Name: Aktywność neuronów aferentnych tylnej linii bocznej podczas pływania u danio pręgowanego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: Poznaj metodę patch-clamp do rejestracji aktywności neuronów aferentnych u larw Danio rerio podczas pływania. Technika ta umożliwia badanie obwodów komórek włoskowych istotnych dla zaburzeń słuchu.

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

Wdzięcznie dziękujemy za wsparcie ze strony Narodowego Instytutu Zdrowia (DC010809), Narodowej Fundacji Nauki (IOS1257150, 1856237) oraz Whitney Laboratory for Marine Biosciences dla J.C.L. Chcielibyśmy podziękować byłym i obecnym członkom Liao Lab za inspirujące dyskusje.

<ol><li>Trapani, J. G., Nicolson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+spontaneous+activity+in+afferent+neurons+of+the+zebrafish+lateral-line+organ%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Mechanism of spontaneous activity in afferent neurons of the zebrafish lateral-line organ.</a> The Journal of Neuroscience. 31 (5), 1614-1623 (2011).</li>
<li>Haehnel-Taguchi, M., Akanyeti, O., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Afferent+and+motorneuron+activity+in+response+to+single+neuromast+stimulation+in+the+posterior+lateral+line+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Afferent and motorneuron activity in response to single neuromast stimulation in the posterior lateral line of larval zebrafish.</a> Journal of Neurophysiology. 112 (6), 1329-1339 (2014).</li>
<li>Levi, R., Akanyeti, O., Ballo, A., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+response+properties+of+primary+afferent+neurons+in+the+posterior+lateral+line+system+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Frequency response properties of primary afferent neurons in the posterior lateral line system of larval zebrafish.</a> Journal of Neurophysiology. 113 (2), 657-668 (2015).</li>
<li>Harris, G. G., Fishkopf, L. S., Flock, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Receptor+potentials+from+hair+cells+of+the+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Receptor potentials from hair cells of the lateral line.</a> Science. 167 (3914), 76-79 (1970).</li>
<li>Dow, E., Jacobo, A., Hossain, S., Siletti, K., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Connectomics+of+the+zebrafish%27s+lateral+line+neuromast+reveals+wiring+and+miswiring+in+a+simple+microcircuit%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Connectomics of the zebrafish's lateral line neuromast reveals wiring and miswiring in a simple microcircuit.</a> eLife. 7, 33988(2018).</li>
<li>Obholzer, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vesicular+glutamate+transporter+3+is+required+for+synaptic+transmission+in+zebrafish+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Vesicular glutamate transporter 3 is required for synaptic transmission in zebrafish hair cells.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (9), 2110-2118 (2008).</li>
<li>Keen, E. C., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transfer+characteristics+of+the+hair+cell%27s+afferent+synapse%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Transfer characteristics of the hair cell's afferent synapse.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (14), 5537-5542 (2006).</li>
<li>Li, G., Keen, E., Andor-Ardó, D., Hudspeth, A. J., von Gersdorff, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+unitary+event+underlying+multiquantal+EPSCs+at+a+hair+cell%27s+ribbon+synapse%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The unitary event underlying multiquantal EPSCs at a hair cell's ribbon synapse.</a> The Journal of Neuroscience. 29 (23), 7558-7568 (2009).</li>
<li>Manley, G. A., Robertson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+spontaneous+activity+of+auditory+neurons+in+the+spiral+ganglion+of+the+guinea-pig+cochlea%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Analysis of spontaneous activity of auditory neurons in the spiral ganglion of the guinea-pig cochlea.</a> The Journal of Physiology. 258 (2), 323-336 (1976).</li>
<li>Kiang, N. Y. S., Watanabe, T., Thomas, E., Clark, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKiang%2C+NYS+%22Discharge+patterns+of+single+fibers+in+the+cat%27s+auditory+nerve%22">Discharge patterns of single fibers in the cat's auditory nerve</a>. , MIT Press. Cambridge MA. (1965).</li>
<li>Corey, D. P., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionic+basis+of+the+receptor+potential+in+a+vertebrate+hair+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ionic basis of the receptor potential in a vertebrate hair cell.</a> Nature. 281 (5733), 675-677 (1979).</li>
<li>Trapani, J. G., Nicolson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+recordings+from+zebrafish+lateral-line+hair+cells+and+afferent+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Physiological recordings from zebrafish lateral-line hair cells and afferent neurons.</a> Methods in Cell Biology. 100, 219-231 (2010).</li>
<li>Reinig, S., Driever, W., Arrenberg, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+descending+diencephalic+dopamine+system+is+tuned+to+sensory+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">The descending diencephalic dopamine system is tuned to sensory stimuli.</a> Current Biology. 27 (3), 318-333 (2017).</li>
<li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptically+silent+sensory+hair+cells+in+zebrafish+are+recruited+after+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Synaptically silent sensory hair cells in zebrafish are recruited after damage.</a> Nature Communications. 9 (1), 1388(2018).</li>
<li>Pichler, P., Lagnado, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+behavior+selectively+inhibits+hair+cells+activated+forward+motion+in+the+lateral+line+of+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Motor behavior selectively inhibits hair cells activated forward motion in the lateral line of zebrafish.</a> Current Biology. 30 (1), 150-157 (2020).</li>
<li>Olszewski, J., Haehnel, M., Taguchi, M., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+larvae+exhibit+rheotaxis+and+can+escape+a+continuous+suction+source+using+their+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Zebrafish larvae exhibit rheotaxis and can escape a continuous suction source using their lateral line.</a> PloS One. 7 (5), 36661(2012).</li>
<li>Suli, A., Watson, G. M., Rubel, E. W., Raible, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheotaxis+in+larval+zebrafish+is+mediated+by+lateral+line+mechanosensory+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Rheotaxis in larval zebrafish is mediated by lateral line mechanosensory hair cells.</a> PLoS One. 7 (2), 29727(2012).</li>
<li>Oteiza, P., Odstcil, I., Lauder, G., Portugues, R., Engert, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+mechanism+for+mechanosensory-based+rheotaxis+in+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A novel mechanism for mechanosensory-based rheotaxis in larval zebrafish.</a> Nature. 547 (7664), 445-448 (2017).</li>
<li>McHenry, M. J., Feitl, K. E., Strother, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Larval+zebrafish+rapidly+sense+the+water+flow+of+a+predator%27s+strike%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Letters%22%5BJournal%5D)">Larval zebrafish rapidly sense the water flow of a predator's strike.</a> Biology Letters. 5 (4), 477-479 (2009).</li>
<li>Stewart, W. J., Cardenas, G. S., McHenry, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+larvae+evade+predators+by+sensing+water+flow%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Zebrafish larvae evade predators by sensing water flow.</a> The Journal of Experimental Biology. 216, Pt 3 388-398 (2013).</li>
<li>Mekdara, P. J., Schwalbe, M. A. B., Coughlin, L. L., Tytell, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+lateral+line+ablation+and+regeneration+in+schooling+giant+danios%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The effects of lateral line ablation and regeneration in schooling giant danios.</a> The Journal of Experimental Biology. 221, Pt 8 175166(2018).</li>
<li>Palmer, L. M., Giuffrida, B. A., Mensinger, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+recordings+from+the+lateral+line+in+free-swimming+toadfish%2C+Opsanus+tau%5BTitle%5D)+AND+%22The+Biological+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Neural recordings from the lateral line in free-swimming toadfish, Opsanus tau.</a> The Biological Bulletin. 205 (2), 216-218 (2003).</li>
