> 목이 울트라 흡수제, 27.9 X 27.9 cm </td><td></td><td> 세이프 웨이 </td><td></td></tr><tr><td> 비 건조 점토 </td><td> 18,150 </td><td> Claytoon, 반 아켄 국제, CA </td><td></td></tr><tr><td> 환경 챔버 </td><td> I - 30BLL 모델 </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

모쓰 강한 시스템에서 electrophysiological 측정

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

곤충 후각 시스템은 electroantennograms (EAG)와 안테나에 위치한 모든 odorant 수용체 뉴런 (ORNs)에서 개별 안에 보관되어과는 반응을 표현하는 아르 단일 sensillum 레코딩 (SSR)의 형태로 기록 odorant 유발 반응에 대한 독특한 기회를 제공 각각 sensilla. 이러한 접근 방식은 곤충 화학 통신의 이해를 얻을 수 악용되었습니다. 식별 자극 그러면 곤충 해충에 대한 경영 전략에 attractants 또는 repellents 형식으로 사용할 수 있습니다.

곤충 후각 시스템은 electroantennograms (EAG)와 안테나에 위치한 모든 odorant 수용체 뉴런 (ORNs)에서 개별 안에 보관되어과는 반응을 표현하는 아르 단일 sensillum 레코딩 (SSR)의 형태로 기록 odorant 유발 반응에 대한 독특한 기회를 제공 각각 sensilla.

모쓰 강한 시스템에서 Electrophysiological 측정

곤충의 후각 시스템은 촉각전도도(electroantennograms, EAG) 및 단일... 형태의 취기 유도 반응을 기록할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다.

다음 실험의 전체적인 목표는 곤충 신경계로부터 후각 반응을 기록하는 방법이 용이함을 입증하는 것입니다. 이는 살아있는 나방을 고정하고 더듬이나 개별 뉴런에 전극을 연결하여 후각 자극에 의해 유도된 반응을 기록함으로써 이루어집니다. 첫 번째 단계로, 접지 전극으로서 생리식염수가 채워진 유리 전극을 눈에 삽입합니다. 두 번째 단계로, 고정된 나방의 더듬이에 생리식염수가 채워진 유리 전극을 삽입하여 안테나그램(antenna gram) 형태의 전기적 반응을 기록하거나, 후각 수용체 뉴런으로부터 단일 단위 반응(single unit responses)을 기록합니다.기록 전극을 더듬이 기부에 삽입합니다. 다음으로, 안테나 신호를 증폭하여 아날로그-디지털 변환기로 보내 신호를 기록하고 저장합니다. 기록된 전기 신호인 EAG 신호 또는 스파이크 형태를 통해, 농도 의존적인 후각 유발 반응 결과가 도출됩니다.우리는 고정된 네이벌 오렌지(Naval orange) 나방의 엔테로그램(Enterogram)을 기록하는 새로운 방법을 개발하였습니다. 이 기술의 주요 장점은 준비된 상태가 오래 지속된다는 것이며, 동일한 나방을 여러 번 사용하여 다수의 반응을 기록할 수 있고, 또한 동일한 나방을 통해 촉각의 개별 센서로부터 단일 단위 반응을 기록할 수 있다는 점입니다. 네이벌 오렌지는 캘리포니아의 중요한 농작물이기 때문에 연구 대상으로 선정하였습니다.그러나 이 방법은 근본적인 후각 기능 문제를 해결하는 것뿐만 아니라 새로운 유인제 개발을 위해서도 다른나비목 곤충에 적용될 수 있습니다. 본 나방 후각 체계 연구에서는 네이블 오렌지 웜(Ullo Ella)을 사용합니다.곤충 군집은 약 28°C의 온도, 약 75%의 상대 습도, 그리고 16시간 명기 및 8시간 암기로 구성된 광주기 조건의 환경 챔버 내에서 밀기브랜 식단으로 유지합니다. 플라스틱 상자에 물에 적신 종이 타월을 최대 10겹으로 깔아 갓 우화한 나방을 위한 용기를 준비합니다. 매일 우화하는 나방을 수집하여 성별을 구분한 다음, 플라스틱 상자로 옮깁니다. 전기생리학적 기록 준비를 위해 공기가 순환될 수 있도록 상자를 타공 덮개로 덮습니다.먼저 200 µL 피펫 팁을 잘라 팁 직경이 약 2 mm가 되도록 하여 나방 고정대를 만듭니다. EAG 또는 SSR의 경우, 우화 후 2~4일 된 나방을 선택합니다. 가습된 티슈 페이퍼 조각을 사용하여 나방을 팁 반대쪽 끝에서 피펫 안으로 넣고, 나방을

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Research

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JoVE Journal

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신경과학

odorants에 후각 감각 뉴런의 Electrophysiological 반응은 단일 sensillum 레코딩을 사용하는 곤충에서 측정할 수 있습니다. 이 비디오를 문서에서 우리는 식초 파리의 안테나에서 단일 sensillum 레코딩을 수행하는 방법을 보여줍니다 것입니다...

