Name: Extracellulair Het identificeren van Motor Neuronen voor een Muscle Motor Pool in Aplysia californica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-25T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 37 s
Description: Leer hoe je extracellulair individuele motorneuronen identificeert in een motorpool van Aplysia californica. Deze methode maakt monitoring en controle mogelijk tijdens voedingsgerelateerde motorpatronen.

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

Dit onderzoek werd ondersteund door NIH subsidie ​​NS047073 en NSF subsidie ​​DMS1010434.

<ol><li>McCrohan, C. R., Benjamin, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+relationships+of+the+cerebral+giant+cells+with+motoneurones+in+the+feeding+system+of+Lymnaea+stagnalis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Synaptic relationships of the cerebral giant cells with motoneurones in the feeding system of Lymnaea stagnalis.</a> J. Exp. Biol. 85, 169-186 (1980).</li>
<li>Benjamin, P. R., Rose, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+generation+of+bursting+in+the+feeding+system+of+the+snail%2C+Lymnaea+stagnalis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Central generation of bursting in the feeding system of the snail, Lymnaea stagnalis.</a> J. Exp. Biol. 80, 93-118 (1979).</li>
<li>Peters, M., Altrup, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+organization+in+pharynx+of+Helix+pomatia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Motor organization in pharynx of Helix pomatia.</a> J. Neurophysiol. 52 (3), 389-409 (1984).</li>
<li>Church, P. J., Cohen, K. P., Scott, M. L., Kirk, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peptidergic+motoneurons+in+the+buccal+ganglia+of+Aplysia+californica%3A+immunocytochemical%2C+morphological%2C+and+physiological+characterizations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Peptidergic motoneurons in the buccal ganglia of Aplysia californica: immunocytochemical, morphological, and physiological characterizations.</a> J. Comp. Physiol. A. 168 (3), 323-336 (1991).</li>
<li>Lu, H., Chestek, C. A., Shaw, K. M., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+extracellular+stimulation+of+individual+neurons+in+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neural.+Eng%22%5BJournal%5D)">Selective extracellular stimulation of individual neurons in ganglia.</a> J. Neural. Eng. 5 (3), 287-309 (2008).</li>
<li>Church, P. J., Lloyd, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+diverse+neuropeptide+cotransmitters+by+identified+motor+neurons+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Expression of diverse neuropeptide cotransmitters by identified motor neurons in Aplysia.</a> J. Neurosci. 11 (3), 618-625 (1991).</li>
<li>Church, P. J., Lloyd, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+of+multiple+identified+motor+neurons+recorded+intracellularly+during+evoked+feedinglike+motor+programs+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophys%22%5BJournal%5D)">Activity of multiple identified motor neurons recorded intracellularly during evoked feedinglike motor programs in Aplysia.</a> J. Neurophys. 72 (4), 1794-1809 (1994).</li>
<li>McManus, J. M., Lu, H., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+In+Vitro+Preparation+for+Eliciting+and+Recording+Feeding+Motor+Programs+with+Physiological+Movements+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">An In Vitro Preparation for Eliciting and Recording Feeding Motor Programs with Physiological Movements in Aplysia californica.</a> J. Vis. Exp. (70), e4320(2012).</li>
<li>Cullins, M. J., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrode+fabrication+and+implantation+in+Aplysia+californica+for+multi-channel+neural+and+muscular+recordings+in+intact%2C+freely+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Electrode fabrication and implantation in Aplysia californica for multi-channel neural and muscular recordings in intact, freely behaving animals.</a> J Vis. Exp. (40), e1791(2010).</li>
