Name: Receptory propriocepcji i napięcia w kończynach kraba: ćwiczenia laboratoryjne dla studentów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-24T17:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 58 s
Description: Poznaj fizjologiczne i anatomiczne techniki badania receptorów propriocepcji stawów oraz napięcia mięśniowego w kończynach krabów. Ta metoda pozwala zrozumieć mechanizmy sprzężenia zwrotnego sensorycznego u skorupiaków.

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

Autorzy są wdzięczni za artystyczny wkład Hyewona Coopera.

<ol><li>Whitear, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chordotonal+organs+in+Crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Chordotonal organs in Crustacea.</a> Nature. 187, 522-523 (1038).</li>
<li>Alexandrowicz, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+comparative+anatomy+of+leg+propriocetors+in+some+decapod+Crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mar.+Biol.+Assoc.+U.K%22%5BJournal%5D)">The comparative anatomy of leg propriocetors in some decapod Crustacea.</a> J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 52 (3), 605-634 (1972).</li>
<li>Hartman, H. B., Boettiger, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+organization+of+the+propys-dactylus+organ+in+Cancer+irroratus+Say%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The functional organization of the propys-dactylus organ in Cancer irroratus Say.</a> Comp. Biochem. Physiol. 22, 651-663 (1967).</li>
<li>Cooper, R. L., Hartman, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+of+the+bender+apodeme+tension+receptors+in+the+Dungeness+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A+Physiol%22%5BJournal%5D)">Responses of the bender apodeme tension receptors in the Dungeness crab, Cancer magister.</a> Comp. Biochem. Physiol. A Physiol. 109 (2), 479-486 (1994).</li>
<li>Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+proprioceptive+neurons+on+chordotonal+organs+in+the+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22Crustaceana%22%5BJournal%5D)">Mapping proprioceptive neurons on chordotonal organs in the crab, Cancer magister.</a> Crustaceana. 81 (4), 447-475 (2008).</li>
<li>Burke, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+organ+for+proprioception+and+vibration+sense+in+Carcinus+maenas%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">An organ for proprioception and vibration sense in Carcinus maenas.</a> J. Exp. Biol. 31, 127-138 (1953).</li>
<li>Hill, A. V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHill%2C+AV+%22First+and+Last+Experiments+in+Muscle+Mechanics%22">First and Last Experiments in Muscle Mechanics</a>. , Cambridge University Press. Cambridge, U.K. (1970).</li>
<li>Stuart, D. G., Mosher, C. C., Gerlach, R. L., Reinking, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+arrangement+and+transducing+properties+of+Golgi+tendon+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanical arrangement and transducing properties of Golgi tendon organs.</a> Exp. Brain Res. 14 (3), 274-292 (1972).</li>
<li>Macmillan, D. L., Dando, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tension+receptors+on+the+apodemes+of+muscles+in+the+walking+legs+of+the+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22Mar.+Behav.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Tension receptors on the apodemes of muscles in the walking legs of the crab, Cancer magister.</a> Mar. Behav. Physiol. 1 (1-4), 185-208 (1972).</li>
<li>Bévengut, M., Simmers, A. J., Clarac, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+neuronal+projections+and+neuromuscular+organization+of+the+basal+region+of+the+shore+crab+leg%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Central neuronal projections and neuromuscular organization of the basal region of the shore crab leg.</a> J. Comp. Neurol. 221 (2), 185-198 (1983).</li>
<li>El Manira, A., Cattaert, D., Clarac, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monosynaptic+connections+mediate+resistance+reflex+in+crayfish+%28Procambarus+clarkii%29+legs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Monosynaptic connections mediate resistance reflex in crayfish (Procambarus clarkii) legs.</a> J. Comp. Physiol. A. 168 (3), 337-349 (1991).</li>
<li>Le Bon-Jego, M., Cattaert, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibitory+component+of+the+resistance+reflex+in+the+locomotor+network+of+the+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Inhibitory component of the resistance reflex in the locomotor network of the crayfish.</a> J. Neurophysiol. 88 (5), 2575-2588 (2002).</li>
<li>Ray, D. L., Clarac, F., Cattaert, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+analysis+of+the+sensory+motor+pathway+of+resistance+reflex+in+crayfish.+I.+Multisensory+coding+and+motor+neuron+monosynaptic+responses%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Functional analysis of the sensory motor pathway of resistance reflex in crayfish. I. Multisensory coding and motor neuron monosynaptic responses.</a> J. Neurophysiol. 78 (6), 3133-3143 (1997).</li>
<li>Wiersma, C. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vergleichende+Untersuchungen%C3%BCber+das+periphere+Nerve-muskelsystem+von+Crustaceen+%28Comparative+studies+on+the+peripheral+nerve-muscle+system+of+crustaceans%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Vergleichende Untersuchungenüber das periphere Nerve-muskelsystem von Crustaceen (Comparative studies on the peripheral nerve-muscle system of crustaceans).</a> J. Comp. Physiol. 19, 349-385 (1933).</li>
<li>Wiersma, C. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+receptors+in+decapod+crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mar.+Biol.+Assoc.+U.K%22%5BJournal%5D)">Movement receptors in decapod crustacea.</a> J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 38 (01), 01-143 (1959).</li>
<li>Hartman, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tension+receptors+on+the+closer+muscle+apodeme+in+the+walking+legs+of+the+blue+crab+Callinectes+sapidus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Tension receptors on the closer muscle apodeme in the walking legs of the blue crab Callinectes sapidus.</a> J. Comp. Physiol. A. 157 (3), 355-362 (1985).</li>