<li>Ayali, A., Gelman, S., Tytell, E. D., Cohen, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lateral+line+activity+during+undulatory+body+motions+suggests+a+feedback+link+in+closed-loop+control+of+sea+lamprey+swimming%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Zoology%22%5BJournal%5D)">Lateral line activity during undulatory body motions suggests a feedback link in closed-loop control of sea lamprey swimming.</a> Canadian Journal of Zoology. 87 (8), 671-683 (2009).</li>
<li>Mensinger, A. F., Van Wert, J. C., Rogers, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lateral+line+sensitivity+in+free-swimming+toad+fish+Opsanus+tau%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Lateral line sensitivity in free-swimming toad fish Opsanus tau.</a> The Journal of Experimental Biology. 222, Pt 2 190587(2019).</li>
<li>Montgomery, J., Bodznick, D., Halstead, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hindbrain+signal+processing+in+the+lateral+line+system+of+the+dwarf+scorpionfish+Scopeana+papillosus%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Hindbrain signal processing in the lateral line system of the dwarf scorpionfish Scopeana papillosus.</a> The Journal of Experimental Biology. 199, Pt 4 893-899 (1996).</li>
<li>Montgomery, J. C., Bodznick, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+adaptive+filter+that+cancels+self-induced+noise+in+the+electrosensory+and+lateral+line+mechanosensory+systems+of+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">An adaptive filter that cancels self-induced noise in the electrosensory and lateral line mechanosensory systems of fish.</a> Neuroscience Letters. 174 (2), 145-148 (1994).</li>
<li>Palmer, L. M., Deffenbaugh, M., Mensinger, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+the+anterior+lateral+line+to+natural+stimuli+in+the+oyster+toadfish%2C+Opsanus+tau+%28Linnaeus%29%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of the anterior lateral line to natural stimuli in the oyster toadfish, Opsanus tau (Linnaeus).</a> The Journal of Experimental Biology. 208, Pt 18 3441-3450 (2005).</li>
<li>Russell, I. J., Roberts, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+spontaneous+lateral-line+activity+of+efferent+nerve+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Inhibition of spontaneous lateral-line activity of efferent nerve stimulation.</a> The Journal of Experimental Biology. 57, 77-82 (1972).</li>
<li>Lunsford, E. T., Skandalis, D. A., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efferent+modulation+of+spontaneous+lateral+line+activity+during+and+after+zebrafish+motor+commands%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Efferent modulation of spontaneous lateral line activity during and after zebrafish motor commands.</a> Journal of Neurophysiology. 122 (6), 2438-2448 (2019).</li>
<li>Russell, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pharmacology+of+efferent+synapses+in+the+lateral-line+system+of+Xenopus+laevis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The pharmacology of efferent synapses in the lateral-line system of Xenopus laevis.</a> The Journal of Experimental Biology. 54 (3), 643-659 (1971).</li>
<li>Roberts, B. L., Russell, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+activity+of+lateral-line+efferent+neurons+in+stationary+and+swimming+dogfish%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The activity of lateral-line efferent neurons in stationary and swimming dogfish.</a> The Journal of Experimental Biology. 57 (2), 435-448 (1972).</li>
<li>Flock, A., Russell, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+post-synaptic+action+of+efferent+fibres+in+the+lateral+line+organ+of+the+burbot+Lota+lota%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">The post-synaptic action of efferent fibres in the lateral line organ of the burbot Lota lota.</a> The Journal of Physiology. 235 (3), 591-605 (1973).</li>
<li>Montgomery, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noise+cancellation+in+the+electrosensory+system+of+the+thornback+ray%3B+common+mode+rejection+of+input+produced+by+the+animal%27s+own+ventilatory+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Noise cancellation in the electrosensory system of the thornback ray; common mode rejection of input produced by the animal's own ventilatory movement.</a> Journal of Comparative Physiology. 155, 103-111 (1984).</li>
<li>Tricas, T. C., Highstein, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action+of+the+octavolateralis+efferent+system+upon+the+lateral+line+of+free-swimming+toadfish%2C+Opsanus+tau%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Action of the octavolateralis efferent system upon the lateral line of free-swimming toadfish, Opsanus tau.</a> Journal of Comparative Physiology. 169 (1), 25-37 (1991).</li>
<li>Weeg, M. S., Land, B. R., Bass, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vocal+pathways+modulate+efferent+neurons+to+the+inner+ear+and+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Vocal pathways modulate efferent neurons to the inner ear and lateral line.</a> The Journal of Neuroscience. 25 (25), 5967-5974 (2005).</li>
<li>Elgoyhen, A. B., Johnson, D. S., Boulter, J., Vetter, D. E., Heinemann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CE%B19%3A+an+acetylcholine+receptor+with+novel+pharmacological+properties+expressed+in+rat+cochlear+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">α9: an acetylcholine receptor with novel pharmacological properties expressed in rat cochlear hair cells.</a> Cell. 79 (4), 705-715 (1994).</li>
<li>Masino, M. A., Fetcho, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fictive+swimming+motor+patterns+in+wild+type+and+mutant+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Fictive swimming motor patterns in wild type and mutant larval zebrafish.</a> Journal of Neurophysiology. 93 (6), 3177-3188 (2005).</li>
<li>Hentschke, H. abfload. 1.4.0.0. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHentschke%2C+H+%22MATLAB+Central+File+Exchange%22">MATLAB Central File Exchange</a>. , (2020).</li>
<li>Harris, G. G., Milne, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Input-output+characteristics+of+the+lateral-line+sense+organs+of+Xenopus+laevis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+the+Acoustical+Society+of+America%22%5BJournal%5D)">Input-output characteristics of the lateral-line sense organs of Xenopus laevis.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 40 (1), 32-42 (1966).</li>
<li>Liao, J. C., Haehnel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+afferent+neurons+in+larval+zebrafish+provides+a+functional+framework+for+lateral+line+somatotopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Physiology of afferent neurons in larval zebrafish provides a functional framework for lateral line somatotopy.</a> Journal of Neurophysiology. 107 (10), 2615-2623 (2012).</li>
<li>Song, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mathematical+modeling+and+analyses+of+interspike-intervals+of+spontaneous+activity+in+afferent+neurons+of+the+zebrafish+lateral+line%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Mathematical modeling and analyses of interspike-intervals of spontaneous activity in afferent neurons of the zebrafish lateral line.</a> Nature Science Reports. 8, 14851(2018).</li>
<li>Liao, J. C., Fetcho, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shared+versus+specialized+glycinergic+spinal+interneurons+in+axial+motor+circuits+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Shared versus specialized glycinergic spinal interneurons in axial motor circuits of larval zebrafish.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (48), 12982-12992 (2008).</li>
<li>von Holst, E., Mittelstaedt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+principle+of+reafference%3A+interactions+between+the+central+nervous+system+and+the+peripheral+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Die+Naturwissenschften%22%5BJournal%5D)">The principle of reafference: interactions between the central nervous system and the peripheral organs.</a> Die Naturwissenschften. 37, 463(1950).</li>
<li>Crapse, T. B., Sommer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corollary+discharge+across+the+animal+kingdom%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews.+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Corollary discharge across the animal kingdom.</a> Nature Reviews. Neuroscience. 9 (8), 587-600 (2008).</li>
<li>Brichta, A. M., Goldberg, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+to+efferent+activation+and+excitatory+response-intensity+relations+of+turtle+posterior-crista+afferents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Responses to efferent activation and excitatory response-intensity relations of turtle posterior-crista afferents.</a> Journal of Neurophysiology. 83 (3), 1224-1242 (2000).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.

