Name: Narządy receptorów mięśniowych w brzuchu raków: studenckie ćwiczenie laboratoryjne w propriocepcji (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-11-18T17:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 50 s
Description: Poznaj metodę preparacji i rejestracji aktywności neuronów czuciowych w brzuchu raka w celu badania propriocepcji. Technika ta pozwala korelować ruchy stawów z profilem aktywności nerwowej.

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

Wspierane przez University of Kentucky, Department of Biology, Office of Undergraduate Studies oraz College of Arts &amp; Sciences.

<ol><li>Alexandrowicz, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+receptor+organs+in+the+abdomen+of+Homarus+vulgaris+and+Palinurus+vulgaris%5BTitle%5D)+AND+%22Q.+J.+Microsc.+Sci%22%5BJournal%5D)">Muscle receptor organs in the abdomen of Homarus vulgaris and Palinurus vulgaris.</a> Q. J. Microsc. Sci. 92, 163-199 (1951).</li>
<li>Brown, H. M., Ottoson, D., Rydqvist, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crayfish+stretch+receptor%3A+An+investigation+with+voltage-clamp+and+ion-sensitive+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Crayfish stretch receptor: An investigation with voltage-clamp and ion-sensitive electrodes.</a> J. Physiol. 284, 155-179 (1978).</li>
<li>Burgess, P. R., Wei, J. Y., Clark, F. J., Simon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signaling+of+kinesthetic+information+by+peripheral+sensory+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Signaling of kinesthetic information by peripheral sensory receptors.</a> Ann. Rev. Neurosci. 5, 171-187 (1982).</li>
<li>Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proprioceptive+neurons+of+chordotonal+organs+in+the+crab%2C+Cancer+magister+Dana+Decapoda%2C+Brachyura%29%5BTitle%5D)+AND+%22Crustaceana%22%5BJournal%5D)">Proprioceptive neurons of chordotonal organs in the crab, Cancer magister Dana Decapoda, Brachyura).</a> Crustaceana. 81, 447-475 (2008).</li>
<li>Cooper, R. L., Govind, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axon+composition+of+the+proprioceptive+PD+nerve+during+growth+and+regeneration+of+lobster+claws%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Zool%22%5BJournal%5D)">Axon composition of the proprioceptive PD nerve during growth and regeneration of lobster claws.</a> J. Exp. Zool. 260, 181-193 (1991).</li>
<li>Cooper, R. L., Ward, E., Braxton, R., Li, H., Warren, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+serotonin+and+ecdysone+on+primary+sensory+neurons+in+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Res.+Technique%22%5BJournal%5D)">The effects of serotonin and ecdysone on primary sensory neurons in crayfish.</a> Microscopy Res. Technique. 60, 336-345 (2003).</li>
<li>Donelan, J. M., McVea, D. A., Pearson, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+regulation+of+ankle+extensor+muscle+activity+in+freely+walking+cats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Force regulation of ankle extensor muscle activity in freely walking cats.</a> J. Neurophysiol. 101, 360-371 (2009).</li>
<li>Eckert, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reflex+relationships+of+the+abdominal+stretch+receptors+of+the+crayfish.+I.+Feedback+inhibition+of+the+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Reflex relationships of the abdominal stretch receptors of the crayfish. I. Feedback inhibition of the receptors.</a> J. Cell. Comp. Physiol. 57, 149-162 (1961).</li>
<li>Eckert, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reflex+relationships+of+the+abdominal+stretch+receptors+of+the+crayfish.+II.+Stretch+receptor+involvement+during+the+swimming+reflex%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Reflex relationships of the abdominal stretch receptors of the crayfish. II. Stretch receptor involvement during the swimming reflex.</a> J. Cell. Comp. Physiol. 57, 163-174 (1961).</li>
<li>Edwards, C., Ottoson, D., Rydqvist, B., Swerup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+permeability+of+the+transducer+membrane+of+the+crayfish+stretch+receptor+to+calcium+and+other+divalent+cations%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci%22%5BJournal%5D)">The permeability of the transducer membrane of the crayfish stretch receptor to calcium and other divalent cations.</a> Neurosci. 6, 1455-1460 (1981).</li>
<li>Elekes, K., Florey, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+types+of+synaptic+connections+in+crayfish+stretch+receptor+organs%3A+an+electron+microscopic+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurocytol%22%5BJournal%5D)">New types of synaptic connections in crayfish stretch receptor organs: an electron microscopic study.</a> J. Neurocytol. 16, 613-626 (1987).</li>
<li>Elekes, K., Florey, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunocytochemical+evidence+for+the+GABAergic+innervation+of+the+stretch+receptor+neurons+in+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci%22%5BJournal%5D)">Immunocytochemical evidence for the GABAergic innervation of the stretch receptor neurons in crayfish.</a> Neurosci. 22, 1111-1122 (1987).</li>
<li>Erxleben, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretch-activated+current+through+single+ion+channels+in+the+abdominal+stretch+receptor+organ+of+the+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stretch-activated current through single ion channels in the abdominal stretch receptor organ of the crayfish.</a> J. Gen. Physiol. 94, 1071-1083 (1989).</li>