<li>Holsinger, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22The+effect+of+regional+phenotypic+differences+of+Procambarus+clarkii+opener+muscle+on+sarcomere+length%2C+fiber+diameter%2C+and+force+development+MSc++%5B%5D%22">The effect of regional phenotypic differences of Procambarus clarkii opener muscle on sarcomere length, fiber diameter, and force development MSc thesis [dissertation]</a>. , University of Kentucky. (2013).</li>
<li>Parsons, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+morphology+and+ultrastructure+of+tension+receptors+in+the+walking+legs+of+the+crab%2C+Carcinus+maenas%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">The morphology and ultrastructure of tension receptors in the walking legs of the crab, Carcinus maenas.</a> Cell Tissue Res. 211 (1), 139-149 (1980).</li>
<li>Parsons, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+and+central+interactions+of+tension+receptors+in+the+leg+muscle+of+Carcinus%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A+Physiol%22%5BJournal%5D)">Responses and central interactions of tension receptors in the leg muscle of Carcinus.</a> Comp. Biochem. Physiol. A Physiol. 72 (2), 391-399 (1982).</li>
<li>Tryba, A. K., Hartman, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+responses+of+series+force+receptors+innervating+the+opener+muscle+apodeme+in+the+blue+crab%2C+Callinectes+sapidus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Dynamic responses of series force receptors innervating the opener muscle apodeme in the blue crab, Callinectes sapidus.</a> J. Comp. Physiol. A. 180 (3), 215-221 (1997).</li>
<li>Whitear, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fine+structure+of+crustacean+proprioceptors.+I.+The+chordotonal+organs+in+the+legs+of+the+shore+crab%2C+Carcinus+meanas%5BTitle%5D)+AND+%22Philos.+Trans.+R.+Soc.+Lond.+B+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">The fine structure of crustacean proprioceptors. I. The chordotonal organs in the legs of the shore crab, Carcinus meanas.</a> Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 245 (725), 291-325 (1962).</li>
<li>Whitear, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fine+structure+of+crustacean+proprioceptors.+II.+The+thoracico-coxal+organs+in+Carcinus%2C+Pagurus+and+Astacus%5BTitle%5D)+AND+%22Philos.+Trans.+R.+Soc.+Lond.+B+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">The fine structure of crustacean proprioceptors. II. The thoracico-coxal organs in Carcinus, Pagurus and Astacus.</a> Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 248 (752), 437-456 (1965).</li>
<li>Leksrisawat, B., Cooper, A. S., Gilberts, A. B., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+Receptor+Organs+in+the+Crayfish+Abdomen%3A+A+Student+Laboratory+Exercise+in+Proprioception%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception.</a> J. Vis. Exp. (45), e2323(2010).</li>
<li>Baierlein, B., Thurow, A. L., Atwood, H. L., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+Potentials%2C+Synaptic+Responses%2C+Neuronal+Circuitry%2C+Neuromodulation+and+Muscle+Histology+Using+the+Crayfish%3A+Student+Laboratory+Exercises%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises.</a> J. Vis. Exp. (47), e2322(2011).</li>
<li>Delaney, K., Gelperin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+interneurons+controlling+fictive+feeding+in+Limaxmaximus%3B+I.+Anatomy+and+criteria+for+re-identification%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+A%22%5BJournal%5D)">Cerebral interneurons controlling fictive feeding in Limaxmaximus; I. Anatomy and criteria for re-identification.</a> J. Comp. Physiol. A. 166, 297-310 (1990).</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+a+proprioceptor+organ+in+the+Dungeness+crab%2C+Cancer+magister%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Regeneration and molting effects on a proprioceptor organ in the Dungeness crab, Cancer magister.</a> J. Neurobiol. 25 (5), 461-471 (1994).</li>
<li>Hartman, H. B., Austin, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proprioceptor+organs+in+the+antennae+of+Decapoda+Crustacea%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Proprioceptor organs in the antennae of Decapoda Crustacea.</a> J. Comp. Physiol. 81 (2), 187-202 (1972).</li>
<li>Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+sensory+processes+during+limb+regeneration+in+adult+crayfish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Development of sensory processes during limb regeneration in adult crayfish.</a> J. Exp. Biol. 201 (Pt 11), 1745-1752 (1998).</li>
<li>Chung, Y. -S., Cooper, R. M., Graff, J., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+acute+and+chronic+effect+of+low+temperature+on+survival%2C+heart+rate+and+neural+function+in+crayfish+%28Procambarus+clarkii%29+and+prawn+%28Macrobrachium+rosenbergii%29+species%5BTitle%5D)+AND+%22Open+J.+Mol.+Int.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The acute and chronic effect of low temperature on survival, heart rate and neural function in crayfish (Procambarus clarkii) and prawn (Macrobrachium rosenbergii) species.</a> Open J. Mol. Int. Physiol. 2 (3), 75-86 (2012).</li>
<li>Blundon, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+temperature+and+thermal+history+on+neuromuscular+properties+of+two+crustacean+species%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+B%22%5BJournal%5D)">Effects of temperature and thermal history on neuromuscular properties of two crustacean species.</a> J. Comp. Physiol. B. 158 (6), 689-696 (1989).</li>
<li>Cooper, R. M., Schapker, H., Adami, H., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+and+ventilatory+measures+in+crayfish+during+copulation%5BTitle%5D)+AND+%22Open+J.+Mol.+Int.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Heart and ventilatory measures in crayfish during copulation.</a> Open J. Mol. Int. Physiol. 1 (3), 36-42 (2011).</li>
<li>Bierbower, S. M., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanistic+action+of+carbon+dioxide+on+a+neural+circuit+and+NMJ+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Zoology%22%5BJournal%5D)">The mechanistic action of carbon dioxide on a neural circuit and NMJ communication.</a> Journal of Experimental Zoology. , (2013).</li>
<li>Bierbower, S. M., Shuranova, Z. P., Viele, K., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+systems+and+environmental+change+on+behavior+during+social+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">Sensory systems and environmental change on behavior during social interactions.</a> Brain Behav. 3 (1), 4-13 (2013).</li>
</ol>