Opisany protokół eksperymentalny daje możliwość monitorowania endogennych zmian w bodźcach sensorycznych w zachowaniach motorycznych u nienaruszonych, zachowujących się kręgowców. W szczególności szczegółowo opisano podejście in vivo do wykonywania jednoczesnych zewnątrzkomórkowych zapisów neuronów aferentnych linii bocznej i brzusznych korzeni ruchowych u larw danio pręgowanego. Spontaniczna aktywność aferentna została wcześniej scharakteryzowana u danio pręgowanego bez uwzględnienia potencjalnej...

Neurony aferentne systemów mechanosensorycznych przekazują informacje z komórek rzęsatych do mózgu podczas słyszenia i równowagi. Elektrofizjologia może ujawnić wrażliwość neuronów aferentnych poprzez bezpośrednie zapisy. Podczas gdy łatanie całych komórek z komórek rzęsatych może być trudne, nagrywanie z dalszych neuronów doprowadzających jest łatwiejsze i umożliwia ocenę potencjałów czynnościowych w odpowiedzi na kontrolowane stymulacje1,2,3. Stymulacja komórek rzęsatych prowadzi do ich ugięcia, co modyfikuje struktury mechanosensoryczne, wywołując w ten sposób wzrost potencjałów czynnościowych (skoków) w neuronach doprowadzających4,5,6. Przy braku bodźców zewnętrznych, neurony aferentne również spontanicznie rosną z powodu wycieku glutaminianu z komórek rzęsatych do aferentnych zakończeń postsynaptycznych 7,8 i wykazano, że przyczyniają się do utrzymania czułości9,10. Rejestracja aktywności aferentnej za pomocą zacisku krosowego umożliwia obserwację czułości komórek rzęsatych i dynamiki sygnału, które nie są możliwe przy użyciu technik o niższej rozdzielczości czasowej, takich jak w mikrofonach11,12 lub funkcjonalne obrazowanie wapnia13,14,15. Poniższy protokół pozwoli na rejestrowanie aktywności aferentnej równolegle z poleceniami motorycznymi, aby ujawnić natychmiastowe zmiany wrażliwości komórek rzęsatych.
Danio pręgowany (Danio rerio) wykorzystuje komórki rzęsate zawarte w neuromasztach, które tworzą system linii bocznych, do wykrywania ruchu wody względem ich ciała, co jest tłumaczone na sygnały neuronowe niezbędne do nawigacji16,17,18, unikanie drapieżników, chwytanie zdobyczy19,20, oraz schooling21. Przepływ wody może być również generowany samodzielnie przez ruchy pływania22,23,24, repiraration22,25,26, oraz feeding27. Zachowania te obejmują powtarzające się ruchy, które mogą męczyć komórki rzęsate i upośledzać czucie. Dlatego tak ważne jest, aby system linii bocznej rozróżniał bodźce przepływu zewnętrznego (eksaferentnego) i generowanego przez siebie (reaffeentnego). Wyładowanie wynikające z tego tłumi samodzielnie generowane sygnały przepływu podczas lokomocji u danio pręgowanego. Ten hamujący predykcyjny sygnał motoryczny jest przekazywany przez zstępujące neurony do receptorów czuciowych w celu modyfikacji danych wejściowych lub przerwania przetwarzania reaferentnego sprzężenia zwrotnego28,29. Przełomowe prace, które przyczyniły się do naszego wczesnego zrozumienia tego systemu sprzężenia zwrotnego, opierały się na preparatach in vitro, w których łączność i endogenna aktywność obwodu neuronalnego nie były zachowane28,30,31,32,33,34,35. Protokół ten opisuje podejście do zachowania nienaruszonego obwodu neuronalnego, w którym utrzymywana jest endogenna dynamika sprzężenia zwrotnego, umożliwiając w ten sposób lepsze zrozumienie następstwa wyładowania in vivo.
Protokół opisany tutaj opisuje, jak monitorować aktywność neuronów doprowadzających i ruchowych w tylnej linii bocznej jednocześnie u larw danio pręgowanego. Charakterystyka dynamiki sygnału aferentnego przed, w trakcie i po poleceniach motorycznych zapewnia wgląd w endogenne sprzężenie zwrotne w czasie rzeczywistym z ośrodkowego układu nerwowego, które moduluje wrażliwość komórek rzęsatych podczas lokomocji. Protokół ten określa, jakie materiały będą musiały zostać przygotowane przed eksperymentami, a następnie opisuje, jak sparaliżować i przygotować larwy danio pręgowanego. Protokół opisuje, w jaki sposób ustanowić stabilny luźny zapis plamy neuronów doprowadzających i zewnątrzkomórkowy zapis korzenia brzusznego (VR) neuronów ruchowych. Reprezentatywne dane, które można uzyskać za pomocą tego protokołu, przedstawiono na przykładowej osobie, a analizę przeprowadzono na wielu powtórzeniach protokołu eksperymentalnego. Wstępne przetwarzanie danych odbywa się za pomocą niestandardowych skryptów napisanych w programie MATLAB. Ogólnie rzecz biorąc, ten paradygmat eksperymentalny in vivo może zapewnić lepsze zrozumienie sensorycznego sprzężenia zwrotnego podczas lokomocji w modelowym systemie komórek rzęsatych kręgowców.

