Name: Multi-unit Opname Methoden om neurale activiteit karakteriseren in de Locust ( Schistocerca Americana) Olfactorische Circuits (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-25T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 13 s
Description: Leer multi-unit opnamemethoden om neurale activiteit te karakteriseren in de olfactorische circuits van Schistocerca americana. Deze techniek helpt onderzoekers ensembleactiviteit in andere neurale systemen te bestuderen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

De auteurs willen graag de volgende bedanken voor de financiering van dit werk: royale-opstarten middelen van de faculteit Biomedische Technologie in Washington University, een McDonnell Center for Systems Neuroscience subsidie, een Office of Naval Research toekenning (Toekenning #: N000141210089) naar BR

1. Geur Voorbereiding en Levering <ol><li> Verdunde oplossingen geur in minerale olie volume om de gewenste concentratie te bereiken. Sla een 20 ml mengsel van minerale olie en de geurstof in een 60 ml glazen fles. Plaats twee injectienaalden een rubber stop (gauge 19), vanaf de onderkant en de andere van de top, een inlaat en een uitlaat lijn. Sluit de glazen fles met deze rubberen stop en voeg een speciaal ontworpen actieve kool filter op de inlaat lijn (Figuur 1A). </li><li> Het koolstoffilter wordt gemaakt van twee 6 ml spuiten. Snijd de spuiten in de helft en verwijder de zuiger. Vul elk van de overige stukken met katoen en actieve kool voordat u ze aan elkaar met krimpkous. </li><li> Sluit de afvoerleiding van de geur fles (met behulp van polyethyleen buis, ID 0,86 mm) om de plastic buis (Nalgene FEP Slangen, ID 5,8 mm) die een constante luchtstroom levert aan de overkant van de antenne (Figuur 1B </strong&gt;). </li><li> Directe koolstof gefiltreerd, droge lucht (dragergas; debiet, 0,75 L / min) naar de sprinkhaan met een plastic buis geplaatst binnen enkele cm van de sprinkhaan antenne. </li><li> Voor geur stimulatie verplaatsen een constant volume (0,1 L / min) van de statische headspace boven de geur oplossing in de fles. Dit wordt bereikt door het injecteren van een gelijke hoeveelheid ontvochtigde lucht in de fles met een Pico-pomp (WPI, PV-820). De dampen van de geur fles wordt geleid door de afvoerleiding op de luchtstroom buis (Figuur 1B). </li><li> Verwijder de geleverde geur dampen door het plaatsen van een vacuüm trechter ~ 10 cm achter de sprinkhaan antenne. </li></ol> 2. Voorbereiding Locust Antenne voor Single sensillen opnemen <ol><li> Selecteer een jong-volwassen sprinkhaan van beide geslachten met volgroeide vleugels, maar voorafgaand aan de paring etappe van een drukke kolonie. Om de sprinkhaan te beperken, eerst amputeren zijn benen. Sluit de amputatie sites met weefsel lijm (Vetbond, 3M). Secure thij sprinkhaan op een speciaal ontworpen ruimte met behulp van een klein stukje isolatietape gedrapeerd rond haar thorax (figuur 2A). </li><li> Onder een dissectie microscoop, een ondiepe groef in de was platform (Figuur 2A) voor antenneplaatsing. De antenne in de groef en te stabiliseren met batik was bij de twee uiteinden van de antenne (Figuur 2B, een electrowaxer wordt gebruikt voor het smelten van de was). </li><li> Plaats een aardelektrode (gechloreerde zilverdraad) in de thorax (~ 1 cm afstand van het hoofd). Gebruik batik wax om zowel afdichting van de incisie en houd de grond draad op zijn plaats (Figuur 2A). </li></ol> 3. Single sensillen Opnemen op Geur-opgeroepen Reacties Monitor van olfactorische receptor neuronen (ORNs) <ol><li> Plaats de gestabiliseerde sprinkhaan antenne onder een stereomicroscoop (Leica M205C) op een trillingsisolatie tabel (TMC) (Figuur 3A). Zorg ervoor dat de basis van de opname sensillen duidelijkly zichtbaar zijn (Figuur 3B). </li><li> Gebruik een micropipet trekker (Sutter P-1000) op glas elektrodes (impedantie 3 tot 10 MQ wanneer gevuld met sprinkhaan zoutoplossing 9, tip diameter 1 tot 3 urn) met behulp van een borosilicaatglas capillaire buis (OD 1,2 mm, ID 0,69 mm) te fabriceren. </li><li> Plaats