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Celem tego zestawu eksperymentów jest: 1) nauczenie i pokazanie podstawowych zasad zewnątrzkomórkowych zapisów z identyfikowalnego narządu proprioceptywnego i nerwu napięciowego oraz 2) podkreślenie znaczenia mapowania anatomicznego w odniesieniu do fizjologicznych funkcji poszczególnych układów sensorycznych. To eksperymentalne podejście i wykorzystane modele zwierzęce są niedrogie i stosunkowo łatwe do przeprowadzenia w laboratoriach dydaktycznych neurofizjologii.
Neurony narządów strunowcowych należą do dwóch specyficznych typów funkcjonalnych, tych, które reagują na ruch i tych, które reagują na pozycje statyczne. Nagrania pojedynczych komórek z różnych narządów strunowcowych, bez względu na to, który staw jest badany, wykazały, że tak jest w przypadku3,5. Rzeczywiście, narządy strunowce związane ze stawami czułkowymi homarów ujawniają te same dwa typy czuciowe i podstawową anatomię27. Oprócz tego, że istnieją dwa typy neuronów (ruch i pozycja), neurony mają ten sam układ anatomiczny na odpowiednich pasmach elastycznych. Duże somaty znajdujące się proksymalnie na nici zwykle należą do neuronów wrażliwych na ruch dynamiczny. Neurony, które sygnalizują pozycje statyczne, mają małe somaty i są rozmieszczone dystalnie. Komórki te są aktywne tonicznie. Staw PD zawiera tylko jeden narząd strumykowy, podczas gdy w stawach nadgarstka-podudnia (CP) i merus-nadgarstka (MC) znajdują się dwa narządy naczyniówkowe.
Sekcja mająca na celu odsłonięcie struktur proprioceptywnych u niebieskich krabów (C. sapidus) w celu zapisu elektrofizjologicznego wymaga strategii, która umożliwia ruchy stawów w naturalnych pozycjach podczas rejestracji z neuronów czuciowych. Nerw napięciowy mięśnia otwierającego w nodze chodzącej jest bardzo cienkim nerwem zbudowanym z kilku neuronów. Jeśli nie zostanie zachowana ostrożność, nerw napięciowy, a także nerw ruchowy unerwiający mięsień, który ma być stymulowany, mogą zostać uszkodzone podczas tego rozwarstwienia. Aby uzyskać optymalne zapisy, elektrody ssące muszą być dostosowane do wielkości nerwu. Nagrania są łatwo dostępne w laboratorium studenckim przy użyciu mikroskopu preparacyjnego o powiększeniu 30-40X i niskiej klasy mikromanipulatorów.
Przyszłe eksperymenty, które byłyby interesujące do przeprowadzenia ze stawowymi narządami strunawkowymi, polegałyby na zbadaniu profili strukturalnych i fizjologicznych podczas regeneracji nóg u różnych gatunków na różnych etapach cyklu życia jako kontynuacja wstępnego badania, w którym wykorzystano magister Cancer19,26. Pytania, na które należy odpowiedzieć, to: 1) czy rozmieszczenie i organizacja zregenerowanych neuronów zależy od wieku zwierzęcia podczas regeneracji kończyny, 2) czy wypustki aksonalne do OUN (brzusznego rdzenia nerwowego) w regenerującej się kończynie są funkcjonalne, czy też potrzeba czasu i wspólnego użytkowania, aby ustanowić funkcjonalne połączenia, oraz 3) co dzieje się z odciętymi aksonami proksymalnie płaszczyzny autotomii, gdy kończyna jest autotomizowana? 28
Skorupiaki dostosowują się do warunków środowiskowych i temperatury otoczenia, ale nie jest jasne, w jaki sposób utrzymują koordynację w obwodzie neuronalnym, ponieważ neurony zmieniają swoją aktywność w odpowiedzi na zmiany temperatury. Powolne tempo zmian może dać zwierzęciu trochę czasu na aklimatyzację, podczas gdy szybka zmiana może nie29,30. Fizjologiczne zmiany pH lub osmolarności spowodowane metabolizmem, zachowaniem lub wpływem środowiska mogą stanowić podobne wyzwanie dla obwodów nerwowych zaangażowanych w propriocepcję. Te preparaty ze skorupiaków są idealne do rozwiązywania tego typu problemów, ponieważ ich funkcja jest dobrze scharakteryzowana na poziomie pojedynczej komórki.
W tym protokole wykazaliśmy fizjologiczne znaczenie neuronów napięciowych w monitorowaniu siły generowanej przez mięsień otwierający. Te receptory napięcia można prześledzić do ich lokalizacji w apodemie za pomocą procedur barwienia. Neurony te, podobnie jak u ssaków, wykrywają siłę na różnych poziomach i rekrutują dodatkowe neurony wraz ze wzrostem siły. Częstotliwość aktywności jest związana z częstotliwością stymulacji neuronu ruchowego aż do osiągnięcia nasycenia w odbiorze. Stosując protokół szybkiego uwalniania ze zgiętym stawem daktylowym, aktywność napięciowa szybko znika, ale następnie powraca po odzyskaniu napięcia w całkowicie rozciągniętym stawie. Jest to klasyczna procedura eksperymentalna mająca na celu zilustrowanie siły mierzonej przez receptory napięcia. Do preparatu można zastosować różne neuromodulatory, aby zobaczyć, jak wpływa on na rozwój siły i odpowiedź neuronalną. Jednym z ważnych aspektów jest to, w jaki sposób odpowiedzi neuronalne są przetwarzane i integrowane w ośrodkowym układzie nerwowym oraz ich wpływ na aktywność neuronów ruchowych. Techniki, które pokazaliśmy, pozwalają zacząć zajmować się większą ilością informacji na temat funkcji obwodu nerwowo-ruchowego napięcia (czuciowego), tj. sygnału w nienaruszonej nodze do zwoju i z powrotem do mięśnia.
Zademonstrowane procedury barwienia są kluczem do zrozumienia fizjologii neuronów czuciowych, które unerwiają narządy proprioceptywne. Anatomiczny układ neuronów oparty na funkcji i wielkości somy jest podobny w różnych narządach strunowych w nogach kraba. Nie wiadomo, czy podobne układy neuronalne występują również u innych gatunków skorupiaków lub owadów. Łączenie zapisów fizjologicznych z pojedynczych komórek i mapowanie lokalizacji pozwala na bezpośrednie relacje między funkcjami struktury. Długotrwałe zachowanie układu anatomicznego dzięki barwieniu i utrwalaniu CoCl2 pozwala na powtarzalne wykonywanie pomiarów i ocenę układu strukturalnego.
Propriocepcja i odbiór napięcia mięśni szkieletowych to modalności sensoryczne, które umożliwiają skoordynowane zachowania i reakcje na środowisko zewnętrzne i wewnętrzne dla zwierząt przegubowych w różnych konfiguracjach mięśni szkieletowych. Narząd receptora mięśniowego w jamie brzusznej raka jest kolejnym dobrze udokumentowanym preparatem (patrz Projekt Crawdad; <a href="http://www.crawdad.cornell.edu/">http://www.crawdad.cornell.edu/</a>) Do celów dydaktycznych propriocepcji z tylko dwoma neuronami na półsegment brzuszny23. Możliwość nagrywania od pojedynczych neuronów do wiązek nerwów czuciowych dostarcza dalszych szczegółów, które pomagają w zrozumieniu podstawowych zasad odbioru sensorycznego. Te stosunkowo proste preparaty ze skorupiaków pozwalają zająć się podstawowymi aspektami propriocepcji i monitorowania napięcia, z potencjałem do określenia obwodów neuronalnych, które umożliwiają centralną integrację proprioceptywnych i innych bodźców sensorycznych9-12, 32, 33.