<table><tbody><tr><td>Zlewka 100 ml</td><td>PYREX</td><td>1000</td><td>resceptacle do wytrawiania</td></tr><tr><td>10x obiektyw do zanurzenia w wodzie</td><td>Olympus</td><td>UMPLFLN10xW</td><td>małe powiększenie do pozycjonowania larw i rejestrowania elektrody</td></tr><tr><td>40-krotny obiektyw do zanurzenia w wodzie</td><td>Olympus</td><td>LUMPLFLN40XW</td><td>większe powiększenie do pozycjonowania końcówki elektrody i ustanawiania zacisku krosowego</td></tr><tr><td>abfload.m</td><td></td><td>dodatkowy plik kodowania,</td><td>napisany na zamówienie skrypt MATLAB do konwersji surowych nagrań elektrofizjologicznych do plików .mat</td></tr><tr><td>AffVR_preprocess.m</td><td></td><td>dodatkowy plik kodowania,</td><td>niestandardowy skrypt MATLAB do wstępnego przetwarzania danych nagrania</td></tr><tr><td>koncentryczne BNC</td><td>ThorLabs</td><td>2249-C-12</td><td>łączące kanały wzmacniacza i digitizera; wymagają 4</td></tr><tr><td>kapilar ze szkła borokrzemianowego z żarnikiem</td><td>Warner Instrumenty</td><td>G150F-3</td><td>średnica wewnętrzna: 0,86, średnica zewnętrzna: 1,50; szkło kapilarne używane do formowania elektrod rejestrujących</td></tr><tr><td>burst_detect</td><td></td><td>dodatkowy plik kodowania</td><td>niestandardowo napisana funkcja MATLAB niezbędna do uruchomienia komputera AffVR_preprocess.m</td></tr><tr><td></td><td>NIE</td><td></td> DOTYCZY <td>NIE każdy komputer powinien działać</td></tr><tr><td>Zasilacz prądu stałego</td><td>Tenma</td><td>72-420</td><td>służy do elektrycznego wytrawiania kołków preparacyjnych</td></tr><tr><td>digitizer elektrofizjologii</td><td>Axon Instruments, Urządzenia molekularne</td><td>Axon DigiData 1440A</td><td>umożliwia akwizycję filamentu danych typu patch-clamp</td></tr><tr><td></td><td>Sutter Instrument Company</td><td>FB255B</td><td>Filament pudełkowy 2,5 mm stosowany w ściągaczach do mikropipet</td></tr><tr><td>Szczypce drobnoziarniste</td><td>Fine Science Tools</td><td>Dumont #5 (0,05 x 0,02 mm) Nr kat. 11295-10</td><td>służy do manipulowania larwami i wprowadzania szpilek</td></tr><tr><td>stopień stały DIC mikroskop</td><td>Mikroskop Olympus</td><td>BX51WI</td><td>służy do wizualizacji i ustanawiania zapisów typu patch-clamp</td></tr><tr><td>elastyczna, stożkowa końcówka do pipety</td><td>Fisher Scientific</td><td>02-707-169</td><td>elastyczne końcówki umożliwiają wprowadzenie do elektrody rejestrującej w celu dozowania roztworu zewnątrzkomórkowego na końcówce</td></tr><tr><td>FluoroDish</td><td>World Precision Instruments Inc.</td><td>FD3510-100</td><td>nakrywka ze szklanym dnem naczynie do nagrywania</td></tr><tr><td>KimWipe KimTech</td><td></td><td>34155</td><td>chusteczka zadaniowa służy do odprowadzania nadmiaru płynu z larw</td></tr><tr><td>Kwik-Gard</td><td>World Precision Instruments Inc.</td><td>710172</td><td>samomieszający się elastomer sylgardowy</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>R2020b</td><td>Oprogramowanie wiersza poleceń do wstępnego przetwarzania danych</td></tr><tr><td>wzmacniacz mikroelektrod</td><td>Axon Instruments, Molecular Devices</td> Wzmacniacz patch clamp <td>MultiClamp 700B</td><td>do nagrań dwukanałowych</td></tr><tr><td>Microforge</td><td>Narishige</td><td>MF-830 microforge</td><td>do polerowania elektrody nagrywającej</td></tr><tr><td>mikromanipulator jednostka sterująca</td><td>Siskiyou</td><td>MC1000-eR/T</td><td>4-osiowy koordynator wybierania do sterowania mikromanipulatorem</td></tr><tr><td>ściągacz do mikropipet</td><td>Sutter Instrument Company</td><td>Flaming/Brown P-97</td><td>do wciągania szkła kapilarnego do elektrod rejestrujących</td></tr><tr><td>Jednostka sterująca mikroskopu</td><td>Siskiyou</td><td>MC1000e</td><td>ustawia mikroskop wokół stałego stolika i przygotowania</td></tr><tr><td>zmotoryzowany mikromanipulator</td><td>Siskiyou</td><td>MX7600</td><td>pozycjonuje scenę czołową i dołączoną elektrodę nagrywającą do nagrywania z zaciskiem krosowym</td></tr><tr><td>MultiClamp Commander</td><td>Molecular Devices</td><td>2.2.2</td><td>do pobrania ze strony pobierania Axon MultiClamp 700B Commander</td></tr><tr><td>optyczny stół powietrzny</td><td>Newport Corporation</td><td>VH3036W-OPT</td><td>do izolacji mikroskopu pływającego i minimalizującego wibracje podczas nagrań</td></tr><tr><td>pCLAMP</td><td>Molecular Devices</td><td>10.7.0</td><td>do pobrania ze strony Axon pCLAMP 10 Akwizycja danych elektrofizjologicznych i Oprogramowanie do analizy Pobierz stronę</td></tr><tr><td>z markerem permanentnym</td><td>Sharpie</td><td>zamówienie z amazon.com</td><td>do oznaczania krawędzi natarcia elektrody VR w celu zapewnienia prawidłowej orientacji podczas wkładania do uchwytu na pipety</td></tr><tr><td>szalka Petriego</td><td>Falcon</td><td>35-3001</td><td>służy do zanurzania larw w paralitycznym</td></tr><tr><td>uchwycie na pipety</td><td>Urządzenia molekularne</td><td>1-HL-U</td><td>trzyma elektrodę nagrywającą i łączy się ze sceną czołową</td></tr><tr><td>przetwornik pneumatyczny</td><td>Fluke Biomedical Instruments</td><td>DPM1B</td><td>do sterowania elektrodą rejestrującą ciśnienie wewnętrzne</td></tr><tr><td>wodorotlenek potasu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221473-25G</td><td>wytrawiacz do trawienia szpilki rozwarstwiające</td></tr><tr><td>rurki silikonowe</td><td>rurki Tygon</td><td>14-169-1A</td><td>rurka do podłączenia przetwornika pneumatycznego do uchwytu pipety</td></tr><tr><td>spike_detect</td><td></td><td>dodatkowy plik</td> <td>kodowaniaspecjalnie napisana funkcja MATLAB niezbędna do uruchomienia</td></tr><tr><td>mikroskopu stereoskopowego</td><td>AffVR_preprocess.m Carl Zeiss</td><td>Stemi 2000-C</td><td>służy do wizualizacji końcówek szpilek i podczas przygotowywania larw</td></tr><tr><td>żyletki o prostej krawędzi Żyletka</td><td>Canopus</td><td>zamów od amazon.com</td><td>tnie drut wolframowy podczas wykonywania szpilek rozwarstwiających</td></tr><tr><td>swimbout_detect</td><td></td><td>dodatkowego pliku</td> <td>kodowanianiestandardowo napisana funkcja MATLAB niezbędna do uruchomienia</td></tr><tr><td>strzykawki</td> AffVR_preprocess.m <td>Becton Dickinson Compoany</td><td>309602</td><td>wypełniony roztworem zewnątrzkomórkowym do wstrzykiwania do elektrod rejestrujących</td></tr><tr><td>pipeta transferowa</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z135003-500EA</td><td>jednorazowa, niesterylna pipeta do przenoszenia larw</td></tr><tr><td>trikainy metanosulfonian</td><td>Syndel</td><td>12854</td><td>Farmaceutyczny środek przeciwzapalniczy stosowany do eutanazji larw w dużych dawkach.</td></tr><tr><td>drut wolframowy</td><td>World Precision Instruments Inc.</td><td>715500</td><td>0,002 cala, 50,8 cala; m średnica; służy do produkcji kołków rozpoznawczych</td></tr><tr><td>jednostka filtracji próżniowej</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>SCGVU11RE</td><td>jednorazowe, sterylne, próżniowe jednostki filtracyjne używane do sterylizacji roztworu zewnątrzkomórkowego stosowany do elektrofizjologii dzwonek elektrody</td></tr><tr><td>zacisk napięciowy cęgi prądowe góra</td><td>Urządzenia molekularne</td><td>CV-7B</td><td>dostarczane ze wzmacniaczem MultiClamp 700B używanym jako lewy i prawy stopień główny</td></tr><tr><td>&alfa;-bungarotoksyna</td><td>ThermoFisher</td><td>B1601</td><td>do unieruchamiania larw przed zapisem</td></tr></tbody></table>

