June 29th, 2017
미식가 코딩을 연구하기위한 세 가지 새로운 방법을 제시 합니다. 나방의 Manduca sexta ( Manduca ) 라는 간단한 동물을 사용하여 우리는 해부 프로토콜, 다중 미각 수용체 뉴런의 활동을 기록하기위한 세포 외 tetrodes의 사용법, 정확한 타이밍 버섯의 전달 및 모니터링 시스템을 설명합니다.
이러한 방법의 전반적인 목표는 생체 내에서 여러 수용체 뉴런의 활동을 기록하는 동시에 정확한 타이밍의 타스탄트 펄스를 전달하고 모니터링하여 간단한 동물 mandi-casecsta에서 미각 코딩을 연구하는 것입니다. 이러한 방법은 미각 수용체 뉴런 집단에 의해 미각자가 인코딩되는 방법과 같은 구시(gustation)에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 맛본 자극이 정확하게 전달되기 전, 도중, 후에 여러 미각 뉴런에 대한 생체 내 기록이 가능하다는 것입니다.
이 방법을 처음 접하는 개인은 해부 절차가 복잡하기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 이 때문에 이 방법의 시각적 시연이 도움이 되기를 바랍니다. 이러한 기술은 Sam Writer가 제 연구실의 대학원생이었을 때 개발했으며 Alejandra, Kui Sun과 함께 이러한 절차를 시연할 것입니다.
eclosion 3 일 후, 일반적으로 건강한 외모를 가진 성별의 나방을 선택하십시오. 날개는 완전히 펴져야 하고 주둥이와 더듬이는 잘 형성되고 손상되지 않아야 합니다. 흄 후드에서 머리가 노출될 때까지 선택한 나방을 구속 튜브에 삽입합니다.
그런 다음 튜브의 다른 쪽 끝에 티슈 페이퍼를 삽입하여 나방을 고정시킵니다. 이제 주사기에서 전달되는 압축 공기를 사용하여 노출된 머리에서 머리카락을 제거합니다. 그런 다음 튜브를 페트리 접시의 점토 플랫폼에 놓습니다.
머리의 등쪽을 위로 향하게 합니다. 다음으로, 더듬이와 주둥이를 보호하십시오. 먼저, 200마이크로리터 피펫 팁을 반 센티미터 길이로 잘라 각 구조물의 커버를 만듭니다.
코를 조작하려면 철사 조각으로 고리를 준비하십시오. 주둥이의 가장 근위부 부분이 보호될 때까지 주둥이를 덮개 중 하나로 확장하십시오. 단단한 바틱 왁스를 사용하여 튜브를 헤드 캡슐의 등쪽 부분에 고정합니다.
다음으로, 안테나를 조심스럽게 시트하고 바틱 왁스로 튜브를 고정합니다. 이제 버클 압축기 근육을 절단하여 뇌를 안정시킵니다. 해부 현미경 아래에서 현미해부 도구를 사용하여 바로 아래에 작은 절단을 만들어 헤드 캡슐을 엽니다.
근육이 잘렸는지 확인하기 위해, 주둥이의 원위부 2/3에 자당 용액을 제공하고 5분 동안 주둥이가 확장되지 않는지 확인하십시오. 그런 다음 녹인 바틱 왁스 층을 사용하여 헤드 캡슐을 닫습니다. 뇌에 식염수를 주입하려면 머리의 복부 주위에 왁스 컵을 만드십시오.
전기 왁서를 사용하여 머리 앞쪽을 따라 왁스 컵을 만들기 시작하여 뒤쪽으로 이동합니다. 주둥이와 더듬이 튜브를 컵 안에 보관하십시오. 컵이 눈 높이에 도달할 때까지 컵을 바깥쪽과 위쪽으로 계속 만듭니다.
겸자를 사용하여 순 손바닥을 잡고 녹인 왁스를 사용하여 왁스 컵에 부착합니다. 다음으로, 바이너리 에폭시의 사물 층을 사용하여 왁스 컵과 튜브의 모든 구멍을 밀봉합니다. 이쑤시개를 사용하여 에폭시를 섞습니다.
먼저, 컵의 바깥쪽과 안쪽 표면을 덮습니다. 둘째, 머리를 더 단단히 고정하도록 목을 둘러싼 구속관 부분을 채웁니다. 20분 후 컵에 물이 새는지 확인하십시오.
뇌 수술을 시작하려면 먼저 소음순 손바닥을 잘라냅니다. 두낭의 복부 쪽을 열려면 머리 뒤쪽과 앞쪽, 눈 주위의 큐티클을 자릅니다. 그런 다음 머리 뒤쪽을 따라 자르고 코 근처의 머리 앞쪽을 따라 더 자릅니다.
그런 다음 집게로 큐티클의 플랩을 부드럽게 들어 올려 뇌를 노출시킵니다. 이제 SEZ와 상악 신경을 노출시키는 가장 중요한 단계를 수행하십시오. 천천히 조심스럽게 지방 조직과 기관을 제거합니다.
신선한 식염수로 뇌를 자주 헹굽니다. 상악 신경을 짓누르는 것은 매우 쉽기 때문에 매우 조심하십시오. 경제특구(SEZ)와 상악신경(maxillary nerves)이 마침내 보이게 되면, 얇은 덮개(sheath)로 덮일 것입니다.