Propriocepcja to odczucie pozycji kończyny i ruchu, które umożliwia skoordynowane zachowanie motoryczne. Proprioceptory składają się z receptorów pozycji (statycznych) i ruchowych (kinestetycznych). U owadów i skorupiaków narządy strunowce są strukturami, które dostarczają tę informację do OUN1. Nie wszystkie narządy strunowce obejmują staw, ale nadal mogą monitorować ruchy stawów ze względu na ich przyczepienie do apodemów (struktur przypominających ścięgna), które obejmują staw i poruszają się w połączeniu z mięśniami szkieletowymi i artykulacją stawu. Nogi kraba mają sześć stawów, z których każdy ma jeden lub dwa narządy strunowe2. Zazwyczaj narząd strunowy ma 60-100 lub więcej neuronów czuciowych osadzonych w elastycznym pasmie, neuronach, które sygnalizują statyczne położenie stawu, kierunek i prędkość ruchu3-6. Dane wejściowe z narządów strunowych w każdym stawie i nodze są następnie przetwarzane centralnie, umożliwiając skoordynowane ruchy zwierzęcia.
Siły, które mięśnie nóg wytwarzają podczas skurczów izometrycznych i izotonicznych, są wykrywane przez receptory napięcia związane z włóknami mięśniowymi i ich przyczepieniem do apodemów7-9. W następujących protokołach chodu skorupiaków prezentujemy metodologię zapisów z pierwotnych neuronów czuciowych, które monitorują propriocepcję oraz neuronów, które reagują na siły generowane przez włókna mięśniowe. Przedstawiono również technikę aktywacji ruchów nóg i ilościowego określania generowania siły, a także techniki anatomiczne, które można wykorzystać do scharakteryzowania układu tych struktur obwodowego układu nerwowego.
Procedury przedstawione poniżej umożliwiają analizę strukturalną i funkcjonalną neuronów, które unerwiają oba typy receptorów w stosunku do ich lokalizacji na elastycznej nici kosmówkowej i apodemie. Aby to zilustrować, używamy narządu strunowo-daktylopodytowego (PD), narządu, który obejmuje najbardziej dystalny segment nogi kraba3. Chociaż szczegółowe badania elektrofizjologiczne rozpoczęły się w latach trzydziestych XX wieku i są prowadzone do dziś, pewne aspekty stały się znane na temat segmentowych połączeń proprioceptorów w różnych stawach i ich roli w skoordynowanej kontroli mięśni10-16. Ustalenie relacji struktura-funkcja między narządami proprioceptywnymi, mięśniami i układem nerwowym pomoże w dalszym określeniu tych ról. Na przykład, znakowanie somatów i dystalnych zakończeń neuronów napięciowych wprowadzonych do apodemu ujawni ich położenie względem włókien mięśniowych8,17-21.
Prezentujemy trzy techniki barwienia nóg skorupiaków, które mogą być używane w laboratoriach badawczych lub akademickich. Barwienie błękitem metylenowym zapewnia odpowiedni kontrast dla mięśni i nerwów i jest zalecane jako prosta technika nauki anatomii dla studentów. Laboratoria, które mają konfiguracje do mikroskopii fluorescencyjnej, mogą osiągnąć bardziej selektywne barwienie neuronów poprzez krótkie wystawienie nerwów na działanie ważnego barwnika 4-di-2-ASP. Trzecią alternatywą jest zasypka CoCl2, która barwi i utrwala neurony i nie wymaga obrazowania fluorescencyjnego. Chociaż jest to pracochłonne i czasochłonne, ten proces barwienia zapewnia wysoki kontrast i specyficzność dla nerwów, które są wypełnione. Razem techniki te mogą być stosowane do porównywania różnych narządów strunowcowych, nie tylko w obrębie kończyny lub między kończynami, ale także wśród innych gatunków skorupiaków i owadów20-22. Kraby niebieskie (C. sapidus) używane w zapisach fizjologicznych i do barwienia anatomicznego są łatwo dostępne na całej południowej i południowo-wschodniej granicy Stanów Zjednoczonych. Gatunek ten służy jako przedstawiciel układów nerwów strunowych i napięciowych występujących u większości krabów. Laboratoria na zachodnim wybrzeżu będą wolały używać do tych eksperymentów znacznie większego kraba Dungeness (magister raka).