<li>Mill, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crustacean+abdominal+and+thoracic+muscle+receptor+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Structure+and+function+of+proprioceptors+in+the+invertebrates%22%5BJournal%5D)">Crustacean abdominal and thoracic muscle receptor organs.</a> Structure and function of proprioceptors in the invertebrates. , Chapman & Hall. New York. 65-114 (1976).</li>
<li>Florey, E., Florey, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microanatomy+of+the+abdominal+stretch+receptors+of+the+crayfish+Astacus+fluviatilis+L%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Microanatomy of the abdominal stretch receptors of the crayfish Astacus fluviatilis L.</a> J. Gen. Physiol. 39, 69-85 (1955).</li>
<li>Hartman, H. B., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regeneration+and+molting+effects+on+the+proprioceptor+organ+in+the+Dungeness+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Regeneration and molting effects on the proprioceptor organ in the Dungeness crab, Cancer magister.</a> J. Neurobiol. 25, 461-471 (1994).</li>
<li>Hunt, C. C., Wilkerson, R. S., Fukami, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionic+basis+of+the+receptor+potential+in+primary+endings+of+mammalian+muscle+spindles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Ionic basis of the receptor potential in primary endings of mammalian muscle spindles.</a> J. Gen. Physiol. 71, 683-698 (1978).</li>
<li>Kuffler, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+activation+and+motor+control+of+stretch+receptors+in+lobster+and+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of activation and motor control of stretch receptors in lobster and crayfish.</a> J. Neurophysiol. 17, 558-574 (1954).</li>
<li>Kuffler, S. W., Eyzaguirre, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+inhibition+in+an+isolated+nerve+cell%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Synaptic inhibition in an isolated nerve cell.</a> J. Gen. Physiol. 39, 155-184 (1955).</li>
<li>Macmillan, D. L., Patullo, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+for+robotic+design+from+studies+of+the+control+of+abdominal+position+in+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Bull%22%5BJournal%5D)">Insights for robotic design from studies of the control of abdominal position in crayfish.</a> Biol. Bull. 200, 201-205 (2001).</li>
<li>Marino, B. F., Stucchi, N., Nava, E., Haggard, P., Maravita, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distorting+the+visual+size+of+the+hand+affects+hand+pre-shaping+during+grasping%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Distorting the visual size of the hand affects hand pre-shaping during grasping.</a> Exp. Brain Res. , 202-202 (2010).</li>
<li>McCarthy, B. J., MacMillian, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+muscle+receptor+organ+in+the+control+of+the+abdominal+extension+in+the+crayfish+Cherax%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">The role of the muscle receptor organ in the control of the abdominal extension in the crayfish Cherax.</a> J. Exp. Biol. 198, 2253-2259 (1995).</li>
<li>Mill, P. J., Lowe, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fine+structure+of+the+PD+proprioceptor+of+Cancer+pagurus.I.+The+receptor+strand+and+the+movement+sensitive+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+R.+Soc.+Lond.+B%22%5BJournal%5D)">The fine structure of the PD proprioceptor of Cancer pagurus.I. The receptor strand and the movement sensitive cells.</a> Proc. R. Soc. Lond. B. 184, 179-197 (1973).</li>
<li>Nakajima, Y., Onodera, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+properties+of+the+stretch+receptor+neurons+of+crayfish+with+particular+reference+to+mechanisms+of+sensory+adaptation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Membrane properties of the stretch receptor neurons of crayfish with particular reference to mechanisms of sensory adaptation.</a> J. Physiol. 200, 161-185 (1969).</li>
<li>Nakajima, Y., Takahashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-tetanic+hyperpolarization+and+electrogenic+Na+pump+in+stretch+receptor+neurone+of+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Post-tetanic hyperpolarization and electrogenic Na pump in stretch receptor neurone of crayfish.</a> J. Physiol. 187, 105-127 (1966).</li>
<li>Pasztor, V. M., MacMillan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+actions+of+proctolin%2C+octopamine+and+serotonin+on+the+crustacean+proprioceptors+show+species+and+neurone+specificity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">The actions of proctolin, octopamine and serotonin on the crustacean proprioceptors show species and neurone specificity.</a> J. Exp. Biol. 152, 485-504 (1990).</li>
<li>Patel, M., Fransson, P. A., Karlberg, M., Malmstrom, E. M., Magnusson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Change+of+body+movement+coordination+during+cervical+proprioceptive+disturbances+with+increased+age%5BTitle%5D)+AND+%22Gerontol%22%5BJournal%5D)">Change of body movement coordination during cervical proprioceptive disturbances with increased age.</a> Gerontol. 56, 284-290 (2010).</li>