<li>Zhurov, Y., Weiss, K. R., Brezina, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tight+or+loose+coupling+between+components+of+the+feeding+neuromusculature+of+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Tight or loose coupling between components of the feeding neuromusculature of Aplysia.</a> J. Neurophysiol. 94 (1), 531-549 (2005).</li>
<li>Hurwitz, I., Goldstein, R. S., Susswein, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compartmentalization+of+pattern-initiation+and+motor+functions+in+the+B31+and+B32+neurons+of+the+buccal+ganglia+of+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Compartmentalization of pattern-initiation and motor functions in the B31 and B32 neurons of the buccal ganglia of Aplysia californica.</a> J. Neurophysiol. 71 (4), 1514-1527 (1994).</li>
<li>Morton, D. W., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+timing+of+activity+in+motor+neurons+that+produce+radula+movements+distinguishes+ingestion+from+rejection+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">The timing of activity in motor neurons that produce radula movements distinguishes ingestion from rejection in Aplysia.</a> J. Comp. Physiol. A. 173 (5), 519-536 (1993).</li>
<li>Iles, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+synaptic+activation+of+the+fast+coxal+depressor+motoneurone+of+the+cockroach.+Periplaneta+americana%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Structure and synaptic activation of the fast coxal depressor motoneurone of the cockroach. Periplaneta americana.</a> J. Exp. Biol. 56 (3), 647-656 (1972).</li>
<li>Westerfield, M., McMurray, J. V., Eisen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identified+motoneurons+and+their+innervation+of+axial+muscles+in+the+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Identified motoneurons and their innervation of axial muscles in the zebrafish.</a> J. Neurosci. 6 (8), 2267-2277 (1986).</li>
<li>Susswein, A. J., Rosen, S. C., Gapon, S., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+buccal+motor+programs+elicited+by+a+cholinergic+agonist+applied+to+the+cerebral+ganglion+of+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Characterization of buccal motor programs elicited by a cholinergic agonist applied to the cerebral ganglion of Aplysia californica.</a> J. Comp. Physiol. A. 179 (4), 509-524 (1996).</li>
<li>Hurwitz, I., Neustadter, D., Morton, D. W., Chiel, H. J., Susswein, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+patterns+of+the+B31%2FB32+pattern+initiators+innervating+the+I2+muscle+of+the+buccal+mass+during+normal+feeding+movements+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophys%22%5BJournal%5D)">Activity patterns of the B31/B32 pattern initiators innervating the I2 muscle of the buccal mass during normal feeding movements in Aplysia californica.</a> J. Neurophys. 75 (4), 1309-1326 (1996).</li>
<li>Morton, D. W., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+buccal+nerve+activity+that+distinguishes+ingestion+from+rejection+can+be+used+to+predict+behavioral+transitions+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">In vivo buccal nerve activity that distinguishes ingestion from rejection can be used to predict behavioral transitions in Aplysia.</a> J. Comp. Physiol. A. 172 (1), 17-32 (1993).</li>
<li>Warman, E. N., Chiel, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+technique+for+chronic+single-unit+extracellular+recording+in+freely+behaving+animals+using+pipette+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A new technique for chronic single-unit extracellular recording in freely behaving animals using pipette electrodes.</a> J. Neurosci. Methods. 57 (2), 161-169 (1995).</li>
<li>Nargeot, R. N., Baxter, D. A., Byrne, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contingent-dependent+enhancement+of+rhythmic+motor+patterns%3A+an+in+vitro+analog+of+operant+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Contingent-dependent enhancement of rhythmic motor patterns: an in vitro analog of operant conditioning.</a> J. Neurosci. 17 (21), 8093-8105 (1997).</li>
<li>Kandel, E. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKandel%2C+ER+%22Behavioral+biology+of+Aplysia%22">Behavioral biology of Aplysia</a>. , Freeman. San Francisco. (1979).</li>