<table><tbody><tr>Zestaw <td></td>silikonowy <td>Sylgard</td><td>Dow Corning</td><td>182</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5670</td><td></td></tr><tr><td>HEPES acid</td><td>Sigma</td><td>3375</td><td>Wolny kwas, krystaliczna</td></tr><tr><td>zasada HEPES</td><td>Sigma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>D-Glucose</td><td>Sigma</td><td>G7021</td><td></td></tr><tr><td>MgSO4&bull; 7H2O</td><td>Sigma</td><td>M2643</td><td></td></tr><tr><td>Na2SO4&bull; 10H2O</td><td>Sigma</td><td>246980</td><td></td></tr><tr><td>Bouin' s utrwalacz roztworu</td><td>Sigma</td><td>HT10-1-32</td><td>Uwaga: Materiał niebezpieczny (wymagany specjalny koszt wysyłki)</td></tr><tr><td>CoCl2</td><td>Sigma</td><td></td><td>Uwaga: Materiał niebezpieczny. Prosimy o przestrzeganie prawidłowej utylizacji zgodnie z lokalnymi i federalnymi przepisami.</td></tr><tr><td>Chlorek błękitu metylenowego</td><td>Matheson Co., Inc</td><td>Basic Blue 9, CI 52015</td><td></td></tr><tr><td>4-Di-2-ASP</td><td>Sondy molekularne</td><td></td><td>Jodek 4-(4-dietyloaminostyryl)-N-metylopirydyniowy</td></tr><tr><td>Wybielacz</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>Do chlorku srebra</td></tr><tr><td>drut NaOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td><td>Do regulacji pH</td></tr><tr><td>HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td>Do regulacji pH</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Materiały</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Narzędzia preparacyjne</td><td>Świat Asortyment instrumentów</td><td>precyzyjnych</td><td></td></tr><tr><td>Wewnątrzkomórkowa sonda elektrodowa</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Klatka</td><td></td><td></td><td></td>Faradaya</tr><tr><td>Szpilki do owadów</td><td>Fine Science Tools, Inc</td><td>26001-60</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop preparacyjny (100X)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lampa</td><td></td><td></td><td></td>światłowodowa</tr><tr><td>Małe regulowane lustro</td><td></td><td></td><td>Do kierowania wiązki światła w kierunku preparatu.</td></tr><tr><td>Elektrody szklane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CLS7095B5X</td><td>Pudełko 200 sztuk, elektrody ssące</td></tr><tr><td>Mikromanipulator</td><td>World Precision Instruments</td><td>MD4-M3-R</td><td>Może przymocować do podstawy lub na metalowym pręcie</td></tr><tr><td>Podniesiony stojak</td><td></td><td></td><td></td>przygotowawczy</tr><tr><td>Srebrny drut (10/1,000 cala)</td><td>A-M Systems</td><td>782500</td><td></td></tr><tr><td>Komputer</td><td>Dowolna firma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wzmacniacz różnicowy AC/DC</td><td>A-M Systems</td><td>Model 3000</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 26T</td><td>AD Instruments</td><td>27T</td><td></td></tr><tr><td>Przetwornik siły</td><td>AD Instruments</td><td>0-50g</td><td>MLTF050/ST</td></tr><tr><td>Stopień główny</td><td>AD Instruments</td><td></td><td>W zestawie wzmacniacz AC/DC</td></tr><tr><td>LabChart7</td><td>AD Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Przewody elektryczne</td><td>Dowolna firma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Narzędzia szklane</td><td>Zrób siebie</td><td></td><td>Do manipulowania nerwami</td></tr><tr><td>i złącza</td><td>Dowolna firma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipety z żarówkami</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-711-7</td><td>Pudełko 500</td></tr><tr><td>zlewek</td><td>Dowolna firma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wosk lub plastelina</td><td>Dowolna firma lub lokalne sklepy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stymulator</td><td>Grass Instruments</td><td>SD9 lub S88</td><td></td></tr><tr><td>Plastikowa końcówka do elektrody ssącej</td><td>Lokalny sklep z narzędziami (Watt' s marka)</td> <td>i frac14; cal OD x 0,170 cala ID</td><td>Pokrój na małe kawałki. Wyciągnij nad płomieniem i przytnij końcówkę do odpowiedniego rozmiaru</td></tr></tbody></table>