<li>Patullo, B., Faulkes, Z., Macmillan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+receptor+organs+do+not+mediate+load+compensation+during+body+roll+and+defense+response+extensions+in+the+crayfish+Cherax+destructor%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Zool%22%5BJournal%5D)">Muscle receptor organs do not mediate load compensation during body roll and defense response extensions in the crayfish Cherax destructor.</a> J. Exp. Zool. 290, 783-790 (2001).</li>
<li>Purali, N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Mechanisms+of+adaptation+in+a+mechanoreceptor.+A+study+of+mechanical+and+ionic+factors+in+the+crayfish+stretch+receptors+%5B%5D%22">Mechanisms of adaptation in a mechanoreceptor. A study of mechanical and ionic factors in the crayfish stretch receptors [dissertation]</a>. , Karolinska Institutet. Stockholm, Sweden. (1988).</li>
<li>Purali, N., Rydqvist, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Block+of+potassium+outward+currents+in+the+crayfish+stretch+receptor+neurons+by+4-aminopyridine%2C+tetraethylammonium+chloride+and+some+other+chemical+substances%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Block of potassium outward currents in the crayfish stretch receptor neurons by 4-aminopyridine, tetraethylammonium chloride and some other chemical substances.</a> Acta Physiol. Scand. 146, 67-77 (1992).</li>
<li>Rabin, E., Muratori, L., Svokos, K., Gordon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile%2Fproprioceptive+integration+during+arm+localization+is+intact+in+individuals+with+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Tactile/proprioceptive integration during arm localization is intact in individuals with Parkinson's disease.</a> Neurosci. Lett. 470, 38-42 (2010).</li>
<li>Rydqvist, B., Purali, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential-dependent+potassium+currents+in+the+rapidly+adapting+stretch+receptor+neuron+of+the+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Potential-dependent potassium currents in the rapidly adapting stretch receptor neuron of the crayfish.</a> Acta Physiol. Scand. 142, 67-76 (1991).</li>
<li>Rydqvist, B., Swerup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulus-response+properties+of+the+slowly+adapting+stretch+receptor+neuron+of+the+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Stimulus-response properties of the slowly adapting stretch receptor neuron of the crayfish.</a> Acta Physiol. Scand. 143, 11-19 (1991).</li>
<li>Rossignol, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotion+and+its+recovery+after+spinal+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Locomotion and its recovery after spinal injury.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 10, 708-716 (2000).</li>
<li>Rossignol, S., Giroux, N., Chau, C., Marcoux, J., Brustein, J., Reader, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+aids+to+locomotor+training+after+spinal+injury+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Pharmacological aids to locomotor training after spinal injury in the cat.</a> J. Physiol. 533, 65-74 (2001).</li>
<li>Rossignol, S., Bouyer, L., Barthelemy, D., Langlet, C., Leblond, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recovery+of+locomotion+in+the+cat+following+spinal+cord+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Rev%22%5BJournal%5D)">Recovery of locomotion in the cat following spinal cord lesions.</a> Brain Res. Rev. 40, 257-266 (2002).</li>
<li>Sohn, J., Mykles, D. L., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+anatomical%2C+physiological+and+biochemical+characterization+of+muscles+associated+with+the+articulating+membrane+in+the+dorsal+surface+of+the+crayfish+abdomen%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Zool%22%5BJournal%5D)">The anatomical, physiological and biochemical characterization of muscles associated with the articulating membrane in the dorsal surface of the crayfish abdomen.</a> J. Exp. Zool. 287, 353-377 (2000).</li>
<li>Svensson, E., Woolley, J., Wikström, M., Grillner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endogenous+dopaminergic+modulation+of+the+lamprey+spinal+locomotor+network%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Endogenous dopaminergic modulation of the lamprey spinal locomotor network.</a> Brain Res. 970, 1-8 (2003).</li>
<li>Swerup, C., Rydqvist, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+abdominal+stretch+receptor+organ+of+the+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">The abdominal stretch receptor organ of the crayfish.</a> Comp. Biochem. Physiol. A. 103, 433-431 (1992).</li>
<li>Vargas, J. G., Yu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Audio+aided+electro-tactile+perception+training+for+finger+posture+biofeedback%5BTitle%5D)+AND+%22Conf.+Proc.+IEEE+Eng.+Med.+Biol.+Soc%22%5BJournal%5D)">Audio aided electro-tactile perception training for finger posture biofeedback.</a> Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2008, 4230-4233 (2008).</li>
<li>Vedel, J. P., Clarac, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+reflex+actions+by+several+proprioceptive+inputs+in+the+rock+lobster+legs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Combined reflex actions by several proprioceptive inputs in the rock lobster legs.</a> J. Comp. Physiol. 130, 251-258 (1979).</li>
</ol>

Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.

Szczegóły przedstawione w powiązanym filmie i tekście opisują kluczowe etapy niezbędne do prawidłowej rejestracji aktywności w MRO homara in situ. Jednym z celów naszego raportu jest zwiększenie świadomości na temat potencjału tej preparatyki w studenckich laboratoriach badawczych w celu nauczania podstawowych pojęć z zakresu fizjologii sensorycznej. Przygotowane preparaty wykazują bardzo wysoką żywotność podczas kąpieli w minimalnym roztworze soli fizjologicznej.
Zidentyfikowano kontrolę motoryczną mięśni MRO, jednak regulacja przekaźnictwa oraz potencjał plastyczności synaptycznej, a także efektywność przekaźnictwa neuronów pobudzających i hamujących pozostają obszarem otwartym do badań (Elekes and Florey, 1987a,b; Florey and Florey, 1955; Kuffler, 1954; Kuffler and Eyzaguirre, 1955).
Niniejszy preparat może być wykorzystany do badania szeregu warunków eksperymentalnych, a także naturalnego zakresu ruchu zwierzęcia, aby lepiej zrozumieć biologię MRO na potrzeby podstawowych badań oraz w celach demonstracyjnych. Właściwości biofizyczne tych neuronów sensorycznych zostały częściowo opisane w kontekście ich adaptacji w aktywności neuronalnej przy utrzymywanym bodźcu (Brown et al, 1978; Edwards et al., 1981; Purali, 1997; Rydqvist and Purali, 1991; Rydqvist and Swerup, 1991). Jednakże tylko nieliczne doniesienia odnoszą się do neuromodulacji tych receptorów sensorycznych i powiązanych z nimi włókien mięśniowych (Cooper et al., 2003; Pasztor and Macmillan, 1990). Raporty te dotyczą jedynie kilku z wielu związków, o których wiadomo, że występują w hemolimfie. Wiele modulatorów oraz koktajli modulatorów wciąż wymaga zbadania w kompleksie MRO (mięśnie i neurony). Pasztor i Macmillan (1990) badali wpływ neuromodulatorów 5-HT i oktaopaminy na aktywność MRO u różnych gatunków skorupiaków i zauważyli istnienie różnic międzygatunkowych. Nie zbadali oni jednak szczegółowo długoterminowego wpływu tych neuromodulatorów ani efektów ich działania przy różnych statycznych pozycjach MRO.
Ten rodzaj preparacji może pomóc w zrozumieniu podstaw percepcji sensorycznej oraz regulacji przetwarzania neuronalnego, co jest istotne w rehabilitacji i leczeniu chorób u ludzi z nieprawidłowościami jednostek motorycznych (Patel et al., 2009; Rabin et al., 2009; Marino et al., 2010). Różnorodne rodzaje sygnałów wejściowych i wzorców wyładowań służących do monitorowania ruchów stawów w dostępnych preparacjach bezkręgowców mogą znaleźć zastosowanie w robotyce i protetyce (Macmillan and Patullo, 2001). W przypadku tej preparacji wciąż pozostaje wiele pytań oczekujących na odpowiedzi, co może przynieść korzyści na wielu płaszczyznach.

<table><tbody><tr><td>PowerLab 26T</td><td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML856/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> ADInstruments</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LabChart 7</td><td><a href="http://www.adinstruments.com/products/software/research/LabChart-Software/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> ADI Instruments, Colorado Springs, CO, USA</a></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

organy receptorowe mięśni w odwłoku raków: ćwiczenie laboratoryjne dla studentów z zakresu propriocepcji

Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception 

Głównym celem niniejszego eksperymentu jest zademonstrowanie działania pierwotnych neuronów sensorycznych przekazujących informacje o ruchach i położeniu stawów jako informacje proprioceptywne zwierzęcia. Dodatkowym celem eksperymentu jest poznanie anatomii preparatu poprzez barwienie, sekcję oraz obserwację neuronów i struktur sensorycznych pod mikroskopem stereoskopowym. Jest to realizowane przy użyciu podstawowego sprzętu neurofizjologicznego do rejestracji aktywności elektrycznej narządu receptorowego stawu oraz technik barwienia. System narządu receptorowego mięśni (MRO) u raka jest analogiczny do wrzecion mięśniowych wewnątrzwrzecionowych u ssaków, co sprawia, że stanowi on przystępny model porównawczy do rejestracji elektrofizjologicznych. Ponadto, w preparatach można zidentyfikować te konkretne neurony sensoryczne. Preparat pozostaje żywotny w minimalnym roztworze soli przez wiele godzin, co jest odpowiednie dla studenckich ćwiczeń laboratoryjnych. MRO jest również podatny na neuromodulację, co skłania do stawiania interesujących pytań dotyczących miejsc działania modulatorskiego oraz integracji dynamicznych sygnałów ruchu i statycznego położenia, wraz z możliwością zmiany wzmocnienia w systemie.