곤충의 단일 Sensillum 레코딩 Drosophila melanogaster과 아노 펠 레스 gambiae</em

이 비디오에서는 전기생리학 연구를 위해 살아있는 초파리 파리가 튜브에 장착되어 있습니다. 전극은 파리의 후각 수용체 뉴런과 함께 페로몬에 대한 특정 뉴런 반응을 기록하기 위해 감각의 기저부에 위치합니다.

휘발성 냄새 물질에 대한 반응으로 Drosophila Sensilla의 전기 생리학적 기록

우리는 invertebrate 후각 경로의 처음 세 단계에서 냄새 evoked 응답을 특징하는 세포 다중 단위 기록 기술의 변화를 보여줍니다. 이 기술은 쉽게뿐만 아니라 다른 신경 시스템에서 앙상블 활동을 검토하도록 구성 할 수 있습니다.

메뚜기에 신경 활동을 특성화하기 위해 다중 단위 기록 방법 (<em&gt; Schistocerca 아메리카나</em&gt;) 강한 회로

이 프로토콜은 초파리에서 labellar 맛 뉴런에 의해 트리거되는 액션 잠재적 인 반응의 세포 녹음을 설명합니다.

에서 전기 생리학 기록<em&gt; 초파리</em&gt; Labellar는 Sensilla 맛

우리는 자율 로봇에서 EAG(electroantennogram) 형태로 곤충 안테나를 사용하기 위한 프로토콜을 설명합니다. 당사의 실험적인 설계로 하루 이내에 안정적인 녹음이 가능하며 최대 10Hz까지 개별 냄새 패치를 해결할 수 있습니다. 후각 검색을위한 EAG 센서의 효율성은 로봇을 냄새 소스로 운전하는 것으로 입증됩니다.

후각 검색을위한 자율 로봇에 곤충 Electroantennogram 센서를 사용하여

초파리의 앞다리와 주둥이는 미각 감각 뉴런의 풍부한 레퍼토리를 포함하고 있습니다. 여기에서는 칼슘 이미징을 사용하여 미각 페로몬의 외인성 적용 시 살아있는 파리의 앞다리와 주둥이에 있는 감각 뉴런의 생리적 반응을 측정하는 방법을 제시합니다.

의 생리적 반응을 측정<em&gt; 초파리</em&gt; 라이브 칼슘 이미징을 사용하여 지질 페로몬에 감각 뉴런

이 프로토콜의 전반적인 목표는 장쇄 사상 페로몬에 반응하는 Drosophila 후각 수용체 뉴런으로부터 단일 감각 기록을위한 낮은 휘발성의 냄새 물질을 제시하는 방법을 입증하는 것입니다.

에서 전기 생리 학적 기록<em&gt; Drosophila</em&gt; 낮은 휘발성의 냄새에 반응하는 Trichoid Sensilla

이 종이에 곤충 mouthparts의 palps sensilla basiconica에서 단일 sensillum 기록에 대 한 상세 하 고 매우 효과적인 프로토콜을 설명합니다.

메뚜기 벨 Sensilla Basiconica에 대 한 단일 Sensillum 녹음

이 프로토콜 비용 효율적이 고 편리한 약리학 대리인, 신경 단백질의 유전자 돌연변이의 테스트를 가능 하 게 초파리 melanogaster 중앙 신경 시스템의 하강 전기 활동을 기록 하는 방법을 설명 합니다. 또는 미개척된 생리 적인 통로의 역할입니다.

제 3-탈피 초파리 Melanogaster 의 중앙 신 경계 활동의 electrophysiological 녹음

이 기사는 암컷과 수컷을 포함한 여러 속의 모기에서 성공적이고 저소음 근위전도를 위한 단계별 프로토콜을 자세히 설명합니다.

모기 전기 조영술에 대한 단계별 가이드

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