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

Proprioception and Tension Receptors in Crab Limbs: Student Laboratory Exercises

Głównym celem tych procedur jest pokazanie dla celów dydaktycznych i badawczych, jak rejestrować aktywność żywych pierwotnych neuronów czuciowych odpowiedzialnych za propriocepcję, gdy wykrywają one pozycję i ruch stawów oraz napięcie mięśniowe. Aktywność elektryczna proprioceptorów skorupiaków i receptorów napięcia jest rejestrowana przez podstawowe oprzyrządowanie neurofizjologiczne, a przetwornik służy do jednoczesnego pomiaru siły generowanej przez stymulację nerwu ruchowego. Ponadto pokazujemy, jak barwić neurony w celu szybkiej oceny ich anatomicznego ułożenia lub trwałego utrwalenia. Barwienie ujawnia organizację anatomiczną, która jest reprezentatywna dla narządów strunowych u większości skorupiaków. Porównanie reakcji nerwów napięciowych z reakcjami proprioceptywnymi jest skutecznym narzędziem dydaktycznym w określaniu, w jaki sposób te neurony czuciowe są zdefiniowane funkcjonalnie i jak anatomia jest skorelowana z tą funkcją. Przedstawiono trzy techniki barwienia, które pozwalają badaczom i instruktorom wybrać metodę, która jest idealna dla ich laboratorium.