이 칼집을 제거하려면 과도한 식염수를 배출한 다음 10% 콜라겐 분해 효소 디스페이즈 용액을 적용하여 칼집을 약화시킵니다. 5분 동안 담근 후 식염수로 용액을 여러 번 헹굽니다. 그런 다음 식염수로 여러 번 헹군 후 극세 현미해부 겸자를 사용하여 덮개를 부드럽게 제거합니다.
마지막으로 식염수 드립 라인을 관류 컵에 고정합니다. 이 섹션에서는 tastants 전달 시스템을 구축하고 사용하는 방법에 대해 설명합니다. 이 시스템은 여러 개의 개구부가 있는 테스트 튜브로 구성됩니다.
개구부는 동물의, 타스탄트 매니폴드, 색상 센서의 입구를 제공하며 물을 통해 꽃을 허용합니다. 이 시스템을 구축하려면 먼저 주둥이에 대한 테스트 튜브를 준비하십시오. 납땜 인두를 사용하여 크기의 구멍을 만드십시오.
그런 다음 주둥이를 제자리에 고정하기 위해 튜브 내에 차폐 섹션을 구축합니다. 구멍 위로 5mm를 자르고 왁스로 메쉬를 놓고 왁스와 에폭시를 사용하여 튜브를 다시 연결합니다. 가압 관류 시스템을 사용하여 맛을 전달합니다.
매니폴드에 필요한 만큼 tastant 튜브를 결합합니다. tastant 출력 튜브를 연결하려면 메쉬 위에 약 1cm 위의 구멍을 만든 다음 출력 튜브를 에폭시로 고정합니다. 각 tastant에는 색상 센서에 의해 감지되는 인공 염료를 포함합니다.
메쉬 둘레 1/2cm 크기의 구멍에 컬러 센서를 장치에 부착하고 에폭시를 사용하여 고정합니다. 연동 펌프를 사용하여 실리콘 튜브를 통해 증류수를 시스템으로 전달합니다. 큰 용기로 폐수를 모으십시오.
공압 펌프를 사용하여 공기 분파와 함께 맛을 전달하십시오. 이제 튜브를 통해 깨끗한 물을 펌핑하기 시작하고 풍미 있는 펄스를 전달하여 색상 센서를 테스트합니다. 이제 나방 주둥이의 2/3를 증류액을 테스트 튜브에 넣습니다.
집게를 사용하여 주둥이를 펴고 구멍에 부드럽게 밀어 넣습니다. 그런 다음 부드러운 치과 용 왁스와 에폭시 층으로 주둥이를 밀봉하십시오. 이제 식염수 관류 라인을 연결하고 관류 흐름을 설정합니다.
그런 다음 꼬인 와이어 사극의 접지 전극을 식염수 수조에 담그십시오. 그런 다음 미세 조작기를 사용하여 사분체를 상악 신경 옆에 놓고 천천히 신경 안으로 전진시킵니다. 스파이크 신호를 감지한 후 녹음을 하기 전에 최소 10분 동안 준비를 안정화하십시오.
미각 수용체 뉴런으로부터 기술된 프로토콜을 사용하여 타스탄트 전달 전, 도중, 후에 기록하였다. 각 tastant의 1초 펄스의 시작 및 오프셋은 색상 센서에 의해 모니터링되었습니다. tastant는 4개의 채널 각각에 의해 감지된 스파이크를 유도했습니다.
스파이크 트레인 내에서 개별 활동 전위를 관찰할 수 있습니다. 스파이크 정렬 소프트웨어는 이러한 스파이크를 고유한 뉴런에 할당하는 데 사용되었습니다. 순차적으로 전달된 6개의 타스탄트에 대한 3개의 서로 다른 미각 수용체 뉴런의 반응은 타스탄트에 대한 다양한 수준의 기준선 활성과 선택성을 나타냅니다.
또한 응답 타이밍이 달랐습니다. 일부는 자극의 지속 시간에 고정되어 있고 다른 일부는 자극보다 오래 지속됩니다. 세포 내 기록은 또한 기존의 날카로운 유리 전극을 사용하여 미각 수용체 축삭에서 만들 수 있습니다.
세포 내 기록은 설명된 사극 기술을 사용하여 관찰된 반응과 매우 유사했지만 사극 기록은 만들기 쉽고 오래 지속되며 더 강력했습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 만골-카섹스타에서 상악 신경과 식도 아래 영역을 노출시킬 수 있을 것이며, 정확한 시간 제어가 가능한 미취 전달 시스템을 구축할 수 있을 것입니다. 이 프로토콜을 수행하는 동안 mandi-casecsta에 의해 배출되는 미세한 가루 비늘 흘림은 알레르기를 유발할 수 있으므로 실험실 안전 장갑과 안면 마스크를 착용하십시오.
이 과정을 숙달하면 3시간 30분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차에 따라, 여러 뇌 영역의 동시 기록을 수행하여 tastants에 대한 미각 수용체 뉴런 반응이 시냅스후 표적 뉴런으로 전달될 때 어떻게 변형되는지와 같은 추가 질문에 답할 수도 있습니다.
이 기사는 나방 Manduca sexta의 미각 코딩을 연구하기 위한 세 가지 새로운 방법을 제시합니다. 이 기술에는 해부 프로토콜, 미각 수용체 뉴런의 세포외 테트로드 기록, 그리고 맛 자극물을 전달하고 모니터링하는 시스템이 포함됩니다.