de glazen elektrode in een micropipet houder die is bevestigd aan een micromanipulator gemotoriseerde (Sutter MP-285). Steek de elektrode in de basis van een sensillen (Figuur 3B). Merk op dat elke sensillen kan 3 tot 50 ORNs bevatten sprinkhanen 10. </li><li> Versterken het signaal (10.000 keer) met een AC versterker (Grass P-55). Filter het signaal tussen 0,3 tot 10,0 kHz en verwerven tegen een 15 kHz bemonsteringsfrequentie (figuur 3D) met een data acquisitie systeem (LabView, PCI-MIO-16E-4 DAQ kaarten; National Instruments). </li></ol> 4. Locust Dissection Procedure voor antennaal Lobe en Mushroom Body Recordings <ol><li> Volg de restraining procedures zoals beschreven in paragraaf 2.1. Plaats de sprinkhaan in een speciaal ontworpen geplaatst zoals aangegeven in figuur 4A en B. </li><li> Om zoutoplossing perfuseren tijdens en na de dissectie procedure, een wax cup opgebouwd rond de sprinkhaan hoofd. De was moet beginnen kop boven de monddelen, en buiten de samengestelde ogen omvat het gebied tussen de twee antennes zoals weergegeven in figuur 4C. </li><li> Om de antennes om door de wax cup, maak kleine tunnels aan beide zijden met kunststof (polyethyleen) slang (5 mm lang, ID 0.86 mm). Zorg ervoor dat de kunststof buis kan schuiven door de was beker. Dit laatste wordt bereikt door een rubber pakking die strak wikkelt rond de plastic buis maar is bevestigd aan de was-cup (Figuur 4C). </li><li> Met epoxyhars, bevestig de basis van de antenne tot de onderkant van de plastic buis. Deze stap zorgt ervoor dat de antennes worden gehouden, ook nadat de omringendecuticula is verwijderd. </li><li> Houd de was beker gevuld met een zoutoplossing 9 vanaf dit punt. Verwijder eerst een centraal rechthoekig gebied tussen de twee antennes (lange zijde van de rechthoek uitgelijnd met de achterwaartse as). Verwijder vervolgens cuticula in aangrenzende gebieden zonder de samengestelde ogen en cuticula aan de basis van de antenne (Figuur 4D). </li><li> Met behulp van fijne tang, verwijder voorzichtig luchtzakken en vet lichamen rond de hersenen. Aan het einde van deze stap dient de sprinkhaan hersenen duidelijk zichtbaar (Figuur 4D). Merk op dat de hersengebieden die de geur-informatie (met lichtgele pigmentatie) verwerken, zijn gelegen tussen de twee antennes. </li><li> In sprinkhanen de darm loopt onder de hersenen en langs de lengte van het lichaam. Om beweging van de darm te voorkomen dat potentieel destabiliserende de voorbereiding, trekt u de voordarm en snijd met behulp van fijne schaar. Maak een kleine incisie in de buik netboven het rectum en verwijder de darm door te trekken de dikke darm met grof tang. Om een ​​zoutoplossing lekkage te voorkomen, binden de buik direct anterior naar de incisie site met hechtdraad draden. </li><li> Gebruik een kleine platform van dunne draad bekleed met een dunne laag van was op de hersenen te verhogen en te stabiliseren 11 tijdens elektrofysiologie zoals weergegeven in figuur 4D. </li><li> Het insect hersenen bedekt met een dunne isolerende mantel die moet vóór experimenten worden verwijderd. Om desheath de hersenen, uitgespreid een kleine hoeveelheid van een enzym (0,3-0.4 mg protease, Sigma Aldrich) over het oppervlak van de hersenen met fijne forceps 9. Na ~ 5-10 seconden van enzym toepassing, spoel de hersenen met een zoutoplossing. Met behulp van super-fijne pincet heel zachtjes samen te knijpen en trek de schede omhoog en vervolgens scheuren te openen over de opname locaties (AL en MB; weergegeven in figuur 4E, F). </li></ol> 5. Multi-unit Opnamen van de antennaal Lobe ende Mushroom Lichaam <ol><li> Plaats de sprinkhaan preparaat (figuur 5A) onder een stereomicroscoop opgehangen aan een boom stand op een trillingsisolatie tabel. </li><li> Zorg voor een constante zoutoplossing perfusiesnelheid (ongeveer 0,04 l / uur) gedurende het experiment. Gebruik een gechloreerde zilverdraad ondergedompeld in de zoutoplossing gevulde beker was de aardelektrode. </li><li> Voor PN-opnamen, gebruik maken van een 16-kanaals silicium sonde (NeuroNexus Technologies, item # A2x2-tet-3mm-150-150-121-A16, Figuur 5B). Vóór elk experiment elektrolytisch de elektroden met goud weerstanden in het bereik 200-300 kQ bereiken. Gebruik de schakeling van figuur 7 voor galvaniseren. </li><li> Plaats de elektrode dicht bij het ​​oppervlak van de antennelid kwab en voorzichtig plaats in het weefsel een manuele micromanipulator (WPI, M3301R) (Figuur 5D). </li><li> Advance de elektrode in ~ 10 micrometer stappen. Wacht 2-3 min bij elke stap en evalueren van de te verwervend kwaliteit van het signaal. In een ideale opname site, extracellulaire signalen worden opgepikt door meerdere opname kanalen en een hoge signaal-ruisverhouding (SNR&gt; 3-5 keer noise SDS) hebben. </li><li> Voor KC-opnamen gebruikt u een op maat gemaakte gedraaide draad tetrode (Figuur 5C, stap-voor-stap fabricage procedure gepresenteerd in hoofdstuk 6). Elektrolytisch deze elektroden zoals besproken in stap 5.3. Plaats de tetrode op het oppervlak van de MB (Figuur 5E) als KC somata beperkt tot de oppervlakkige laag van de MB 8. </li><li> Zowel PN en KC opnamen tegelijkertijd worden gemaakt van dezelfde sint preparaat zoals schematisch getoond in figuur 5A. </li><li> Wacht ten minste 15 minuten na het vinden van de opnamelocatie tot een stabilisatie van de elektroden mogelijk te maken. </li><li> Acquire alle extracellulaire signalen bij 15 KHz, filter tussen 0,3-6 kHz, en versterken (10.000 keer) met een 16-kanaals AC versterker (Biologie Elektronica Winkel; Caltech, Pasadena) (Figuur 6A, B). </li></ol> 6. Procedures voor Twisted draadelektrode Maak voor KC Recordings <ol><li> Om een multi-unit elektrode te ontwerpen voor KC-opnamen, gebruik dan geïsoleerde nikkel-chroom draad (RO800, 0.0005 &quot;filament) 8. </li><li> Als acht elektroden worden gewenst dan wikkel de draad rond een 10-15 cm lang stuk karton 4 keer. De uiteinden van het karton kan worden bedekt met plastic buis om de randen voorkomen snijden van de draad. Terwijl verpakking, zorg ervoor dat er weinig speling, maar zorg ervoor dat de draad niet strak staat. Wees voorzichtig met de draad als het breekt gemakkelijk. </li><li> Leg de draden samen bovenaan het karton en met een stukje tape (Time Tape, T-534-RP) aan elkaar te houden. Snijd de strengen aan de andere kant. Verwijder de draden en de groep van de draden aan het afgesneden uiteinde en met behulp van een ander stuk van de tape. </li><li> Met behulp van een titerplaat shaker (Thermo Scientific, Model 4625Q), wind de strengen aan elkaar (~ 72 omw / min gedurende 3min) tot een gedraaide draad vormen. De onderkant van de opgenomen strengen kan worden geklikt om de titer plaat rotor en de top kan worden geklikt om een ​​boom staan. Tijdens het wikkelen, moet de draad weinig speling, maar niet gespannen zijn. </li><li> Smelt de isolatie met een heteluchtpistool (Weller 6966C) aan elkaar plakken van de individuele strengen en vormen een enkele draad. 3-4 slow passes (3-4 sec elk) over de lengte van de draad moet voldoende te verwarmen en versmelten de strengen. Laat vervolgens de draad van de bodem en laat hem om te ontspannen. Knip de draad in de buurt van de uiteinden van de tape te verwijderen. </li><li> Het ene uiteinde van de draad door een 5-6 cm lang, glazen capillaire buis (OD 1,0 mm, 0,58 mm ID). Plagen elkaar de gedraaide draad aan het ene uiteinde met behulp van fijne pincet en verwijder de bekleding door heel kort torching het einde met een vlam. Deze stap moet zorgvuldig gebeuren; blootstellen van de draad om de vlam te lang zal de strengen te smelten en wirwar. </li><li> Voorzichtig scheiden de 8 strengen aan de gevlamde einde eennd soldeer elke streng afzonderlijk in een 8-pens IC-voet. Smeer de bovenkant van de IC-voet met epoxy de strengen en glazen capillaire plaats houden. Plaats ook een kleine druppel epoxy aan de andere kant van het capillair om de draad op zijn plaats (figuur 5C). </li><li> Snij vervolgens het uiteinde van de draad bij een 45 graden hoek met carbide schaar ongeveer 0,5 cm uit de capillaire punt. </li></ol>