Kiedy organ PD jest rozciągany poprzez pełne wyprostowanie stawu, aktywność w nerwie PD jest silna podczas ruchu, co pokazano dla pierwszej sekundy na Ryc. 10. Część aktywności utrzymuje się, gdy organ pozostaje w bezruchu w pozycji otwartej. Aktywność ta pochodzi z neuronów wrażliwych na pozycję statyczną (druga połowa zapisu pokazana na Ryc. 10). Ruch wywołuje odpowiedź podczas przemieszczenia, a wyładowania występują głównie podczas rozciągania pasma chordotonalnego (Ryc. 11).
Dalszą analizę impulsów (spikes) można łatwo przeprowadzić poprzez sortowanie ich amplitud względnych. Jest to podejście pozwalające wykazać rekrutację różnych populacji neuronów sensorycznych w zależności od pozycji lub rodzaju ruchów5. Typowe amplitudy mieszczą się w zakresie 0,25-1,5 mV, jednak wartości te zależą od oporu (i.e. szczelności) uszczelnienia elektrody ssącej. Do celów analitycznych można również przedstawić graficznie częstotliwość występowania impulsów w różnych zakresach wielkości.
Siły generowane przez mięsień rozwierający w zależności od częstotliwości stymulacji można porównać poprzez nałożenie na siebie odpowiednich przebiegów napięcia w czasie (Rycina 13A oraz B). Można to przeprowadzić również dla każdej pozycji stawu przy każdej danej częstotliwości stymulacji. Aktywność nerwu napięciowego można następnie skorelować z ilością siły względnej generowanej przy każdej częstotliwości stymulacji i dla każdej pozycji stawu. Podobnie jak w przypadku nerwu PD, w odpowiedzi na skurcz mięśnia rozwierającego obserwuje się różne amplitudy impulsów (Rycina 13C).
Układ anatomiczny neuronów w nodze krocznej jest wyraźnie widoczny po barwieniu błękitem metylenowym (Rysunek 14). Należy zwrócić uwagę na elastyczną nić chordotonalną oraz neuron napięciowy znajdujący się blisko apodemy. Na tym rysunku widoczne są również liczne somata o różnych średnicach i specyficznym rozmieszczeniu. Cały przebieg nerwu napięciowego oraz nerwu ruchowego rozciągacza pokazano na Rysunku 15. Pojedyncze neurony nerwu PD przedstawiono z wyższym kontrastem przy użyciu technik wypełniania wstecznego 4-Di-2-ASP (Rysunek 16) oraz CoCl2 (Rysunek 17). Przy dużym powiększeniu widoczne są zakończenia sensoryczne wewnątrz wspierających skoliopaliów (Rysunki 16B)21,22,26.
<img alt="Wykres równowagi statycznej, napięcie w funkcji czasu, pomiar ruchu w stosunku do stanu statycznego, 0,5 mV w 0,5 s." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig10.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 10"> 
Rycina 10. Ruch i utrzymanie pod kątem 0°. Neurony dynamiczne wykazują intensywne wyładowania podczas ruchu, natomiast w stanie utrzymania otwartego stawu obecne są impulsy z neuronów wrażliwych na stan statyczny. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig10highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz</a>.
<img alt="Ślad sygnału kanału jonowego, metoda clampowania napięcia, wykres przedstawia fazy otwarcia i zamknięcia, 0.6mV 0.5sec." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig11.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 11"> 
Rycina 11. Szybkie otwarcie i zamknięcie z pozycji w pełni zgiętej do wyprostowanej (90-0°). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig11highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz</a>.
<img alt="Wykres elektromiografii (EMG) pokazujący aktywność mięśniową: ruch vs stan statyczny; skala 0,5 mV, 0,5 s." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig12.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 12"> 
Rycina 12. Zarejestrowane potencjały działaniowe zewnątrzkomórkowe z nerwu PD. Staw jest całkowicie wyprostowany, następnie szybko przemieszczany do pozycji zgięcia o ½, a potem utrzymywany w bezruchu. Zwróć uwagę na aktywność podczas ruchu oraz zmniejszoną aktywność w stanie statycznym. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig12highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz</a>.
<img alt="Schematy eksperymentu elektrofizjologicznego; odpowiedź częstotliwościowa, artefakt stymulacyjny i analiza impulsów neuronalnych." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig13.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 13"> 
Rycina 13. Siły względne generowane przy pełnym zgięciu stawu i stymulacji przy różnych częstotliwościach. (A) Przedstawiono zapisy napięcie-czas z przetwornika siły dla każdej częstotliwości stymulacji. (B) Zapisy z panelu A zostały nałożone na siebie w różnych kolorach dla ułatwienia porównania. (C) Zapisy napięcie-czas aktywności elektrycznej rejestrowanej z nerwu napięciowego podczas stymulacji nerwu ruchowego z częstotliwością 80 Hz. Zwróć uwagę na regularny wzorzec artefaktów stymulacyjnych w porównaniu z aktywnością neuronalną. Zwróć również uwagę na różne amplitudy odpowiedzi neuronalnych. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig13highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz</a>.
<img alt="Schemat nici elastycznej pokazujący neuron napięcia i apodemę w mikroskopii." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig14.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 14"> 
Rycina 14. Barwienie błękitem metylenowym preparatu nogi kroczącej. Przedstawiono poszczególne somaty z ich zakończeniami sensorycznymi wnikającymi do nici elastycznej. W pobliżu apodemy pokazano neuron napięcia. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig14highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz</a>.
<img alt="Przekrój histologiczny tkanki, schemat drogi nerwowej, identyfikacja nerwu, mapowanie struktury neuronalnej." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig15.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 15"> 
Rycina 15. Nerw napięciowy wychodzący z końca dystalnego (czerwone strzałki) i łączący się z nerwem ruchowym (zielona strzałka). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig15highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz</a>.
<img alt="Obraz mikroskopii fluorescencyjnej, wizualizacja struktury tkanki, analiza biologiczna." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig16.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 16"> 
Rycina 16. (A) Wsteczna transplantacja barwnika 4-Di-2-ASP do nerwu PD u Cancer magister. (B) Powiększenie zakończeń sensorycznych. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig16highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz</a>.
<img alt="Schemat ruchu komórek; analiza elastycznej nici w mikroskopii; podkreślenie pozycji i ruchu." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig17.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 17"> 
Rysunek 17. Neurony wypełnione CoCl2 i przetworzone (A). Obrys śladu przedstawionego barwionego preparatu (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51050/51050fig17highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększony obraz</a>.
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="392">
	<colgroup>
		<col>
		<col>
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Sól fizjologiczna</td>
			<td style="width:157px;">g/L</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:235px;">NaCl</td>
			<td style="width:157px;">27.29</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:235px;">KCl</td>
			<td style="width:157px;">0.81</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:235px;">MgSO₄4•7H2O</td>
			<td style="width:157px;">4.81</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:235px;">CaCl₂2•2h2O</td>
			<td style="width:157px;">1.85</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:235px;">Na2SO4•10 h2O</td>
			<td style="width:157px;">0.97</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:235px;">Dekstroza (D-glukoza)</td>
			<td style="width:157px;">1.982</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:235px;">kwas HEPES</td>
			<td style="width:157px;">0.476</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:235px;">sól HEPES</td>
			<td style="width:157px;">2.08</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:235px;">Dostosować pH do wartości 8,1 za pomocą NaOH lub HCl</td>
			<td style="width:157px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1. Składy soli fizjologicznej dla krabów.

