October 6th, 2020
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.
Dit is de meest robuuste en gevoelige methode voor het beoordelen van reukgevoeligheid bij zeevissen, omdat het een zuiver zintuiglijk signaal registreert voorafgaand aan een verwerking door het CNS. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn de gevoeligheid en dat het gemakkelijk kan worden overgebracht naar een andere soort uit een andere omgeving onafhankelijk van externe zoutgehalte. Om het controlewater voor te bereiden, verzamelt u een liter met houtskool gefilterd zeewater en gebruikt u een pH-sonde om de pH te controleren.
De pH moet rond 8,2 liggen. Als dit niet het geval is, bel dan het zeewater met atmosferische lucht tot een pH van 8,2 is bereikt. Gebruik vervolgens een alkaliniteitstoven om de alkaliteit van het water te meten en meet vervolgens de watertemperatuur en het zoutgehalte.
Om hoog kooldioxidewater voor te bereiden, filtert u een liter zeewater door deeltjes geïnactiveerde houtskoolfilters voordat u met kooldioxide borrelt totdat de gewenste pH is bereikt. Gebruik een pH-sonde om de pH te controleren, die rond 7,7 moet liggen, gebruik dan een alkalinity titrator om de alkaliteit van het water te meten en de watertemperatuur en het zoutgehalte te meten. Om de kooldioxidedruk in zowel de controle als het hoge kooldioxidewater te bepalen, opent u een softwareprogramma dat is ontworpen om koolstofdioxideparameters in water te berekenen en het zoutgehalte van het water, de temperatuur, de druk, de totale alkaliteit en de pH-waarden toe te voegen aan het invoervenster.
Selecteer vervolgens de constanten, schalen en eenheden en klik op proces om de kooldioxidedruk te bepalen. Na bevestiging van een passend niveau van sedatie door een gebrek aan reactie op staart snuifje, plaats de verdoofde vis op een kussen steun aangepast voor het model en plaats een passend formaat silicium buis in de mond van de vis. De buis is aangesloten op een dompelpomp en een reservoir van verdoving met belucht zeewater en water wordt over de kieuwen gepompt in een ongeveer 100 milliliter per minuut per kilogram.
Steek vervolgens een aardingspen in de flankspier en sluit de pin aan op het hoofdstadium van de versterker. Bedek de vis met vochtige doek met alleen het hoofd blootgesteld en plaats de buis met de stimulus levering systeem in het neusgat. Om de reukzenuwen bloot te leggen, gebruik een boor en een ontledende microscoop om de huid en het bot van de schedel tussen de ogen te verwijderen.
Bij het gebruik van een zeebrasem, gebruik maken van een cirkelzaag om het deel van de schedel direct boven de ogen te verwijderen om net achterste aan de ogen en gebruik de boor om het bot te verwijderen tussen de ogen. Zodra voldoende bot is gewist, gebruik fijne tangen om het vet te verwijderen en bindweefsel boven de reukzenuwen te verwijderen zonder beschadiging van de zenuwen of bloedvaten. Reinig de elektroden voorafgaand aan gebruik door ze aan te sluiten op de negatieve pool van een drie volt DC-bron en de punt gedurende 20 tot 30 seconden in fysiologische zoutoplossing te plaatsen.
Een gestage stroom van kleine belletjes moet worden gezien vanuit de tip. Sluit met paryleengecoate wolfraamelektroden aan op het hoofdstadium van een wisselstroom AC-voorversterker. Zodra de reukzenuwen zijn blootgesteld, gebruik maken van micro-manipulators om de elektroden in te voegen in de juiste reukzenuw in een positie die een maximale reactie op de standaard en een minimale reactie op de blanco geeft.
Mits de dissectie soepel is verlopen, is de kritieke stap om de elektroden in de juiste positie te krijgen. Dit kan enige tijd kosten en brengt een zekere mate van vallen en opstaan met zich mee. Om elektrofysiologische metingen te verkrijgen, gebruik een solenoïde bediende driewegklep om een stimulusleveringssysteem op te zetten om de snelle omschakeling van schoon achtergrondwater aan stimulus te toestaan die water bevat en de gemeenschappelijke uitlaat aan de buis verbinden die water aan de reukrozet draagt.
Plaats de ene lijn in het zeewater op de achtergrond en de andere in de testoplossing. Sluit de klepdriver aan op de trigger van een analoge digitale converter en configureer de software om te beginnen met opnemen bij de triggergebeurtenis en om gedurende een vooraf bepaalde periode door te gaan. Om de stabiliteit van het preparaat te controleren, registreert en meet u herhaaldelijk de amplitude van de geïntegreerde respons met de standaard waardoor één minuut tussen opeenvolgende stimuli kan verstrijken.
Vervolgens registreert u de reukzenuwreacties op aminozuren in het zeewater en laat u één minuut tussen opeenvolgende stimuli verstrijkt en registreert u vervolgens de reactie op één keer 10 op de negatieve derde molaire serine in een controlewaterloze oplossing. Neem vervolgens de reukzenuwreacties op aminozuren in hoog kooldioxide zeewater. De reactie op een hoge koolstofdioxide water blanco oplossing en de reactie op een keer 10 op de negatieve derde molaire serine in een controle water blanco oplossing.
Hier worden typische reacties op positieve en negatieve controlestimuli weergegeven die zijn geregistreerd door de reukzenuw van een zeebrasem. Binnen ongeveer een seconde van de stimulus toepassing, een snelle toename van de activiteit kan worden waargenomen gevolgd door een periode van accommodatie, terwijl de stimulus nog steeds aanwezig is en een terugkeer naar baseline activiteit zodra de stimulus is beëindigd. Een lege stimulus daarentegen roept weinig of geen respons op.
In deze typische concentratieresponscurve kan worden vastgesteld dat toenemende concentraties van een geurstof steeds grotere toename van de activiteit en dus amplitude van de geïntegreerde reacties kunnen oproepen. Het uitzetten van de genormaliseerde gegevens en de overeenkomstige lineaire regressie maakt een schatting mogelijk van de detectiedrempel voor de concentratiereacties van elk dier of een groep dieren. Sigmoïdale concentratieresponscurven kunnen semilogaritisch worden uitgezet, waardoor de geurconcentratie kan worden berekend die oproept tot een maximale respons van 50%.
Het is belangrijk om de vis zo gezond mogelijk te houden. Zorg er bijvoorbeeld voor dat de kieuwen voldoende geïrrigeerd zijn en dat het reukeptheel nat wordt gehouden tijdens de opname. Een van onze doelen is om de zenuwbanen in de hersenen te traceren naar waar de zintuiglijke informatie wordt doorgegeven.
Deze studie presenteert een robuuste methode voor het beoordelen van olfactorische gevoeligheid bij zeevissen door middel van extracellulaire multi-eenheidsregistratie van de reukzenuw. Deze techniek registreert primaire sensorische input en is onafhankelijk van externe zoutgehalten, waardoor het veelzijdig is voor verschillende soorten.
Extracellular multi-unit recording from the olfactory nerve provides a direct, quantitative measure of primary sensory input in marine fish, enabling robust assessment of olfactory sensitivity before central processing. This method is highly relevant for early discovery and target validation in sensory neuroscience, supporting predictive confidence in environmental and mechanistic studies. Its reproducibility and independence from external salinity make it a valuable platform for cross-species and cross-condition R&D pipelines.
This method integrates at the interface of early discovery and preclinical model validation, supporting workflows from hypothesis testing to quantitative assay development.