<li>Scott, M. L., Govind, C. K., Kirk, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromuscular+organization+of+the+buccal+system+in+Aplysia+californica%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Neuromuscular organization of the buccal system in Aplysia californica.</a> J. Comp. Neurol. 312 (2), 207-222 (1991).</li>
<li>Rosen, S. C., Miller, M. W., Cropper, E. C., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outputs+of+radula+mechanoafferent+neurons+in+Aplysia+are+modulated+by+motor+neurons%2C+interneurons%2C+and+sensory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Outputs of radula mechanoafferent neurons in Aplysia are modulated by motor neurons, interneurons, and sensory neurons.</a> J. Neurophysiol. 83 (3), 1621-1636 (2000).</li>
<li>Rosen, S. C., Miller, M. W., Evans, C. G., Cropper, E. C., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+synaptic+connections+between+peptidergic+radula+mechanoafferent+neurons+and+neurons+in+the+feeding+system+of+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Diverse synaptic connections between peptidergic radula mechanoafferent neurons and neurons in the feeding system of Aplysia.</a> J. Neurophysiol. 83 (3), 1605-1620 (2000).</li>
<li>Weiss, K. R., Chiel, H. J., Koch, U., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+of+an+identified+histaminergic+neuron%2C+and+its+possible+role+in+arousal+of+feeding+behavior+in+semi-intact+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Activity of an identified histaminergic neuron, and its possible role in arousal of feeding behavior in semi-intact Aplysia.</a> J. Neurosci. 6 (8), 2403-2415 (1986).</li>
<li>Rosen, S. C., Teyke, T., Miller, M. W., Weiss, K. R., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+characterization+of+cerebral-to-buccal+interneurons+implicated+in+the+control+of+motor+programs+associated+with+feeding+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Identification and characterization of cerebral-to-buccal interneurons implicated in the control of motor programs associated with feeding in Aplysia.</a> J. Neurosci. 11 (11), 3630-3655 (1991).</li>
<li>Jing, J., Weiss, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+variants+of+a+motor+act+in+a+modular+and+hierarchical+motor+network%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Generation of variants of a motor act in a modular and hierarchical motor network.</a> Curr. Biol. 15 (19), 1712-1721 (2005).</li>
<li>Azizi, F., Lu, H., Chiel, H. J., Mastrangelo, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+neurostimulation+using+pulse+code+modulation+%28PCM%29+microfluidic+chips%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Chemical neurostimulation using pulse code modulation (PCM) microfluidic chips.</a> J. Neurosci. Methods. 192 (2), 193-198 (2010).</li>
<li>Zhurov, Y., Proekt, A., Weiss, K. R., Brezina, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+of+internal+state+are+expressed+in+coherent+shifts+of+neuromuscular+activity+in+Aplysia+feeding+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Changes of internal state are expressed in coherent shifts of neuromuscular activity in Aplysia feeding behavior.</a> J. Neurosci. 25 (5), 1268-1280 (2005).</li>
<li>Baker, B. J., Kosmidis, E. K., Vucinic, D., Falk, C. X., Cohen, L. B., Djurisic, M., Zecevic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+brain+activity+with+voltage-+and+calcium-sensitive+dyes%5BTitle%5D)+AND+%22Cell.+Mol.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Imaging brain activity with voltage- and calcium-sensitive dyes.</a> Cell. Mol. Neurobiol. 25 (2), 245-282 (2005).</li>
<li>Fejtl, M., Stett, A., Nisch, W., Boven, K. -H., Möller, A. On Micro-Electrode Array Revival. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFejtl%2C+M+%22Advances+in+Network+Electrophysiology+Using+Multi-Electrode+Arrays%22">Advances in Network Electrophysiology Using Multi-Electrode Arrays</a>. Baudry, M., Taketani, M. , Springer Press. New York. 24-37 (2006).</li>
</ol>