aktywność neuronów aferentnych tylnej linii bocznej podczas pływania u danio pręgowanego

Activity of Posterior Lateral Line Afferent Neurons during Swimming in Zebrafish

Systemy sensoryczne zbierają wskazówki niezbędne do kierowania zachowaniem, ale zwierzęta muszą rozszyfrować, które informacje są biologicznie istotne. Lokomocja generuje sygnały aferentne, które zwierzęta muszą oddzielić od odpowiednich sygnałów sensorycznych otaczającego środowiska. Na przykład, gdy ryba pływa, przepływ generowany przez falowanie ciała jest wykrywany przez neuromasty mechanoreceptywne, składające się z komórek rzęsatych, które tworzą system linii bocznych. Komórki rzęsate następnie przekazują informacje o ruchu płynów z czujnika do mózgu za pośrednictwem neuronów doprowadzających czuciowo. Jednocześnie wyładowanie wynikające z polecenia motorycznego jest przekazywane do komórek rzęsatych, aby zapobiec przeciążeniu sensorycznemu. Uwzględnienie hamującego wpływu predykcyjnych sygnałów motorycznych podczas lokomocji ma zatem kluczowe znaczenie przy ocenie czułości systemu linii bocznej. Opracowaliśmy podejście elektrofizjologiczne in vivo do jednoczesnego monitorowania aktywności neuronu doprowadzającego tylnej linii bocznej i brzusznych korzeni ruchowych u larw danio pręgowanego (4-7 dni po zapłodnieniu), które mogą utrzymywać się przez kilka godzin. Zewnątrzkomórkowe zapisy neuronów aferentnych uzyskuje się za pomocą techniki luźnego zacisku łatowego, która może wykryć aktywność jednego lub wielu neuronów. Zapisy korzeni brzusznych są wykonywane przez skórę za pomocą szklanych elektrod w celu wykrycia aktywności neuronów ruchowych. Nasz protokół eksperymentalny daje możliwość monitorowania endogennych lub wywołanych zmian w bodźcach sensorycznych w zachowaniach motorycznych u nienaruszonych, zachowujących się kręgowców.

Po prawidłowym unieruchomieniu larw danio-pręgowanego oraz uzyskaniu rejestracji z zwoju aferentnego bocznej linii tylnej i korzeni brzusznych (VR), aktywność zarówno neuronów aferentnych, jak i motorowych może być mierzona jednocześnie. Kanały rejestracji są wyświetlane przy użyciu protokołów rejestracji bez przerw (krok 1.4) w celu ciągłego monitorowania aktywności aferentnej i VR. W czasie rzeczywistym można zaobserwować spadki spontanicznej częstotliwości wyładowań aferentnych współbieżnie z aktywnością VR, co wskazu...

Opisujemy protokół monitorowania zmian w aktywności neuronu doprowadzającego podczas poleceń motorycznych w modelowym systemie komórek rzęsatych kręgowców.

Aktywność neuronów aferentnych tylnej linii bocznej podczas pływania u danio pręgowanego

Sensory systems gather cues essential for directing behavior, but animals must decipher what information is biologically relevant. Locomotion generates ...