<ol><li>Ache, B. W., Young, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfaction%3A+diverse+species%2C+conserved+principles%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Olfaction: diverse species, conserved principles.</a> Neuron. 48, 417-430 (2005).</li>
<li>Laurent, G., Wehr, M., Davidowitz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+representations+of+odors+in+an+olfactory+network%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temporal representations of odors in an olfactory network.</a> Journal of Neuroscience. 16, 3837-3847 (1996).</li>
<li>Stopfer, M., Jayaraman, V., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odor+identity+vs.+intensity+coding+in+an+olfactory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Odor identity vs. intensity coding in an olfactory system.</a> Neuron. 39, 991-1004 (2003).</li>
<li>Steven de Belle, J., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+odor+learning+in+Drosophila+abolished+by+chemical+ablation+of+mushroom+bodies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Associative odor learning in Drosophila abolished by chemical ablation of mushroom bodies.</a> Science. 263, 692-695 (1994).</li>
<li>Cassenaer, S., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditional+modulation+of+spike-timing-dependent+plasticity+for+olfactory+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Conditional modulation of spike-timing-dependent plasticity for olfactory learning.</a> Nature. 482, 47-52 (2012).</li>
<li>Hallem, E. A., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coding+of+odors+by+a+receptor+repertoire%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Coding of odors by a receptor repertoire.</a> Cell. 125, 143-160 (2006).</li>
<li>Raman, B., Joseph, J., Tang, J., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporally+diverse+firing+patterns+in+olfactory+receptor+neurons+underlie+spatiotemporal+neural+codes+for+odors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temporally diverse firing patterns in olfactory receptor neurons underlie spatiotemporal neural codes for odors.</a> Journal of Neuroscience. 30, 1994-2006 (2010).</li>
<li>Perez-Orive, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oscillations+and+sparsening+of+odor+representations+in+the+mushroom+body%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Oscillations and sparsening of odor representations in the mushroom body.</a> Science. 297, 359-365 (2002).</li>
<li>Naraghi, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odorant-induced+oscillations+in+the+mushroom+bodies+of+the+locust%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Odorant-induced oscillations in the mushroom bodies of the locust.</a> The Journal of Neuroscience. 14, 2993-3004 (1994).</li>
<li>Ochieng, S. A., Hallberg, E., Hansson, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fine+structure+and+distribution+of+antennal+sensilla+of+the+desert+locust%2C+Schistocerca+gregaria+%28Orthoptera%3A+Acrididae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">Fine structure and distribution of antennal sensilla of the desert locust, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae).</a> Cell and Tissue Research. 291, 525-536 (1998).</li>
<li>Burrows, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+Potentials+in+the+Central+Terminals+of+Locust+Proprioceptive+Afferents+Generated+by+Other+Afferents+from+the+Same+Sense+Organ%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Synaptic Potentials in the Central Terminals of Locust Proprioceptive Afferents Generated by Other Afferents from the Same Sense Organ.</a> Journal of Neuroscience. 13, 808-819 (1993).</li>
<li>Pouzat, C., Mazor, O., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+noise+signature+to+optimize+spike-sorting+and+to+assess+neuronal+classification+quality%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Using noise signature to optimize spike-sorting and to assess neuronal classification quality.</a> Journal of Neuroscience Methods. 122, 43-57 (2002).</li>
<li>Mazor, O., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+dynamics+versus+fixed+points+in+odor+representations+by+locust+antennal+lobe+projection+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Transient dynamics versus fixed points in odor representations by locust antennal lobe projection neurons.</a> Neuron. 48, 661-673 (2005).</li>
<li>Christensen, T. A., Pawlowski, V. A., Lei, H., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-unit+recordings+reveal+context+dependent+modulation+of+synchrony+in+odor-specific+neural+ensembles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Multi-unit recordings reveal context dependent modulation of synchrony in odor-specific neural ensembles.</a> Nature Neuroscience. 3, 927-931 (2000).</li>
<li>Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+Sensillum+Recordings+in+the+Insects+Drosophila+melanogaster+and+Anopheles+gambiae%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae.</a> J. Vis. Exp. (36), e1725(2010).</li>
<li>Geffen, M. N., Broome, B. M., Laurent, G., Meister, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+Encoding+of+Rapidly+Fluctuating+Odors%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Neural Encoding of Rapidly Fluctuating Odors.</a> Neuron. 61, 570-586 (2009).</li>
<li>Ito, I., Ong, R. C., Raman, B., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sparse+odor+representation+and+olfactory+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Sparse odor representation and olfactory learning.</a> Nature Neuroscience. 11, 1177-1184 (2008).</li>
<li>Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfactory+network+dynamics+and+the+coding+of+multidimensional+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Review+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Olfactory network dynamics and the coding of multidimensional signals.</a> Nature Review Neuroscience. 3, 884-895 (2002).</li>
<li>Brown, S. L., Joseph, J., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encoding+a+temporally+structured+stimulus+with+a+temporally+structured+neural+representation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Encoding a temporally structured stimulus with a temporally structured neural representation.</a> Nature Neuroscience. 8, 1568-1576 (2005).</li>
<li>MacLeod, K., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+mechanism+for+synchronization+and+temporal+patterning+of+odor-encoding+neural+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Distinct mechanism for synchronization and temporal patterning of odor-encoding neural assemblies.</a> Science. 274, 976-979 (1996).</li>
<li>Wehr, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+afferent+and+central+temporal+patterns+in+the+locust+olfactory+system%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Relationship between afferent and central temporal patterns in the locust olfactory system.</a> The Journal of Neuroscience. 19, 381-390 (1999).</li>
<li>Moreaux, L., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+firing+rates+from+calcium+signals+in+locust+projection+neurons+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Estimating firing rates from calcium signals in locust projection neurons in vivo.</a> Frontiers in Neural Circuits. 1, 1-13 (2007).</li>
<li>Galizia, C. G., Joerges, J., Kuttner, A., Faber, T., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+semi-in-vivo+preparation+for+optical+recording+of+the+insect+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A semi-in-vivo preparation for optical recording of the insect brain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 76, 61-69 (1997).</li>
<li>Galan, R. F., Sachse, S., Galizia, C. G., Hez, A. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odor-driven+attractor+dynamics+in+the+antennal+lobe+allow+for+simple+and+rapid+olfactory+pattern+classification%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Computation%22%5BJournal%5D)">Odor-driven attractor dynamics in the antennal lobe allow for simple and rapid olfactory pattern classification.</a> Neural Computation. 16, 999-1012 (2004).</li>
<li>Kuebler, L. S., Schubert, M., Karpati, Z., Hansson, B. S., Olsson, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antennal+Lobe+Processing+Correlates+to+Moth+Olfactory+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Antennal Lobe Processing Correlates to Moth Olfactory Behavior.</a> Journal of Neuroscience. 32, 5772-5782 (2012).</li>
<li>Silbering, A. F., Bell, R., Galizia, C. G., Benton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+Imaging+of+Odor-evoked+Responses+in+the+Drosophila+Antennal+Lobe%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe.</a> J. Vis. Exp. (61), e2976(2012).</li>
<li>Skiri, H. T., Galizia, C. G., Mustaparta, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Representation+of+Primary+Plant+Odorants+in+the+Antennal+Lobe+of+the+Moth+Heliothis+virescens+Using+Calcium+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Senses%22%5BJournal%5D)">Representation of Primary Plant Odorants in the Antennal Lobe of the Moth Heliothis virescens Using Calcium Imaging.</a> Chemical Senses. 29, 253-267 (2004).</li>
</ol>