We hebben niets te onthullen.

In dieren met grote geïdentificeerde neuronen, zoals weekdieren (bijvoorbeeld Lymnaea, Helix, en Aplysia), analyse van motor pools wordt meestal gedaan met behulp intracellulaire opname 1,2,3,4. In dit protocol, beschrijven we een werkwijze voor uniek identificeren de motor neuronen voor een motor pool behulp een extracellulair techniek. We de krachtmetingen gebruikt als illustratie van dit proces. Men zou ook kunnen gebruik maken van EMG om spier te innervaties te meten. Kort, daartoe, de p...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Natriumchloride </td><td> Fisher Scientific </td><td> S671 </td><td> Biologische, Certified </td></tr><tr><td> Kaliumchloride </td><td> Fisher Scientific </td><td> P217 </td><td> Gecertificeerde ACS </td></tr><tr><td> Magnesiumchloridehexahydraat </td><td> Acros Organics </td><td> 19753 </td><td> 99% </td></tr><tr><td> Magnesiumsulfaat heptahydraat </td><td> Fisher Scientific </td><td> M63 </td><td> Gecertificeerde ACS </td></tr><tr><td> Calciumchloridedihydraat </td><td> Fisher Scientifc </td><td> C79 </td><td> Gecertificeerde ACS </td></tr><tr><td> Glucose (dextrose) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G7528 </td><td> BioXtra </td></tr><tr><td> MOPS Buffer </td><td> Acros Organics </td><td> 17263 </td><td> 99% </td></tr><tr><td> Carbachol </td><td> Acros Organics </td><td> 10824 </td><td> 99% </td></tr><tr><td> Natriumhydroxide </td><td> Fisher Scientific </td><td> SS255 </td><td> Certified </td></tr><tr><td> Zoutzuur </td><td> Fisher Scientific </td><td> SA49 </td><td> Certified </td></tr><tr><td> Single-barrelled capillair glas </td><td> AM Systems </td><td> 6150 </td><td></td></tr><tr><td> Flaming-Brown micropipet trekker model P-80/PC </td><td> Sutter Instrumenten </td><td></td><td> Filament gebruikte: FT345B </td></tr><tr><td> Emaillen roestvrij staaldraad </td><td> California Fine Wire </td><td></td><td> 0.001D, coating h </td></tr><tr><td> Huishoudelijke Silicone II Lijm </td><td> GE </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Duro Quick-Gel superlijm </td&gt; <td> Henkel corp. </td><td></td><td></td></tr><tr><td> AM Systems Model 1700 versterker </td><td> AM Systems </td><td></td><td> Filterinstellingen: 10-500 Hz voor de I2 zenuw / spier; 300-500 Hz voor alle andere zenuwen </td></tr><tr><td> Pulsemaster Multi-Channel Stimulator </td><td> Wereld Precisie-instrumenten </td><td> A300 </td><td></td></tr><tr><td> Stimulus Isolator </td><td> Wereld Precisie-instrumenten </td><td> A360 </td><td></td></tr><tr><td> AxoGraph X </td><td> AxoGraph Wetenschappelijke </td><td></td><td> Software voor opnames </td></tr><tr><td> Gold Connector Pins </td><td> Bulgin </td><td> SA3148 / 1 </td><td></td></tr><tr><td> Gold Connector Sockets </td><td> Bulgin </td><td> SA3149 / 1 </td><td></td></tr><tr><td> Sylgard 184 siliconelastomeerfase </td><td> Dow Corning </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 100 x 15 mm Crystalizing Schotel </td><td> Pyrex </td><td></td><td></td></tr><tr><td> High Vacuum Grease </td><td> Dow Corning </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pipettips </td><td> Fisher Scientific </td><td> 21-375D </td><td></td></tr><tr><td> Minutien Pins </td><td> Fine Science Tools </td><td> 26.002-10 </td><td></td></tr><tr><td> Boetseerklei </td><td> Sargent Kunst </td><td> 22-4.400 </td><td></td></tr><tr><td> Whisper Air Pump </td><td> Tetra </td><td> 77849 </td><td></td></tr><tr><td> Aquarium Tubing </td><td> Eheim </td><td> 7783 </td><td> 12/16 mm </td></tr><tr><td> Elite Bruissteen </td><td> Hagen </td><td> A962 </td><td></td></tr><tr><td> Vannas Spring Schaar </td><td> Fine Science Tools </td><td> 15.000-08 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 5 Fine Forceps </td><td> Fijn Science Gereedschap </td><td> 11.254-20 </td><td></td></tr><tr><td> Kimwipes </td><td> Kimberly-Clark </td><td> 34155 </td><td></td></tr></tbody></table>

extracellulair het identificeren van motor neuronen voor een muscle motor pool in<em&gt; aplysia californica</em

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

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.

Figuren 4 en 5 tonen typische resultaten gebruikt om twee I1/I3 motorneuronen identificeren. Figuur 4 toont het soma opnamen van een grote motor neuron, B3, tijdens egestive-achtige en ingestive-achtige patronen (figuren 4C, 4D). De een-op-een overeenkomstige pieken op de soma kanaal en het ipsilaterale BN2 kanaal (figuur 4E) tonen aan dat de specificiteit van B3 soma opname werd gehandhaafd tijdens patronen. B3 vuurt in het midden-tot-...

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

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

In animals with large  identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using  intracellular techniques1,2,3,4. Recently,  we developed ...