Głównym celem niniejszego eksperymentu jest zrozumienie, w jaki sposób pierwotne neurony sensoryczne przekazują informacje o ruchach i pozycjach stawów jako informacje proprioceptywne u zwierzęcia. Dodatkowym celem niniejszego raportu jest przedstawienie anatomii preparatu poprzez sekcję i obserwację neuronów pod mikroskopem stereoskopowym.

Organy receptorowe mięśni w odwłoku raków: ćwiczenie laboratoryjne dla studentów z zakresu propriocepcji

Głównym celem niniejszego eksperymentu jest zademonstrowanie, że pierwotne neurony sensoryczne przekazują informacje o ruchach i położeniu stawów jako receptory proprioceptywne...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest zaprezentowanie sekcji i rejestracji sygnałów z pierwotnych neuronów sensorycznych, które przekazują informacje o ruchach i położeniu stawów jako informacje proprioceptywne zwierzęcia. Osiąga się to poprzez przeprowadzenie sekcji odwłoka homara w celu odsłonięcia grzbietowej połowy preparatu. Drugim krokiem procedury jest rejestracja aktywności elektrycznej organu receptorowego stawu poprzez umieszczenie nerwu segmentowego w elektrodzie ssącej.Trzecim krokiem procedury jest poruszanie stawem w różnych pozycjach i korelowanie ruchu z profilem aktywności. Ostatnim krokiem procedury jest zbadanie struktur anatomicznych związanych z organem zmysłowym. Niniejsza procedura przedstawia podejście do rejestracji aktywności z pierwotnych neuronów proprioceptywnych i może być wykorzystana do badania efektów biogennej neuromodulacji.Ta metoda może pomóc instruktorom w nauczaniu podstawowych koncepcji z zakresu fizjologii sensorycznej, takich jak adaptacja sensoryczna oraz wpływ neuromodulatorów na percepcję zmysłową. Choć metoda ta pozwala zgłębić wiedzę na temat propriocepcji u bezkręgowców, może ona zostać zastosowana również do innych organizmów modelowych, takich jak ssaki, w celu lepszego zrozumienia wrzecion mięśniowych wewnątrzwrzecionowych. Niniejsza procedura opisuje sposób izolacji, stymulacji i rejestracji sygnałów z receptorów mięśniowych znajdujących się w mięśniach brzusznych raków.Pierwszym krokiem jest wypreparowanie nerwu homara oraz mięśni brzusznych zawierających organ receptorowy mięśnia. Wybierz homara z gatunku Pro pros clarkia o długości ciała od 6 do 10 cm i umieść go na lodzie na 2–3 minuty w celu znieczulenia. Disekcję rozpoczynamy od odcięcia głowy homara, zgodnie z liniami oznaczonymi jako A na rysunku.Kolejne cięcie w punkcie B posłuży do oddzielenia klatki piersiowej od odwłoka, a trzecie cięcie w punkcie C otworzy odwłok. Po znieczuleniu homara, przytrzymaj go jedną ręką za części ciała znajdujące się za szczypcami. Szybko wykonaj cięcia od oczodołów do środka głowy po obu stronach, a następnie odetnij głowę homara.Krew z preparatu po wyschnięciu staje się lepka, dlatego należy niezwłocznie oczyścić narzędzia. Po odcięciu głowy rakika, wykonaj nacięcie między klatką piersiową a odwłokiem od strony brzusznej. Odetnij pęcherze pławne.Jeśli rak jest samcem, odetnij stylusa. Teraz oddzielenie odwłoka od klatki piersiowej powinno być łatwe. Wsuń jedno ostrze nożyczek do wnętrza odwłoka i, kierując końcówki nożyczek na zewnątrz preparatu, przetnij wzdłuż krawędzi bocznej.Powtórz czynność po przeciwnej stronie. Używając tylnego końca pęsety, odsuń mięśnie oraz przewód pokarmowy od strony grzbietowej preparatu. Należy uważać, aby nie uciskać mięśni.Przetnij ostatnie żebro poprzecznie od boku do boku, aby usunąć brzuszna stronę ogona. Zanurz preparat w soli fizjologicznej dla raków i umieść szalkę z odwłokiem raka pod stereomikroskopem. Kolejnym krokiem jest przygotowanie aparatury do stymulacji i rejestracji.Układ składa się z klatki Faradaya, mikroskopu, oświetlacza o wysokiej intensywności, mikromanipulatora oraz