Protokół ten umożliwia badaczowi monitorowanie aktywności i odpowiedzi pojedynczych neuronów czuciowych na kontrolowaną stymulację w nienaruszonym kręgu. Ta elektrofizjologia plastrów to szybki i bezpośredni sposób na rejestrowanie aktywności impulsowej poszczególnych neuronów w czasie rzeczywistym. A to zapewnia lepszą rozdzielczość czasową i czułość przy niższych kosztach niż większość technik obrazowania optycznego.Komórki rzęsate linii bocznej są homologiczne do komórek ludzkiego ucha wewnętrznego. Technika ta ma więc na celu ujawnienie właściwości obwodów komórek rzęsatych, które mają zastosowanie w przypadku głuchoty i zaburzeń słuchu u ludzi. Elektrofizjologia to rzemiosło wykorzystujące umiejętności motoryczne, które należy zobaczyć i fizycznie naśladować.Instrukcje tekstowe pozostawiają zbyt wiele miejsca na błędną interpretację. Na początek nałóż cienką warstwę samomieszającego się elastomeru silikonowego, takiego jak Sylgard, do naczynia do hodowli tkankowych ze szklanym dnem, aby uzyskać naczynie do nagrywania na dnie z elastomeru silikonowego. Aby wykonać kołki preparacyjne, należy dostarczyć ujemny ładunek pięciu woltów do 100-mililitrowej zlewki z wytrawiaczem za pomocą zasilacza prądu stałego i podłączyć drut wolframowy do dodatnio naładowanego wyjścia.Kilkakrotnie zanurz końcówkę drutu w kąpieli z wytrawiaczem, aż końcówka zwęzi się do ostrego końca. Pod mikroskopem stereoskopowym przetnij drut około jednego milimetra od końcówki za pomocą żyletki o prostej krawędzi. Powtórz to trzy razy, a następnie włóż szpilki do utwardzonej naczynia do nagrywania za pomocą drobnych kleszczyków.Aby przygotować elektrody rejestrujące, należy wyciągnąć rurki kapilarne ze szkła borokrzemianowego za pomocą ściągacza do mikropipet z żarnikiem pudełkowym. Elektroda powinna mieć końcówkę o średnicy 30 mikrometrów ze stożkiem, który będzie służył do rejestrowania neuronów doprowadzających z tylnej linii bocznej. Przeciągnij dodatkową rurkę kapilarną ze szkła borokrzemianowego do pary elektrod o mniejszej średnicy końcówki od jednego do pięciu mikrometrów.Trzymając po jednej elektrodzie w każdej ręce, delikatnie przesuwaj końcówki w poprzek siebie, aby złamać końcówki. Za pomocą mikrokuźni wypoleruj skośną końcówkę, aż będzie gładka. Ostateczna średnica końcówki powinna wynosić od 30 do 50 mikrometrów.Unieruchomić larwy danio pręgowanego i przenieść je na 35-milimetrową szalkę Petriego za pomocą dużej końcówki do przenoszenia pipety. Usuń jak najwięcej otaczającego roztworu. Zanurz larwy w 10 mikrolitrach 0,1% alfa-bungarotoksyny na około pięć minut.Płucz sparaliżowaną larwę roztworem zewnątrzkomórkowym przez 10 minut. Następnie użyj pipety transferowej, aby przenieść larwę z kąpieli w roztworze zewnątrzkomórkowym do naczynia do nagrywania z silikonowym dnem. Pod mikroskopem stereoskopowym delikatnie umieść larwy za pomocą kleszczyków z cienką końcówką powyżej środka tej silikonowej maty, boczną stroną do góry, z przednimi i tylnymi końcami ciała biegnącymi od lewej do prawej.Za pomocą kleszczyków z cienką końcówką włóż szpilkę krawędziową prostopadle do silikonu przez grzbietową strunę grzbietową larw bezpośrednio grzbietowo do odbytu. Włóż drugą szpilkę przez strunę grzbietową w pobliżu końca ogona, a trzecią szpilkę włóż przez grzbietową strunę grzbietową pęcherza gazowego. Włóż czwartą szpilkę przez pęcherzyk uszny, zapewniając lekki obrót, gdy szpilka wkłada się do kapsułki.Po zastosowaniu lekkiej rotacji obserwuj, czy tkanka między cleithrum a pęcherzykiem usznym ujawnia skupisko somatów doprowadzających. Umieść larwę szpilki pod 10-krotnym obiektywem na stałym stoliku mikroskopu DIC i ustaw szczeliny mioceptalne bloków mięśniowych równolegle do wektora lewego stopnia głowy. Umieść przewód uziemiający w roztworze wanny i upewnij się, że jest podłączony do lewej głowicy stage.Napełnij elektrodę rejestrującą VR 30 mikrolitrami roztworu zewnątrzkomórkowego za pomocą elastycznej końcówki do pipety z żelem i włóż ją do lewego uchwytu na pipety stopnia głównego. Zwiększ powiększenie do 40 razy i opuść pipetę rejestrującą do roztworu naczynia, stosując nadciśnienie wytwarzane przez przetwornik pneumatyczny. Przenieś końcówkę elektrody przez przegrodę mięśniową między dwoma miomerami brzusznymi do linii bocznej, aż szczelina zostanie wyśrodkowana w otworze