Het algemene doel van deze procedure is om individuele motorneuronen voor een motorpool extracellulair te identificeren, om deze vervolgens te monitoren en te controleren tijdens motorische patronen. Dit wordt bereikt door eerst de geprepareerde buccale massa van de plegia, met haakelektroden bevestigd aan cruciale zenuwen, in een gespecialiseerde registreschaal te plaatsen, en vervolgens de buccale ganglia en het cerebrale ganglion voor te bereiden op extracellulaire stimulatie en registraties. De tweede stap is het bevestigen van zuigelektroden aan de cruciale zenuwen en spieren van de buccale massa, het bevestigen van krachttransducers aan de doelspier en het plaatsen van extracellulaire glaselektroden op de schede van de buccale ganglia.Lokaliseer vervolgens de doelmotorneuronen met de extracellulaire glaselektroden. De laatste stap is om de doelmotorneuronen extracellulair te stimuleren en te registreren, terwijl de spiercontractiekrachten gelijktijdig worden gemeten. Uiteindelijk wordt de extracellulaire stimulatie- en registratietechniek gebruikt om de identificatie van individuele motorneuronen en hun neurale activiteit tijdens verschillende voedingsgerelateerde motorische patronen aan te tonen.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals de intracellulaire identificatie van neuronen, is dat extracellulaire glaselektroden meerdere motorische neuronen in dezelfde preparatie kunnen identificeren en monitoren tijdens spierbewegingen. Jeff McManus, eveneens een promovendus uit mijn laboratorium, zal helpen bij het demonstreren van de procedure. Knip voor de procedure om de zuigelektroden te bereiden eerst een stuk polyethyleenbuis van ongeveer 10 centimeter lang af. Houd de buis aan beide uiteinden vast en plaats deze zeer dicht bij de vlam van de bunsenbrander terwijl u de buis draait totdat deze zacht wordt.Rek vervolgens de slang voorzichtig uit terwijl u deze van de vlam af beweegt. Het middelste gedeelte van de slang zal verlengd en vernauwd worden terwijl deze wordt uitgetrokken; snijd de slang daarna doormidden om twee sectie-elektroden te vormen. Deze zuigelektroden worden doorgaans aangebracht op de doorgesneden uiteinden van zenuwen of spieren, hoewel ze soms ook en passant kunnen worden toegepast.Nadat de haakelektroden onder de microscoop zijn bevestigd, worden de buccale zenuw één en de slokdarmzenuw bilateraal doorgesneden op het aanhechtingspunt aan de buccale massa. Trek vervolgens het cerebrale ganglion naar voren om het uit de weg van de I two-spier te manoeuvreren. Snijd daarna in de I two-spier boven de ular zak.Breid de incisie lateraal en anterieur uit en trek de flap van de I two-spier naar voren om de ulnaire zenuw bloot te leggen. Knip de twee RN-takken door en zorg ervoor dat de takken lang genoeg zijn voor de bevestiging van de zuigelektrode. Zet de I two-incisie voort in een wijde cirkel rond de buccale ganglia.Zorg ervoor dat de BN twos of de BN threes niet worden doorgesneden totdat de buccale ganglia en het aangehechte deel van de I two spier volledig van de buccale massa zijn gescheiden. Snijd daarna de bilaterale BN threes door op het aanhechtingspunt aan de buccale massa, voorbij de bevestiging van de haakelektrode. Breng vervolgens een dunne laag vacuümvet aan in de inkeping van de registreschaal die de achterkamer met het middelste platform verbindt.Breng vervolgens een dunne laag quick gel secondelijm aan op de glazen bodem van de voorste kamer waar de buccale massa zal worden geplaatst. Draag het cerebrale ganglion, de buccale ganglia en de buccale massa voorzichtig over naar de registratieschaal. Zorg ervoor dat geen van de haakelektroden strak gespannen staat, omdat dit de zenuwen zou kunnen beschadigen.Plaats vervolgens voorzichtig de buccale massa op de lijm in de voorste kamer van de registreschaal. Zorg ervoor dat het ventrale oppervlak aan de bodem van de schaal wordt gelijmd en voorkom dat de ganglia en elektroden in contact komen met de lijm. Voeg daarna plegia-zoutoplossing toe aan de schaal om het uitharden van de lijm te induceren.Pak vervolgens onder de microscoop de schede van het cerebrale ganglion vast en trek deze met een pincet in de achterkamer, waarbij u ervoor zorgt dat de CBC's door de inkeping lopen. Zet vervolgens de zenuwen van het cerebrale ganglion vast met spelden, behalve de CBC's, om beschadiging