Extracellulair Het identificeren van Motor Neuronen voor een Muscle Motor Pool in<em&gt; Aplysia californica</em

Hui Lu; Jeffrey M. McManus; Hillel J. Chiel

doi:10.3791/50189

Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Extracellulair Het identificeren van Motor Neuronen voor een Muscle Motor Pool in

11.6K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/50189

⸱

25 maart 2013

Hui Lu¹ , Jeffrey M. McManus¹ , Hillel J. Chiel¹^,²^,³

¹Department of Biology, Case Western Reserve University , ²Department of Neurosciences, Case Western Reserve University , ³Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University

In dit artikel

Samenvatting

In dieren met grote geïdentificeerde neuronen ( Bv Weekdieren), wordt de analyse van de motorische zwembaden gedaan met behulp van intracellulaire technieken^1,2,3,4. Onlangs hebben we een techniek ontwikkeld om extracellulair stimuleren en individuele neuronen opnemen in Aplysia californica 5. We hebben nu beschrijven een-protocol voor het gebruik van deze techniek om eenduidig te identificeren en motorische neuronen karakteriseren binnen een motor zwembad.

Samenvatting

Bij dieren met grote geïdentificeerde neuronen (bijv. weekdieren), analyse van de motor pools wordt gedaan met behulp van intracellulaire technieken ^1,2,3,4. Onlangs, ontwikkelden we een techniek om extracellulair te stimuleren en op te nemen individuele neuronen in Aplysia californica ^5. We hebben nu beschrijven een-protocol voor het gebruik van deze techniek om eenduidig te identificeren en motorische neuronen karakteriseren binnen een motor zwembad.

Deze extracellulaire techniek heeft voordelen. Elke optie, extracellulaire elektroden kan stimuleren en neuronen opnemen door de schede ^5, zodat het hoeft niet worden verwijderd. Aldus zullen neuronen gezonder zijn in extracellulaire experimenten dan in intracellulaire degenen. Ten tweede, als ganglia zijn geroteerd door passende pinning van de mantel, kan extracellulaire elektroden toegang neuronen aan beide zijden van de ganglion, waardoor het eenvoudiger en efficiënter te identificeren meerdere neuronen in hetzelfde preparaat. Third, extracellular elektroden hoeven niet te cellen te penetreren, en dus gemakkelijk kunnen worden heen en weer liep tussen neuronen, waardoor minder schade berokkenen. Dit is vooral handig wanneer men probeert om meerdere neuronen op te nemen in de loop van te herhalen motor patronen dat alleen kan aanhouden voor minuten. Vierde, extracellulaire elektroden soepeler zijn dan intracellular Wat is tijdens spierbewegingen. Intracellulaire elektroden kunnen eruit trekken en deze beschadigen neuronen tijdens spiercontracties. In contrast, aangezien extracellulaire elektroden worden voorzichtig geperst op de schede bovenstaande neuronen, ze verblijven meestal boven hetzelfde neuron tijdens spiercontracties, en kan dus worden gebruikt in more intact preparaten.

Als unieke motor neuronen identificeren voor een motor pool (in name, de I1/I3 spier in Aplysia) met behulp extracellulaire elektroden, kan men gebruik features die niet vereisen intracellulaire metingen als criteria: soma size and location, axonale projectie, en spier innervatie ⁴, 6,7. Voor de specifieke motor pool gebruikt om de techniek illustreren, we opgenomen vanuit buccale zenuwen 2 en 3 om axonale projecties meten, en gemeten de samentrekking krachten van de I1/I3 spier om het patroon van spier innervatie voor de afzonderlijke motor neuronen bepalen.

We aan te tonen het complete proces van de eerste het identificeren van motorische neuronen met behulp van spier innervatie, dan is het karakteriseren van hun timing tijdens de motorische patronen, het creëren van van een vereenvoudigde diagnostische methode voor de snelle identificatie. De vereenvoudigde en nog veel meer snelle diagnostische methode is superieur voor meer intacte de voorbereidingen, bijv. in de geschorste buccale massa-het preparaat ⁸ of in vivo ^9. Deze taak kan ook worden toegepast in andere motor pools ^10,11,12 in Aplysia of in andere dierlijke systemen ^2,3,13,14.