końcówki elektrody VR Obniż pipetę, aż opóźniona krawędź otworu końcówki delikatnie zetknie się z nabłonkiem.Po pierwszym kontakcie należy obrócić pipetę po przekątnej, aby upewnić się, że krawędź natarcia styka się i może wytworzyć uszczelnienie. Zastosuj podciśnienie za pomocą przetwornika pneumatycznego i przytrzymaj go. W oprogramowaniu do zaciskania krosowego kliknij przycisk Odtwórz na pasku narzędzi, aby monitorować sygnał VR.Upewnij się, że zapis VR jest osiągany po zaobserwowaniu aktywności neuronów ruchowych z gradientową dynamiką sygnału impulsowego Wellsa. Napełnij aferentną elektrodę rejestrującą 30 mikrolitrami roztworu zewnątrzkomórkowego i włóż ją do prawego uchwytu na pipetę stopnia głównego. Następnie zanurz go w roztworze naczynia, stosując nadciśnienie wytwarzane przez przetwornik pneumatyczny.Zlokalizuj elektrodę i przesuń końcówkę elektrody nad próbką. Za pomocą mikromanipulatora opuść końcówkę elektrody doprowadzającej, aż utrzyma się nad cleithrum. Zwiększ powiększenie do 40-krotnego zanurzenia i zlokalizuj przecięcie tylnej linii bocznej nerwu i cleithrum.Umieść końcówkę elektrody nad zwojem doprowadzającym i opuść pipetę, aż końcówka zetknie się z nabłonkiem. Delikatnie manewruj elektrodą tak, aby cały obwód końcówki stykał się ze zwojem doprowadzającym. Zastosuj podciśnienie za pomocą przetwornika pneumatycznego i przytrzymaj go.Po kliknięciu przycisku Odtwórz w oprogramowaniu do zaciskania krosówek, upewnij się, że zapis luźnej łatki całej komórki neuronów doprowadzających jest osiągany, gdy skoki pojawiają się spontanicznie mniej więcej co 100 do 200 milisekund. Po wykryciu aktywności neuronu aferentnego i neuronu ruchowego, kliknij przycisk Nagraj na pasku narzędzi w zacisku szczytowym 10, aby przechwycić jednoczesne nagrania bez przerw w obu kanałach. Wykonaj wstępne przetwarzanie danych zgodnie z opisem w rękopisie tekstu.Korzystając z tego protokołu nagrywania bez przerw, można jednocześnie mierzyć aktywność neuronów aferentnych i VR w czasie rzeczywistym. Specjalnie napisane, wstępnie przetwarzające skrypty generują wykresy, które pomagają w wizualizacji wykrywania skoków przy użyciu parametrów, takich jak próg, minimalny czas trwania i minimalny interwał skoków. Izolowane sygnały uzyskano poprzez dostosowanie dolnej i górnej granicy zmiennych wykrywania w skrypcie przetwarzania wstępnego.Wykrywanie kolców korzeni brzusznych odbywa się zgodnie z identycznymi parametrami z dodatkowymi danymi wejściowymi. Impulsy w poleceniu motorycznym są definiowane przez co najmniej dwa skoki w ciągu 0,1 milisekundy trwające co najmniej pięć milisekund i wyznaczane przez co najmniej trzy impulsy z interwałami między impulsami mniejszymi niż 200 milisekund. Skrypty przetwarzania wstępnego nałożą na siebie sekcje aktywności aferentnej wprowadzone w dobrze zdefiniowanym okresie zainteresowania. W tym przypadku średnia aktywność spontaniczna wykazuje dramatyczne zmiany w odpowiedzi na początek aktywności motorycznej przedstawionej na osi X jako czas równy zero.Wykryto znaczące różnice w częstości skoków aferentnych między częstościami skoków przed pływaniem a częstościami skoków zarówno w okresie pływania, jak i po pływaniu. Częstość skoków aferentnych była ujemnie skorelowana z czasem pływania. Nie wykryto korelacji między względną częstością skoków a częstotliwością pływania.Zdrowie zwierząt jest najważniejszą rzeczą przy próbie wykonania tej procedury. Monitorowanie szybkiego przepływu krwi ma kluczowe znaczenie nie tylko dla zapewnienia dobrostanu zwierząt, ale także dla zwiększenia prawdopodobieństwa powodzenia rejestracji neuronowej. Wykorzystując narzędzia genetyczne dostępne u danio pręgowanego, ten protokół elektrofizjologiczny może być uzupełniony o linie transgeniczne w celu dogłębnego zbadania anatomicznej i funkcjonalnej łączności obwodów w systemach komórek rzęsatych i poza nimi.Ta uproszczona modyfikacja techniki zacisku krosowego pozwala nam monitorować, jak systemy sensoryczne funkcjonują in vivo.

activity-posterior-lateral-line-afferent-neurons-during-swimming

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Ten film opisuje test reotaksji u danio pręgowanego. Metoda polega na pomiarze zachowania orientacyjnego danio pręgowanego w odpowiedzi na różne natężenia przepływu wody pod wpływem różnych pól magnetycznych.