aan de intacte CBC's te voorkomen.Breng meer vacuümvet aan over de CBC's zodat de bovenkant van het vacuümvet iets hoger ligt dan de beschermingswand en er geen lekkage tussen de kamers optreedt. Voeg vervolgens meer plegia-zoutoplossing toe aan beide kamers van de schaal zodat de ganglia volledig ondergedompeld zijn. Om de buccale ganglia te stabiliseren, worden eerst de uiteinden van de BN threes op de sigaarbasis van het middelste platform vastgepind.Aangezien de BN-takken met haakelektroden worden geregistreerd, moeten de pinnen distaler worden geplaatst dan de bevestigingspunten van de haakelektroden; zet vervolgens de uiteinden van de BN-takken en de uiteinden vast met pinnen. Gebruik daarna twee pinnen, die in een hoek van 90 graden als haken zijn gebogen, om de CBC's uit te rekken en te verankeren zodat de CBC's niet beschadigd raken. Zet vervolgens de RN-takken vast met pinnen tussen de achterkamer en de buccale ganglia.De I2-spier bevindt zich vervolgens bovenop de buccale ganglia; om de I2-zenuw bloot te leggen, gebruikt u een pincet om de I2-spier vast te pakken en over de buccale ganglia te trekken, waarna u twee hoeken van de I2-spier vastpint om beschadiging aan de I2-zenuw te voorkomen. Sever vervolgens de I2-zenuw distaal van het punt waar de twee vertakkingen de I2-spier innerveren, snijd het resterende deel van de I2-spier weg en klap de I2-zenuw terug om deze vervolgens tussen de twee RN-takken vast te pinnen. Pas daarna de posities van de pinnen aan om de zenuw te stretchen en spanning toe te voegen als deze te los zit, of om de spanning te verminderen als een zenuw te strak staat.Om de buccale ganglia verder te stabiliseren, plaatst u meer speldjes in de schede tussen de zenuwen. Aangezien de buccale ganglia met de coddle-zijde naar boven zijn geplaatst, roteert u de buccale ganglia indien de neuronen van belang zich aan de rostrale zijde bevinden.Om een van de twee buccale ganglia te roteren, gebruikt u een fijne pincet om een deel van het overtollige omhulsel van de CBC nabij de buccale ganglia vast te pakken. Zet vervolgens het overtollige omhulsel van de CBC vast met een spelden tussen de CBC en de BM drie, en plaats een extra speld in het omhulsel van de buccale ganglion aan de zijde dicht bij de voorkamer om de beweging van de buccale ganglion te minimaliseren. Om het omhulsel dat de buccale ganglia bedekt weg te trimmen.Gebruik een fijne pincet om de schede vast te pakken aan de zijde dicht bij de achterkamer. Knip vervolgens het overtollige scheidmateriaal weg met een fijne schaar zonder de cellichamen bloot te leggen. Om schade te minimaliseren, dient slechts de minimale hoeveelheid schede te worden verwijderd die nodig is om de cellichamen zichtbaar te maken.Nadat de schede van de buccale ganglia is getrimd, trekt u de iTune-zenuw en de RN's over de buccale ganglia en zet u deze vast tussen de buccale ganglia en de voorkamer. Om de buccale ganglia verder te roteren en de elektrode te vullen met aple-zoutoplossing, bevestigt u het vrije uiteinde van een 15 tot 20 centimeter lange polyethyleenslang op de spuit aan het uiteinde van de glazen elektrode. Trek vervolgens de zuiger van de spuit naar achteren om de elektrode te vullen met een plegia-zoutoplossing.Plaats de gevulde extracellulaire glaselektrode in de inkeping van de houder op de manipulator. Gebruik vervolgens de manipulator om de elektrodepunt in de plegia-saline met de buccale ganglia te plaatsen. Voer daarna een zilver/zilverchloride-draad in de elektrode in om als opnamedraad te dienen en verbind deze met een BNC-kabel die is aangesloten op de versterker.Bevestig vervolgens een andere draad aan de BNC-kabel om als referentiedraad te dienen, waarbij het andere uiteinde van de draad in de fysiologische zoutoplossing wordt geplaatst. Trim in deze stap het smalle uiteinde van de zuigelektrodetip zodat deze overeenkomt met de diameter van de zenuw. De binnendiameter van de elektrodetip moet vergelijkbaar met of iets kleiner zijn dan de diameter van de zenuw om een stevige zuiging te garanderen.Aangezien de iTune-zenuw en de RN zeer dicht bij elkaar liggen, plaatst u hun elektroden in dezelfde manipulator om ruimte te besparen. Draai de twee elektroden en zorg dat de punten dicht bij elkaar staan. Kies vervolgens een van beide voor de registratie van de iTune-zenuw en de andere voor de registratie