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

The primary purpose of these procedures is to demonstrate for teaching and research purposes how to record the activity of living primary sensory neurons ...

proprioception-tension-receptors-crab-limbs-student-laboratory

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Propriocepcja i receptory napięcia w kończynach krabów: Ćwiczenia laboratoryjne dla studentów

W tym filmie wykonujemy zapis elektroretinogramu, zapis z nerwu wzrokowego oraz zapis wewnątrzsiatkówkowy u amerykańskiego kraba podkowiasty, Limulus Polyphemus. Te paradygmaty elektrofizjologiczne mogą być wykorzystywane do badania neuronalnych podstaw widzenia w laboratoriach badawczych lub dydaktycznych.

Wykorzystanie kraba podkowiastego, Limulus Polyphemus, w badaniach nad wzrokiem

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

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

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

Opisujemy metodę rejestracji aktywności motorycznej, zsynchronizowaną z elektrycznie rejestrowanym sygnałem kontaktu stopowego u uwięzionego owada chodzącego po śliskiej powierzchni. Metoda ta jest wykorzystywana do badania neuronalnych podstaw adaptacyjnego zachowania przy zredukowanym wpływie oddziaływań mechanicznych między odnóżami a podłożem.

Badanie neuronowych podstaw adaptacyjnego zachowania lokomocyjnego u owadów

Przedstawiono podejście do modelowania sieci neuronowych na platformie robotycznej LEGO Mindstorms. Metoda ta stanowi narzędzie symulacyjne do badań neurobiologicznych nad bezkręgowcami zarówno w laboratorium badawczym, jak i w klasie. Technika ta umożliwia badanie zasad biomimetycznego sterowania robotem.

Projektowanie i implementacja symulacji układu nerwowego na robotach LEGO

Ten artykuł przedstawia nieinwazyjny system biomonitoringu do ciągłego rejestrowania i analizowania aktywności serca i lokomotoryki raków. System ten składa się z czujnika optycznego bliskiej podczerwieni, modułu śledzenia wideo oraz oprogramowania do oceny bicia serca raków, które odzwierciedla ich stan fizjologiczny i charakteryzuje zachowanie raków podczas wahań bicia serca.

Ciągły nieinwazyjny pomiar czynności serca i zachowania raków

Poznaj fizjologiczne i anatomiczne techniki badania receptorów propriocepcji stawów oraz napięcia mięśniowego w kończynach krabów. Ta metoda pozwala zrozumieć mechanizmy sprzężenia zwrotnego sensorycznego u skorupiaków.

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

Przeglądaj więcej filmów