kąpieli solnej. Klatka Faradaya służy do blokowania zewnętrznych pól elektrycznych, które mogłyby zakłócać rejestrację elektryczną. Ustaw mikroskop tak, aby znajdował się nad stolikiem mikroskopowym.Przesuń oświetlacz o wysokim natężeniu w dogodne miejsce. Włóż elektrodę ssącą do mikromanipulatora i ustaw mikromanipulator tak, aby elektroda ssąca miała łatwy dostęp do kąpieli solnej. Zasysaj roztwór soli do elektrody ssącej, aż roztwór zetknie się z srebrnym drutem.Ustaw drugi przewód tak, aby znajdował się blisko końcówki elektrody ssącej, tak aby oba przewody miały kontakt z kąpielą solną. Podłącz różnicowy wzmacniacz AC CDC do urządzenia PowerLab 26 T i zweryfikuj ustawienia wzmacniacza. Podłącz moduł wejściowy (head stage) do sondy wejściowej we wzmacniaczu.Podłącz przewody elektryczne z elektrody ssącej do wzmacniacza głowicowego. Przewody należy podłączyć tak, aby czerwony znajdował się w lewym górnym rogu, zielony w środku, a czarny na dole. Teraz podłącz kabel USB z PowerLab 2016 do komputera.Upewnij się, że zarówno wzmacniacz, jak i zasilacz PowerLab 26T są podłączone i włączone przed uruchomieniem programu LabChart 7 na komputerze. Uruchom program LabChart 7, czyli oprogramowanie do rejestracji danych komputerowych. Pojawi się okno powitalne centrum programu LabChart.Zamknij go. Kliknij w ustawienia (setup). Kliknij w ustawienia kanałów (channel settings) w lewym dolnym rogu okna.Zmień liczbę kanałów na jeden, klikając OK w lewym górnym rogu wykresu. Ustaw liczbę cykli na sekundę na około 2K. Ustaw skalę osi Y na 500 lub 200 mV po prawej stronie wykresu.Kliknij kanał pierwszy. Kliknij wzmacniacz wejściowy. Wybierz następujące ustawienia: sprzężenie AC jednopunktowe (single-ended AC coupled), inwersja (invert), aby odwrócić sygnał w razie potrzeby, oraz filtr antyaliasingowy (anti alias).Aby rozpocząć rejestrację danych, kliknij start; aby ją zakończyć, kliknij stop. Uziem elektrycznie kąpiel, umieszczając w niej drut uziemiający z rdzeniem srebrno-chlorkowym, a drugi jego koniec podłączając do wspólnej szyny uziemiającej. Jeśli uziemienie kąpieli powoduje zakłócenia elektryczne, odłącz uziemienie podczas rejestracji.Kolejnym krokiem jest odsłonięcie interesujących nas mięśni i nerwów. Głębokie przyśrodkowe mięśnie prostowniki (DEM) rozpoznaje się po skręconych włóknach helikalnych, natomiast głębokie boczne mięśnie prostowniki (DEL) mają włókna liniowe. Na tej rycinie przedstawiono zdjęcie zabarwionych mięśni DEM i DEL zestawione z rysunkiem schematycznym tych mięśni.Obejrzyj preparat pod mikroskopem i zlokalizuj mięśnie DEM i DEL. Na tym etapie nie można zobaczyć samych organów receptorowych mięśni, ponieważ znajdują się one pod widocznymi mięśniami. Umieść dwa piny w regionie środkowym strzałkowym, w dystalnej części odwłoka, pomiędzy mięśniami DEM na pierwszym i drugim żebrze.Spójrz przez mikroskop, aby zlokalizować nerw przewodzący aksony sensoryczne z organów receptorowych mięśni. Wybierz segment z najlepiej dostępnym nerwem. Nerw jest biały i można go uwidocznić, rozpylając solinę na preparat za pomocą pipety lub delikatnie na niego dmuchając.Powoduje to ruch nerwu, co ułatwia jego identyfikację. Po zlokalizowaniu nerwu należy użyć mikromanipulatora, aby umieścić elektrodę ssącą bezpośrednio nad nerwem. Następnie należy delikatnie pociągnąć tłok strzykawki, aby wessać nerw do elektrody.Przez mikroskop można zaobserwować wciąganie nerwu do elektrody. Aby rozpocząć eksperyment, kliknij start w oprogramowaniu do rejestracji danych. Za pomocą pęsety delikatnie poruszaj ogonem rakami w górę i w dół pod kątem 180 stopni.Użyj znacznika komentarza w oprogramowaniu, aby zapisać kąt stymulacji do późniejszej analizy danych. Powtórz eksperyment pod kątem 45 stopni, rejestrując zmianę kąta za pomocą