Geen belangenconflicten verklaard.

De meeste zintuiglijke prikkels oproepen combinatorische reacties die worden verdeeld over ensembles van neuronen. Vandaar gelijktijdige bewaking van multi-neuron activiteit noodzakelijk om te begrijpen hoe stimulus-specifieke informatie wordt gerepresenteerd en verwerkt door neurale circuits in de hersenen. Hier hebben we aangetoond extracellulaire multi-unit opname technieken om geur-reacties van de consument te karakteriseren aan de eerste drie verwerkingscentra langs de insect olfactorische pad. We merken op dat de ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Elektrofysiologie Equipment </td></tr><tr><td> AC-versterker </td><td> GRAS </td><td> Model P55 </td><td> voor enkele sensillen opnames </td></tr><tr><td> Audio-monitor (model 3300) </td><td> AM Systems </td><td> 940000 </td><td></td></tr><tr><td> Custom-made 16-kanaals voorversterker en eindversterker </td><td> Cal. Tech. Biologie Elektronica Winkel </td><td></td><td> voor AL en MB-opnamen </td></tr><tr><td> Data acquisitie-eenheid </td><td> National Instruments </td><td> BNC-2090 </td><td></td></tr><tr><td> Glasvezel licht </td><td> WPI </td><td> SI-72-8 </td><td> &lt;/ Td&gt; </tr><tr><td> Lichtbron 115 V </td><td> WPI </td><td> NOVA </td><td></td></tr><tr><td> Handmatig micromanipulator </td><td> WPI </td><td> M3301R </td><td> voor sint-hersenen-opnamen </td></tr><tr><td> Stereomicroscope1 op giek stand </td><td> Leica </td><td> M80 </td><td> voor sint-hersenen-opnamen </td></tr><tr><td> Stereomicroscope2 </td><td> Leica </td><td> M205C </td><td> voor enkele sensillen opnames </td></tr><tr><td> Trillingsisolatie tafel </td><td> TMC </td><td> 63 tot 500 serie </td><td></td></tr><tr><td> Gemotoriseerde micromanipulator </td><td> Sutter Instrumenten </td><td> MP285 / T </td><td></td></tr><tr><td> Oscilloscoop </td><td> Tektronix </td><td> TD2014B </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Elektroden / Bouw &amp; Industrie &lt;/ Td&gt; </tr><tr><td> 16-kanaals elektrode </td><td> NeuroNexus </td><td> A2x2-tet-3mm-150 tot 121 </td><td> voor antennaal kwab opnames </td></tr><tr><td> Borosilicate capillairen met gloeidraad, ID 0,69 mm </td><td> Sutter Instrumenten </td><td> BF120-69-10 </td><td> voor het maken van glas elektrodes </td></tr><tr><td> Micropipet trekker </td><td> Sutter Instrumenten </td><td> P-1000 </td><td></td></tr><tr><td> Functiegenerator </td><td> Multimeter Warehouse </td><td> SG1639A </td><td> voor gold-plating elektroden </td></tr><tr><td> Gold plating oplossing (niet cyanide) </td><td> SIFCO Industries </td><td> NC SPS 5355 </td><td></td></tr><tr><td> Impedantie tester </td><td> BAK Electronics Inc </td><td> IMP-2 </td><td> voor gold-plating elektroden </td></tr><tr><td> Schakel roterende </td><td> Electroswitch </td><td> C7D0123N </td><td> voor goud-plating elektroden </td></tr><tr><td> Pulse isolator </td><td> WPI </td><td> A365 </td><td> voor gold-plating elektroden </td></tr><tr><td> Q series elektrodehouder </td><td> Warner Instruments </td><td> 64-1.091 </td><td></td></tr><tr><td> Zilverdraad 0.010 &quot;diameter </td><td> AM Systems </td><td> 782500 </td><td> aardelektrode </td></tr><tr><td> 8-pins DIP IC socket </td><td> Digikey </td><td> ED90032-ND </td><td></td></tr><tr><td> Borosilicate capillairen met gloeidraad, ID 0,58 mm </td><td> Warner Instruments </td><td> 64-0.787 </td><td> gedraaide draad tetrode bouw </td></tr><tr><td> Warmte kanon </td><td> Weller </td><td> 6966C </td><td></td></tr><tr><td> Rediohm-800 kabel </td><td> Kanthal Precision Technologies </td><td> PF002005 </td><td></td></tr><tr><td> Titerplaat shaker </td><td> ThermoWetenschappelijk </td><td> 4625Q </td><td> draaien draden </td></tr><tr><td> Carbide schaar, 4.5 &quot; </td><td> Biomedisch Onderzoek Instr </td><td> 25-1,000 </td><td> voor het snijden twisted draden tetrode </td></tr><tr><td> Fijne punt pincet </td><td> HECO </td><td> 91-EF5-SA </td><td> voor plagen tetrode draden uit elkaar </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Geur Levering </td></tr><tr><td> 6 ml spuit </td><td> Kendall </td><td> 1180600777 </td><td> voor op maat ontworpen actief koolfilter </td></tr><tr><td> Bruin geur flessen </td><td> Visser </td><td> 08-912-165 </td><td></td></tr><tr><td> Houtskool </td><td> <a href="http://BuyActivatedCharcoal.com" target="_blank">BuyActivatedCharcoal.com</a> </td><td> GAC-48C </td><td></td></tr><tr><td> Droogmiddel </td><td> Drieriet </td><td> 23005 </td><td></td></tr><tr><td> Drieriet gasdroogapparaat jar </td><td> Fischer Scientific </td><td> 09 tot 204 </td><td></td></tr><tr><td> Krimpbuizen </td><td> 3M </td><td> EPS-200 </td><td> geurfilter voorbereiding </td></tr><tr><td> Injectienaald aluminium naaf, gauge 19 </td><td> Kendall </td><td> 8881-200136 </td><td> voor het verstrekken van in-en uitlaat lijnen voor geur flessen </td></tr><tr><td> Minerale olie </td><td> Mallinckrodt Chemicals </td><td> 6357-04 </td><td> voor geur verdunning </td></tr><tr><td> Nalgene plastic buizen, 890 FEP </td><td> Thermo Scientific </td><td> 8050-0310 </td><td> voor draaggas levering </td></tr><tr><td> Pneumatische picopump </td><td> WPI </td><td> sys-pv820 </td><td> voor geur levering </td></tr><tr><td> Polyethyleen buis ID 0,86 mm </td><td> Intramedic </td><td> 427421 </td><td> voor geur fles outlet verbons en zout overvloed slangen </td></tr><tr><td> Stoppers </td><td> Lab Pure </td><td> 97041 </td><td> voor het afdichten geur flessen </td></tr><tr><td> Tijd tape </td><td> PDC </td><td> T-534-RP </td><td></td></tr><tr><td> Tubing luer </td><td> Cole-Parmer </td><td> 30.600-66 </td><td></td></tr><tr><td> Vacuüm buis </td><td> McMaster-Carr </td><td> 5488K66 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Voorbereiding / Dissection </td></tr><tr><td> 100 x 15 mm petrischaal </td><td> VWR International </td><td> 89000-304 </td><td></td></tr><tr><td> 18 AWG koper gevlochten draad </td><td> Lapp Kabel </td><td> 4510013 </td><td> draadisolatie wordt gebruikt als rubber pakkingen </td></tr><tr><td> 22 AWG HOOKUP WIRE </td><td> AlphaWire </td><td> 1551 </td><td> hersenenplatform </td></tr><tr><td> Batik wax </td><td> Jacquard </td><td> 7946000 </td><td></td></tr><tr><td> Dental periferie Wax </td><td> Henry Schein Dental- </td><td> 6652151 </td><td></td></tr><tr><td> Electrowaxer </td><td> Almore International </td><td> 66000 </td><td></td></tr><tr><td> Epoxy, 5 min </td><td> Permatex </td><td> 84101 </td><td></td></tr><tr><td> Injectienaald aluminium naaf </td><td> Kendall </td><td> 8881-200136 </td><td></td></tr><tr><td> Protease van Streptomyces griseus </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P5147 </td><td> voor desheathing sprinkhaan hersenen </td></tr><tr><td> Hechtdraad niet-steriele </td><td> Visser </td><td> NC9087024 </td><td> voor het binden van de buik na darm verwijderen </td></tr><tr><td> Vetbond </td><td> 3M </td><td> 1469SB </td><td> voor het afdichten amkening plaatsen </td></tr><tr><td> Dumont # 1 pincet (grof) </td><td> WPI </td><td> 500335 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 5 titanium pincet (fijn) </td><td> WPI </td><td> 14096 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 5SF pincet (superfijne) </td><td> WPI </td><td> 500085 </td><td> desheathing sprinkhaan hersenen </td></tr><tr><td> 10 cm ontleden schaar </td><td> WPI </td><td> 14393 </td><td> voor het verwijderen van poten en vleugels </td></tr><tr><td> Vannas schaar (fijn) </td><td> WPI </td><td> 500086 </td><td> voor het verwijderen van nagelriemen, het snijden van de voordarm </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Saline Profusion </td></tr><tr><td> Uitbreidingsset met tarief debietregelaar </td><td> Moore Medical </td><td> 69136 </td><td> voor het regelen van zout stroom </td></tr><tr><td> Intraveneuze toediening set metY injectieplaats </td><td> Moore Medical </td><td> 73190 </td><td> voor het regelen van zout stroom </td></tr></tbody></table>