van de RN.Plaats de tip van de elektrode in de plegia-zoutoplossing. Bevestig het vrije uiteinde van de polyethyleenslang op de spuit aan de zuigelektrode. Gebruik vervolgens de spuit om de elektrode te vullen met plegia-zoutoplossing.Verplaats vervolgens de elektrodetip dicht bij het uiteinde van de I twee-zenuw en gebruik de spuit om de zenuw in de elektrode te zuigen. De lengte van de zenuw in de elektrode moet ongeveer 0,5 tot één millimeter zijn. Om een goede afdichting te garanderen, wordt de zuigprocedure herhaald voor de elektrode die aan de rn zal worden bevestigd om de krachttransducers aan de spier te bevestigen.Buig de gebogen naald van elke hechtdraad en knoop de hechtdraad vast aan de krachttransducer. Pak voorzichtig een kleine hoeveelheid spierweefsel vast en til dit op met een pincet, en voer de naald door het posterieure deel van de I one I three spier tot aan het buigpunt van de naald. Bevestig nu een andere krachttransducer aan het anterieure deel van de spier bij de kaken.Til vervolgens de krachttransducers op totdat de hechtingen strak staan, maar rek ze niet te ver uit om dit te controleren. Bekijk de meting van de krachttransducer wanneer de hechting nog wat speling heeft. Til daarna de transducer op totdat de meting iets boven dit basisniveau ligt.Om een kandidaatneuron te lokaliseren, gebruikt u de manipulator om de punt van de extracellulaire glazen elektrode voorzichtig op de schede boven het centrum van het neuronale soma te drukken, wat de beste locatie is voor stimulatie en het vastleggen van de celselectiviteit. Deze figuur toont de extracellulaire stimulatie van B drie en de registratie vanuit het B drie soma, evenals vanuit de overeenkomstige zenuwen en spierregio's van boven naar beneden. De kanalen zijn de registraties van het B drie soma, de contralaterale BN twee, de ipsilaterale BN twee, de ipsilaterale BN drie, de contractiekracht van het anterieure deel van de I one I drie spier en de contractiekracht van het posterieure deel van de I one I drie spier.Het blauwe kader markeert de duur van de krachten in de anterieure en posterieure regio's van de I one I three spier; B three projecteert uitsluitend op de ipsilaterale BN two. Hier zijn de extracellulaire opnames van het B three soma en de zenuwen tijdens een EST-achtig motorisch patroon, evenals een ingestie-achtig motorisch patroon. De blauwe kaders geven de protractie- en retractiefases van de patronen aan.De rode balken in het B drie SOMA-kanaal markeren de actiepotentialen die zijn geregistreerd vanuit het B drie soma, terwijl de rode balken in het IB twee-kanaal de overeenkomstige timing aangeven wanneer B drie vuurt in de ipsilaterale BN twee tijdens de motorische voedingspatronen. Let op dat de BN twee-eenheid van B drie de grootste van alle eenheden is.Zo kunnen we de BN twee-eenheden van B drie ook direct detecteren vanuit de BN twee-opnames zonder SOMA-opnames. Deze figuur toont de extracellulaire stimulatie van B 43 en de opname van het soma, evenals van de overeenkomstige zenuwen en spierregio's van boven naar beneden. De kanalen zijn opnames van het B 43-soma, de contralaterale BN twee, de ipsilaterale BN twee, de ipsilaterale BN drie, de contractiekracht van het anterieure deel van de I one I drie-spier en de contractiekracht van het posterieure deel van de I one I drie-spier.Het blauwe kader markeert de krachtmetingen van de I 1 I 3 spier tijdens B 43. Activiteit B 43 projecteert uitsluitend op de ipsilaterale BN 2. Hier zijn de extracellulaire registraties van het B 43 soma en de zenuwen tijdens een ingestie-achtig motorisch patroon, evenals een ingestie-achtig motorisch patroon.De blauwe kaders geven de protractie- en retractiefasen van de patronen aan. De rode balken in het B 43 SOMA-kanaal markeren de actiepotentialen die zijn geregistreerd vanuit het B 43 soma, terwijl de rode balken in het IBN two-kanaal de overeenkomstige timing aangeven wanneer B 43 vuurt in de ipsilaterale BN two. Let er bij deze patronen op dat de BN two-eenheden van B 43 klein zijn en zeer moeilijk te detecteren zonder summer-registraties, maar consistent vuren aan het einde van het BN two-motorische programma, wat een andere manier biedt om ze te identificeren.Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u individuele moderne neuronen extracellulair kunt identificeren voor meerdere.