znacznika komentarza w oprogramowaniu. Powtórz procedurę pod kątem 90 stopni.Zwróć uwagę na różnice w odpowiedzi nerwu czuciowego pod każdym kątem. Po zakończeniu rejestracji można bezpośrednio obejrzeć organy receptorowe mięśni. Na tej ilustracji pokazano względne położenie organów receptorowych mięśni oznaczonych jako SA (wolno adaptujące się) i RA (szybko adaptujące się) oraz mięśnie D-E-M-D-E-L i SEM.Zdjęcie po prawej stronie zostało zabarwione błękitem metylenowym. Aby zaobserwować organy receptorowe mięśni w preparacie, należy go najpierw zabarwić błękitem metylenowym. Odlać sól fizjologiczną dla raków z naczynia typu cigar dish i zastąpić ją roztworem błękitu metylenowego, a następnie delikatnie obracać naczyniem przez kilka minut.Następnie nadmiar błękitu metylenowego należy wylać do pojemnika na odpady i zalać preparat świeżym roztworem soli fizjologicznej. Umieścić szalkę ponownie pod mikroskopem, aby przeprowadzić sekcję znajdującego się powyżej mięśnia w celu odsłonięcia receptorowych organów mięśniowych.Przetnij segment wzdłuż żebra bocznie od linii pośrodkowej strzałkowej, umieszczając jedną część nożyczek pod mięśniem i podciągając ją podczas cięcia wzdłuż mięśnia. Po przecięciu mięśni DEL one i two, odchyl te mięśnie i zaobserwuj cienką warstwę mięśniową zwaną powierzchownym mięśniem prostownikiem przyśrodkowym (SEM). Organami receptorowymi mięśnia są dwa ostatnie włókna przyśrodkowe leżące równolegle do mięśnia śruby.Należy zachować szczególną ostrożność podczas tego etapu, aby nie uszkodzić narządów receptorowych mięśni. W systemie mechanoreceptorów raków występują dwa odrębne typy receptorów rozciągania. Jednostki sensoryczne fazowe są unerwione przez szybkie aksony ruchowe, natomiast jednostki sensoryczne toniczne są unerwione przez wolne aksony ruchowe, co przedstawiono na tej rycinie.Gdy receptor toniczny jest stymulowany przez rozciąganie, powoli adaptuje się on do bodźca i kontynuuje stały wzorzec generowania potencjałów czynnościowych. W przeciwieństwie do niego, gdy receptor fazowy jest stymulowany przez rozciąganie, szybko adaptuje się on do bodźca i generuje jedynie krótki wzorzec potencjałów czynnościowych. Niniejszy zapis przedstawia odpowiedź nerwu w momencie, gdy segment brzuszny, w którym się on znajduje, został zgięty.Najpierw segment został zgięty pod kątem 45 stopni, a następnie rozluźniony. Kolejne nagranie pokazuje reakcję na zgięcie i rozluźnienie pod kątem 90 stopni. Dowodzi to, że szybki organ receptorowy mięśnia wykazuje zwiększoną aktywność przy większym rozciągnięciu pasma MRO.Kolejne nagranie przedstawia aktywność organu receptorowego mięśnia wywołaną zgięciem ogona i utrzymaniem go w pozycji 45 stopni. Należy zwrócić uwagę na akomodację aktywności neuronalnej, przejawiającą się zmniejszoną częstotliwością wyładowań. Dobrym rozwinięciem tego eksperymentu byłoby zbadanie, czy neuromodulatory zmieniają częstotliwość wyładowań, oraz rejestracja procesu akomodacji odpowiedzi sensorycznej poprzez pomiar częstotliwości wyładowań w różnych odstępach czasu przy utrzymaniu danej pozycji statycznej i wprowadzenie danych do tabeli, takiej jak ta przedstawiona tutaj, zgodnie z opisaną procedurą.W celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania, takie jak wpływ związków na mechanizmy komórkowe pierwotnych neuronów sensorycznych, można przetestować inne metody, np. badanie efektów neurohormonów, takich jak dopamina, serotonina i prolaktyna. Po opracowaniu tej preparatyki badacze opisali miejsce inicjacji potencjałów czynnościowych w neuronach, co utorowało drogę neurofizjologom do badania mechanotransdukcji, a także propriocepcji kończyn, nie tylko u bezkręgowców, ale i u kręgowców. Jest to znakomita preparatyka do nauczania wielu podstaw neurofizjologii.