multi-unit opname methoden om neurale activiteit karakteriseren in de locust (<em&gt; schistocerca americana</em&gt;) olfactorische circuits

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Detectie en interpretatie van olfactorische signalen zijn van cruciaal belang voor het voortbestaan ​​van veel organismen. Opmerkelijk is dat soorten over phyla suggereert opvallend vergelijkbaar olfactorische systemen die de biologische aanpak van de chemische detectie is geoptimaliseerd over evolutionaire tijd 1. In het insect olfactorische systeem, geurstoffen worden getransduceerd door olfactorische receptor neuronen (ORN) in de antenne, die chemische stimuli omzetten in treinen van actiepotentialen. Sensorische input van de ORNs wordt vervolgens doorgezonden naar een antennelid kwab (AL, een structuur analoog aan de vertebrate bulbus olfactorius). In de AL, neurale representaties voor geuren in de vorm van spatio-temporele patronen afvuren verdeeld over ensembles van de hoofdsom neuronen (PN, ook wel aangeduid als projectie neuronen) 2,3. De AL-uitgang wordt vervolgens verwerkt door Kenyon cellen (KCS) in de stroomafwaartse paddestoel lichaam (MB), een structuur in verband met olfactorisch geheugen en het leren 4,5. Haare, presenteren we elektrofysiologische opname technieken om geur-opgewekte neurale respons moet worden gecontroleerd in deze olfactorische circuits. Eerst geven we een enkele sensillen opname methode om geur-reacties van de consument te bestuderen op het niveau van populaties van ORNs 6,7. We bespreken het gebruik van zout gevuld geslepen glazen pipetten als elektroden aan extracellulair monitoren ORN reacties. Vervolgens presenteren we een methode om extracellulair monitoren PN reacties met behulp van een commerciële 16-kanaals elektrode 3. Een soortgelijke benadering met behulp van een op maat gemaakte 8-kanaals gedraaide draad tetrode is aangetoond voor Kenyon cel opnames 8. Wij bieden informatie over onze experimentele opstelling en de huidige vertegenwoordiger van registratie van de sporen voor elk van deze technieken.

Geur opgewekte responsen van een ORN twee verschillende alcoholen worden getoond in de figuur 3D. Afhankelijk van de opnameplaats (sensilla type, plaatsing van de elektrode) multi-unit opnames kan worden bereikt. Een ruwe extracellulaire golfvorm van een AL opname is weergegeven in figuur 6A. Actiepotentialen of spikes van verschillende amplitudes afkomstig van verschillende PN worden waargenomen in deze spanning trace. Hoewel de sprinkhaan antennaal kwab he...

We tonen variaties van de extracellulaire multi-unit opname techniek om geur-reacties van de consument te karakteriseren in de eerste drie fasen van de ongewervelde olfactorische pad. Deze technieken kunnen gemakkelijk worden aangepast aan ensemble activiteit onderzocht andere neurale systemen.

Multi-unit Opname Methoden om neurale activiteit karakteriseren in de Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfactorische Circuits

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Het algemene doel van deze procedure is om geurgerelateerde multi-unit neurale activiteit op te nemen van de eerste drie signaalverwerkingscentra van de olfactorische route van het insect. Dit wordt bereikt door eerst een sprinkhaant in een speciaal ontworpen kamer te binden en een van zijn antennes te stabiliseren voor elektrofysiologische opnames. De tweede stap is om een glazen micro-elektrode te fabriceren en deze in te brengen bij de basis van een zon om de door geuren opgewekte reacties te monitoren.Vervolgens om neurale activiteit vanuit de sprinkhaan-hersenen op te nemen. Een meertraps dissectieprocedure wordt gevolgd om het neurale weefsel bloot te leggen, dat de input van de olfactorische sensorische neuronen verwerkt. De laatste stap omvat de juiste plaatsing van de multi-elektrode arrays om ensemble-neurale activiteit van de sprinkhaan en de antennelob en de champignonlichaam op te nemen.Uiteindelijk worden de hier gedemonstreerde extracellulaire opnamemethoden gebruikt om geurgerelateerde reacties te karakteriseren bij de eerste drie verwerkingscentra langs de olfactorische route van het insect. Hoewel deze methode is gebruikt om de geurgerelateerde neurorespons in een

multi-unit-recording-methods-to-characterize-neural-activity-locust

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Multielectrode array (MEA) opnames een methode voor het bestuderen van de elektrische activiteit van grote groepen neuronen. Hier presenteren we de details van een MEA voorbereiding om op te nemen van de muis vomeronasale epitheel, terwijl tegelijkertijd het stimuleren van het weefsel.