extracellularly-identifying-motor-neurons-for-muscle-motor-pool

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

De voorbereiding van Aplysia Sensory-motor Neuronale Cell Cultures

De experimenten tonen aan een eenvoudige benadering voor studenten om ervaring op te doen bij de behandeling van spier-structuur, de synaptische reacties, de effecten van de ion gradiënten en permeabiliteit op membraan mogelijkheden. Ook is een zintuiglijke-CNS-motor-spier circuit voorgelegd aan een middel om effecten van de verbindingen op een neuronale circuit test tonen.

Membraan Potentials, Synaptic Responses, neuronale circuits, Neuromodulatie en Muscle Histologie Met behulp van de rivierkreeftjes: Student Laboratorium Oefeningen

Deze nieuwe methode maakt het gelijktijdig intracellulaire opname van een volwassen muis motoneuron en de meting van de kracht die door de spiervezels. De gecombineerde onderzoek van de elektrische en mechanische eigenschappen van motoreenheden in normale en genetisch gemodificeerde dieren is een doorbraak voor de studie van het neuromusculaire systeem.

Gelijktijdig Intracellulaire opnemen van een lumbale motoneuron en de kracht die door de motor in de volwassen muis<em&gt; In vivo</em

Zeeslak Aplysia californica is veel gebruikt als een neurobiologisch model voor de studies op cellulaire en moleculaire basis van gedrag. Hier wordt een methodologie beschreven voor het verkennen van het zenuwstelsel van Aplysia voor de elektrofysiologische en moleculaire analyses van enkele neuronen van geïdentificeerde neurale circuits.

Aplysia Ganglia voorbereiding voor elektrofysiologische en moleculaire analyses van enkele neuronen

Hier beschrijven we de dissectie van de abdominale zenuwstreng van rivierkreeft. We demonstreren ook een elektrofysiologische techniek om fictieve voortbeweging op te nemen vanuit zwembeenmotorneuronen.

De Swimmeret Systeem van rivierkreeftjes: Een praktische gids voor de dissectie van de Nerve Koord en extracellulaire Opnamen van de Motor van het Patroon

De werkzaamheid van intramusculaire opname en retrograad transport van moleculen naar corresponderende motorische neuronen hangt af van de locatie van de injectieplaatsen ten opzichte van de motorische eindplaten (MEP's). Hier beschrijven we hoe je MEP's op skeletspieren kunt lokaliseren om het retrograad transport van tracers naar motorische neuronen te optimaliseren.

Intramusculaire injecties Langs de Motor End Plates: een minimaal invasieve benadering van Shuttle Tracers Rechtstreeks in Motor Neuronen

Dit werk bevat een standaard immunohistochemie methode om motorische neuron projecties van late-16 Drosophila melanogaster embryo's te visualiseren . De gefiltreerde bereiding van vaste embryo's die gekleurd zijn met FasII antilichaam, biedt een krachtig instrument om de genen die nodig zijn voor motor axon pathfinding en target recognition tijdens neurale ontwikkeling te karakteriseren.

Visualisatie van het Axonal Projectiepatroon van Embryonische Motor Neuronen in<em&gt; Drosophila</em

Hier presenteren we een protocol voor minimaal invasieve chirurgische lesioning van spieren intrinsiek aan het Voer apparaat van de mariene weekdieren Aplysia californica om de rollen van deze spieren te begrijpen tijdens het voeden gedrag.

Een minimaal invasieve laesie techniek voor de intrinsieke spieren van de Odontophore van Aplysia californica

We beschrijven een methode voor het retrograde traceren van de Drosophila embryonale motorneuronen met behulp van lipofiele fluorescerende kleurstoffen.

Retrograde tracing van Drosophila embryonale motor neuronen met behulp van lipofiele fluorescerende kleurstoffen

Dit protocol presenteert een methode voor het weergeven van neuronale populatieactiviteit met eencellige resolutie bij niet-transgene ongewervelde soorten met behulp van absorptiespanningsgevoelige kleurstoffen en een fotodiode array. Deze aanpak maakt een snelle workflow mogelijk, waarbij beeldvorming en analyse in één dag kunnen worden nagestreefd.

Op fotodiode gebaseerde optische beeldvorming voor het opnemen van netwerkdynamica met single-neuronresolutie in niet-transgene ongewervelde dieren

We beschrijven een methode om menselijke motorische eenheden te genereren in commercieel verkrijgbare microfluïdische apparaten door door de mens geïnduceerde pluripotente stamcel-afgeleide motorneuronen te co-cultiveren met menselijke primaire mesoangioblast-afgeleide myotubes, wat resulteert in de vorming van functioneel actieve neuromusculaire juncties.

Generatie van menselijke motorische eenheden met functionele neuromusculaire juncties in microfluïdische apparaten

Leer hoe je extracellulair individuele motorneuronen identificeert in een motorpool van Aplysia californica. Deze methode maakt monitoring en controle mogelijk tijdens voedingsgerelateerde motorpatronen.

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

Meer video's verkennen