muscle-receptor-organs-crayfish-abdomen-student-laboratory-exercise

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Narządy Receptorowe Mięśni w Odwłoku Raka: Ćwiczenie Laboratoryjne dla Studentów w Zakresie Propriocepcji

Mięsień otwierający odnóża raków został zaprezentowany ze względu na jego historyczne znaczenie oraz wszechstronność eksperymentalną w badaniach nad fenotypem mięśni, fizjologią synaptyczną i plastycznością.

Historyczne ujęcie i demonstracja fizjologii złącza neuromięśniowego mięśnia otwieracza raków

Niniejszy artykuł demonstruje, jak przeprowadzać rejestracje elektrofizjologiczne odpowiedzi synaptycznych w mięśniu prostowniku nogi chodu raka oraz w jaki sposób wizualizować zakończenia nerwowe, aby wykazać ogólne różnice morfologiczne między zakończeniami nerwowymi o wysokiej i niskiej wydajności.

Rejestracje fizjologiczne złącza nerwowo-mięśniowego o wysokiej i niskiej wydajności w mięśniu prostowniku nogi raka

Doświadczenia te prezentują prosty sposób, dzięki któremu studenci mogą zdobyć doświadczenie w badaniu struktury mięśni, odpowiedzi synaptycznych oraz wpływu gradientów jonowych i przepuszczalności na potencjały błonowe. Przedstawiono również obwód sensoryczny-OUN-motoryczny-mięśniowy, aby pokazać metodę testowania wpływu związków chemicznych na obwód neuronalny.

Potencjały błonowe, odpowiedzi synaptyczne, obwody neuronalne, neuromodulacja i histologia mięśni z wykorzystaniem raka rzecznego: ćwiczenia laboratoryjne dla studentów

W niniejszym raporcie prezentujemy techniki, które mogą być wykorzystane do badania biologii jelita tylnego raków. Pokazujemy, jak przeprowadzić sekcję odwłoka raka oraz jak badać powiązaną z nim anatomię, fizjologię i modulację aktywności. Aktywność perystaltyczną oraz siłę skurczów mierzy się przy użyciu przetwornika siły.

Eksperymenty fizjologiczne z jelitem tylnym raków: ćwiczenie laboratoryjne dla studentów

Niniejszy materiał stanowi demonstrację sposobu rozumienia błon biologicznych przy użyciu modeli elektrycznych. Przedstawiamy również procedury rejestracji potencjałów czynnościowych z brzusznego sznura nerwowego raka, przeznaczone do wykorzystania w laboratoriach dydaktycznych.

Modelowanie błon biologicznych za pomocą płytek drukowanych i pomiar sygnałów elektrycznych w aksonach: ćwiczenia laboratoryjne dla studentów

Techniki fizjologiczne i anatomiczne są demonstrowane w celu rozwiązania funkcji i struktury proprioceptorów stawów oraz receptorów napięcia mięśniowego u kończyn chodzących skorupiaków.

Receptory propriocepcji i napięcia w kończynach kraba: ćwiczenia laboratoryjne dla studentów

Tutaj opisujemy sekcję rdzenia nerwowego brzucha raka. Demonstrujemy również technikę elektrofizjologiczną rejestrowania fikcyjnej lokomocji z neuronów ruchowych pływaka.

System pływacki raków: praktyczny przewodnik po rozwarstwieniu rdzenia nerwowego i zewnątrzkomórkowych zapisach wzorca motorycznego

Opracowaliśmy dwie metody badania wpływu bodźców wzrokowych na zachowanie w warunkach braku bodźców dotykowych i chemicznych. Pierwsza metoda polega na filmowaniu reakcji raków na odbijające światło ścianki akwarium; druga bada wpływ bodźców wzrokowych dostarczanych przez żywego raka znajdującego się za przezroczystą przegrodą.

Rejestracja reakcji behawioralnych na odbicie u raków

Poprzez znakowanie domen pozakomórkowych receptorów błonowych za pomocą superecliptic pHluorin oraz obrazowanie tych receptorów fuzyjnych w hodowlanych neuronach mysich, możemy bezpośrednio wizualizować pojedyncze zdarzenia wbudowywania pęcherzyków z receptorami w błonę plazmatyczną. Technika ta będzie miała kluczowe znaczenie w wyjaśnianiu molekularnych mechanizmów sterujących wbudowywaniem receptorów w błonę plazmatyczną.

Obrazowanie wbudowywania receptorów znakowanych pHluoriną w błonę plazmatyczną w pierwotnych kulturach neuronów mysich

Doustna chemorecepcja kwasów tłuszczowych i związek z dietą i preferencjami dotyczącymi tłustych potraw może umożliwić identyfikację mechanizmów związanych z rozwojem otyłości i dlaczego zmiany w diecie mogą być trudne dla wielu osób.

Pomiar doustnych progów kwasów tłuszczowych, percepcji tłuszczu, upodobania do tłustych potraw i gęstości brodawek u ludzi

Poznaj metodę preparacji i rejestracji aktywności neuronów czuciowych w brzuchu raka w celu badania propriocepcji. Technika ta pozwala korelować ruchy stawów z profilem aktywności nerwowej.

Organy receptorowe mięśni w odwłoku raków: ćwiczenie laboratoryjne dla studentów z zakresu propriocepcji

Przeglądaj więcej filmów