Multielectrode Array Opnames van de Vomeronasal Epithelium

Insect olfactorische systemen bieden unieke mogelijkheden voor het opnemen van geurstof-geïnduceerde responsen in de vorm van electroantennograms (EAG) en enkele sensillum opnames (SSR), die de antwoorden worden samengevat van alle geurstof receptor neuronen (ORNs) gelegen op de antenne en van die ondergebracht in afzonderlijke sensilla, respectievelijk.

Elektrofysiologische metingen van een Moth olfactorisch systeem

Olfactorische signalen bemiddelen veel verschillende gedragingen in insecten, en zijn vaak complexe mengsels bestaat uit tientallen tot honderden vluchtige verbindingen. Met gaschromatografie met meerkanaals opname in het insect antennelid lobe beschrijven we een werkwijze voor de identificatie van bioactieve verbindingen.

Identificatie van Olfactorische Vluchtige stoffen met behulp van gaschromatografie-en meergezins-Recordings (GCMR) in de Insect antennaal Lobe

Dit artikel beschrijft de kakkerlak buikzenuwkoord dissectie en extracellulaire opnames van de Cercal zenuw en voegwoorden. Opgeroepen reacties worden opgewekt door elektrische stimulatie van de Cercal zenuw of direct mechanische stimulatie van de cerci.

Neurale Opnemen vanaf een Intact Cockroach zenuwstelsel

Implanteren georganiseerde arrays van microwires voor gebruik in een enkele eenheid elektrofysiologische opnames presenteert een aantal technische uitdagingen. Methoden voor het uitvoeren van deze techniek en de apparatuur die nodig zijn beschreven. Ook is het nuttig gebruik van de georganiseerde Microwire arrays op te nemen van verschillende neurale subregio's met een hoge ruimtelijke selectiviteit besproken.

Een procedure voor het implanteren van georganiseerde Arrays van microwires voor Single-unit Opnamen in Awake, Gedragen Dieren

Gelijktijdige extracellulaire langdurige opnames van twee verschillende hersengebieden neuropiles of twee verschillende anatomische traktaten werden opgericht in honingbijen. Deze opnamen kan de onderzoek temporele aspecten van neuronale verwerking in verschillende hersengebieden in het neuron en op het ensemble niveau in een dier gedragen.

Gelijktijdige Langdurige Recordings op Twee Neuronale Processing Fasen in Behaving Honingbijen

Het analyseren van de fysiologische eigenschappen van olfactorische sensorische neuronen kent nog steeds technische beperkingen. Hier registreren we ze door middel van perforated patch-clamp in een intacte voorbereiding van het olfactorische epitheel in gene-targeted muizen. Deze techniek maakt de karakterisering mogelijk van membraaneigenschappen en reacties op specifieke liganden van neuronen die gedefinieerde olfactorische receptoren tot expressie brengen.

Geperforeerde Patch-clamp-opname van de muis olfactorische sensorische neuronen in Intact neuroepithelium: functionele analyse van neuronen uiten van een geïdentificeerd Odorant Receptor

We presenteren methoden voor de constructie van elektroden om gelijktijdig extracellulaire neurale activiteit op te nemen en meerdere neuroactieve stoffen in de buurt van de opnameplaatsen bij wakkere muizen vrij te geven. Deze techniek maakt de gedetailleerde analyse van veronderstelde lokale synaptische input naar de belangrijke neuron mogelijk.

Extracellulaire van neuronale activiteit Gecombineerd met Microiontophoretic Toepassing van neuroactive stoffen in Awake Muizen

Wij presenteren drie nieuwe methoden om gustatorische codering te bestuderen . Met behulp van een simpel dier beschrijven de mot Manduca sexta ( Manduca ) een dissectieprotocol, het gebruik van extracellulaire tetrodes om de activiteit van meerdere gustatorreceptorneuronen op te nemen en een systeem voor het leveren en bewaken van nauwkeurig ingestelde pulsen van tastanten.

Nieuwe methoden voor het bestuderen van Gustatorische codering

Dit witboek beschrijft een gedetailleerde en zeer effectieve protocol voor één sensillum opnamen van de sensilla basiconica op de ook voor insecten monddelen.

Enkele Sensillum opnames voor Locust Palp Sensilla Basiconica

Extracellulaire multi-unit opname van de reukzenuw is een gevoelige, robuuste en reproduceerbare methode voor het beoordelen van reukgevoeligheid bij zeevissen. Het registreert primaire zintuiglijke input en is onafhankelijk van extern zoutgehalte.

Extracellulaire multi-unit opname van de olfactorische zenuw van Teleosts

Leer multi-unit opnamemethoden om neurale activiteit te karakteriseren in de olfactorische circuits van Schistocerca americana. Deze techniek helpt onderzoekers ensembleactiviteit in andere neurale systemen te bestuderen.

Multi-unit Opname Methoden om neurale activiteit karakteriseren in de Locust (

Meer video's verkennen