Test reotaksji danio pręgowanego: metoda pomiaru zachowania orientacji w odpowiedzi na różne natężenia przepływu wody

Ten film opisuje techniki optogenetyczne poprzez aktywację genetycznie zmodyfikowanych neuronów somatosensorycznych i rejestrowanie wywołanych reakcji behawioralnych za pomocą szybkiej kamery wideo.

Optogenetyka danio pręgowanego: aktywacja genetycznie zmodyfikowanego neuronu somatosensorycznego w celu zbadania reakcji behawioralnych larw

Ten film demonstruje rejestrację sygnałów elektrycznych z neuronów doprowadzających u sparaliżowanej larwy danio pręgowanego poprzez umieszczenie mikropipety w pobliżu zwoju linii bocznej i utworzenie luźnej uszczelki do przechwytywania sygnału. Roztwór zewnątrzkomórkowy utrzymuje żywotność neuronów podczas tego procesu.

Monitorowanie sygnałów elektrycznych z neuronów aferentnych w unieruchomionej larwie danio pręgowanego

Ponieważ wiele modeli chorób neurologicznych i nieneurologicznych u danio pręgowanego jest badanych na dorosłych rybach, a nie na zarodkach/larwach, opracowaliśmy ilościowy test regeneracyjny linii bocznej, który może być zastosowany do modeli chorób u dorosłych ryb danio pręgowanego. Test polegał na rozdzielczości na poziomie 1) neuromastu i 2) poszczególnych komórek rzęsatych.

Test do regeneracji linii bocznej u dorosłych danio pręgowanych

Danio pręgowany to doskonały model do badania funkcji mięśni i chorób. Podczas wczesnej embriogenezy danio pręgowany rozpoczyna regularne skurcze mięśni, powodując rytmiczne zachowanie podczas pływania, które zmienia się, gdy mięsień jest zakłócony. W tym miejscu opisujemy reakcję wywołaną dotykiem i test lokomocji, aby zbadać wydajność pływania jako miarę funkcji mięśni.

Wykorzystanie reakcji wywołanej dotykiem i testów lokomocji do oceny wydajności i funkcji mięśni u danio pręgowanego

Ten manuskrypt opisuje metody zapisów elektrofizjologicznych z neuronów rdzeniowych zarodków i larw danio pręgowanego. Preparat utrzymuje neurony in situ i często wiąże się z minimalnym rozwarstwieniem. Metody te pozwalają na badanie elektrofizjologiczne różnych neuronów rdzeniowych, od początkowego nabycia pobudliwości elektrycznej do wczesnych stadiów larwalnych.

Przygotowanie rdzenia kręgowego danio pręgowanego in situ do zapisów elektrofizjologicznych z rdzeniowych neuronów czuciowych i ruchowych

Danio pręgowany to modelowy system, który posiada wiele cennych cech, w tym przejrzystość optyczną, szybki rozwój zewnętrzny oraz, co szczególnie ważne dla dziedziny słuchu i równowagi, zewnętrznie zlokalizowane czuciowe komórki rzęsate. W tym artykule opisano, w jaki sposób transgeniczny danio pręgowany może być używany do oznaczania zarówno mechanosensacji komórek rzęsatych, jak i funkcji presynaptycznych in toto.

Obrazowanie in vivo wapnia komórek rzęsatych w linii bocznej u larw danio pręgowanego

Laserowa ablacja jest szeroko stosowaną technologią do badania regeneracji w systemach biologicznych. Prezentowany protokół opisuje zastosowanie standardowego laserowo-skaningowego mikroskopu konfokalnego do ablacji laserowej, a następnie obrazowania poklatkowego regenerujących się komórek międzynerwowych w linii bocznej danio pręgowanego.

Test ablacji i regeneracji laserowej oparty na mikroskopie konfokalnym w komórkach międzynerwowych danio pręgowanego

Zdolny do funkcjonalnego powrotu do zdrowia po urazie rdzenia kręgowego, dorosły danio pręgowany jest głównym modelowym systemem do wyjaśnienia wrodzonych mechanizmów regeneracji neuronów. Tutaj opisujemy testy wytrzymałości pływackiej i zachowania podczas pływania jako funkcjonalne odczyty regeneracji rdzenia kręgowego.

Ocena wytrzymałości pływackiej i zachowań związanych z pływaniem u dorosłych danio pręgowanego

Przedstawiamy tutaj protokół przeprowadzania dwufotonowego obrazowania wapnia w grzbietowej części przedniej mózgu dorosłego danio pręgowanego.

Dwufotonowe obrazowanie wapnia aktywności przedmózgu u zachowujących się dorosłych danio

Połączenie nerwowo-mięśniowe larw danio pręgowanego jest atrakcyjnym modelem do badania fizjologii synaptycznej. Jest podatny na wiele technik eksperymentalnych, w tym elektrofizjologię i obrazowanie optyczne. W tym miejscu opisujemy protokół obrazowania transmisji synaptycznej za pomocą sondy na bazie pHluoryny pod pionowym mikroskopem epifluorescencyjnym.

Obrazowanie na żywo recyklingu pęcherzyków synaptycznych w złączu nerwowo-mięśniowym wypreparowanych larw danio pręgowanego

Poznaj metodę patch-clamp do rejestracji aktywności neuronów aferentnych u larw Danio rerio podczas pływania. Technika ta umożliwia badanie obwodów komórek włoskowych istotnych dla zaburzeń słuchu.

Aktywność neuronów aferentnych tylnej linii bocznej podczas pływania u danio pręgowanego

Przeglądaj więcej filmów