Multi-unidade Métodos de gravação para caracterizar a atividade neural no Locust ( Schistocerca Americana) Circuitos olfatórias

Summary

Nós demonstramos as variações da técnica de gravação extracelular de multi-unidade para caracterizar odor evocadas respostas nas três primeiras etapas da via olfactiva invertebrado. Estas técnicas podem ser facilmente adaptados para examinar a actividade conjunto de outros sistemas neurais também.

Abstract

Detecção e interpretação de sinais olfativos são críticos para a sobrevivência de muitos organismos. Notavelmente, espécies em filos têm notavelmente semelhantes sistemas olfativos sugerindo que a abordagem biológica para sensoriamento químico foi otimizado ao longo do tempo evolutivo ^1. No sistema de insecto olfactivo, odorantes são transduzidas por neurónios receptores olfactivos (ORN) na antena, que convertem a estímulos químicos em trens de potenciais de acção. Entrada sensorial dos ORNs é então enviada para o lobo antenal (AL; uma estrutura análoga ao bulbo olfativo de vertebrados). Na AL, representações neurais para odores assumir a forma de espaço-temporais padrões de disparo distribuídos em conjuntos de neurônios principais (PNs, também referido como neurônios de projeção) ^2,3. A saída AL é posteriormente processado por células de Kenyon (KCS) no corpo de cogumelo a jusante (MB), uma estrutura associada com a memória e aprendizagem olfactiva ^4,5. Suae, apresentamos as técnicas de gravação eletrofisiológicos para monitorar odor evocadas respostas neurais nesses circuitos olfativos.

Em primeiro lugar, apresenta-se um método de gravação única sensillum para estudar as respostas evocadas de odor ao nível das populações de ORNs ^6,7. Discute-se o uso de soro fisiológico cheios pipetas de vidro afiados como eletrodos para monitorar as respostas extracelularmente ORN. A seguir, apresentamos um método para monitorar as respostas extracelularmente PN usando um eletrodo de 16 canais comerciais ^3. Uma abordagem semelhante, usando uma custom-made tetrode fio de 8 canais torcida é demonstrado para Kenyon célula gravações ^8. Nós fornecemos detalhes de nossa montagem experimental e traços representativos presentes de gravação para cada uma destas técnicas.

Protocol

1. Preparação odor e Entrega

1. Soluções diluídas de odor em óleo mineral, em volume, para atingir o nível desejado de concentração. Armazenar uma mistura de 20 ml de óleo mineral e o odorante num frasco de vidro de 60 ml. Insira duas agulhas de seringa em um tampão de borracha (calibre 19), um a partir da parte inferior e o outro a partir do topo, para proporcionar uma entrada e uma linha de saída. Selar a garrafa de vidro com rolha de borracha e deste anexar um personalizada filtro de carvão activado para a linha de entrada (Figura 1A).
2. O filtro de carbono é feito utilizando duas seringas 6 ml. Corte as seringas ao meio e descarte....

Results

Respostas evocadas de odor de um único ORN para dois álcoois diferentes são apresentados na Figura 3D. Dependendo do local de gravação (sensilas tipo, a colocação do eléctrodo) com várias unidades gravações podem ser alcançados.

Uma forma de onda em bruto extracelular de uma gravação AL é mostrado na Figura 6A. Os potenciais de acção ou picos de amplitudes diferentes provenientes de diferentes PNs pode ser observado neste rastreio de tensão. Embora o lobo an.......

Discussion

Estímulos sensoriais mais evocar respostas combinatórias que são distribuídos em conjuntos de neurônios. Por isso, a monitorização simultânea de múltiplos neurónios actividade é necessário compreender como estímulo específico informação é representada e processado por circuitos neuronais no cérebro. Aqui, nós demonstramos extracelulares técnicas de multi-unidade de gravação para caracterizar odor evocadas respostas para os três primeiros centros de processamento ao longo da via inseto olfativo. Notamos que as técnicas a.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nome	Companhia	Número de catálogo	Comentários
			Eletrofisiologia Equipamento
AC amplificador	GRAMA	Modelo P55	para gravações sensillum individuais
Áudio monitor (modelo 3300)	Sistemas AM	940000
Feito por encomenda de 16 canais pré-amplificador e amplificador	Cal. Tech. Biologia Eletrônica Loja		para gravações de AL e MB
Unidade de aquisição de dados	National Instruments	BNC-2090
Luz de fibra óptica	WPI	SI-72-8
Fonte de luz 115 V	WPI	NOVA
Micromanipulador manual	WPI	M3301R	para as gravações do cérebro de gafanhotos
Stereomicroscope1 em stand boom de	Leica	M80	para as gravações do cérebro de gafanhotos
Stereomicroscope2	Leica	M205C	para gravações sensillum individuais
Vibração isolamento tabela	TMC	63-500 série
Micromanipulador motorizada	Sutter Instruments	MP285 / T
Osciloscópio	Tektronix	TD2014B
			Eletrodos / Ferramentas de construção
16 canais eletrodo	NeuroNexus	A2x2-tet-3mm-150-121	para as gravações do lobo antenal
Borosilicato tubos capilares com filamento, ID 0,69 milímetros	Sutter Instruments	BF120-69-10	para fazer eléctrodos de vidro
Micropipeta extrator	Sutter Instruments	P-1000
Gerador de função	Multímetro Armazém	SG1639A	por excesso de regulamentação eletrodos
Solução cosmética (não cianeto)	SIFCO Industries	NC SPS 5355
Testador de impedância	BAK Electronics Inc.	IMP-2	por excesso de regulamentação eletrodos
Comutador rotativo	Electroswitch	C7D0123N	para o ouro-plcionamento eletrodos
Pulso isolador	WPI	A365	por excesso de regulamentação eletrodos
Q porta eletrodo série	Warner Instruments	64-1091
Fio de prata 0,010 "de diâmetro	Sistemas AM	782500	eletrodo terra
8 pinos DIP tomada IC	Digikey	ED90032-ND
Borosilicato tubos capilares com filamento, ID 0,58 milímetros	Warner Instruments	64-0787	construção tetrode trançado
Pistola de calor	Weller	6966C
Rediohm-800 arame	Kanthal Precision Technologies	PF002005
Título placa do vibrador	ThermoCientífico	4625Q	fios de torção
Carbide tesoura, 4,5 "	Pesquisa Biomédica Instr	25-1000	para o corte de fios torcidos tetrode
Finas pinças de ponto	HECO	91-EF5-SA	para fios tetrode provocando além
			Entrega odor
6 seringa ml	Kendall	1180600777	projetado para filtro de carvão ativado
Brown garrafas odor	Pescador	08-912-165
Carvão vegetal	BuyActivatedCharcoal.com	GAC-48C
Dessecante	Drierite	23005
Gás Drierite secagem jar	Fischer Scientific	09-204
Dissipadores de calor tubulação	3M	EPS-200	preparação odor filtro
Hipodérmica hub de alumínio agulha, calibre 19	Kendall	8881-200136	para fornecer linhas de entrada e de saída para as garrafas de odor
Óleo mineral	Mallinckrodt Chemicals	6357-04	por diluição odor
Tubos de plástico Nalgene, 890 FEP	Thermo Scientific	8050-0310	para fornecimento de gás portador
Pneumático picopump	WPI	sys-pv820	para entrega odor
Polietileno tubagem ID 0,86 milímetros	Intramedic	427421	para o odor garrafa tomada connections e tubos profusão salina
Rolhas	Laboratório Pure	97041	para vedar garrafas de odor
Fita de tempo	PDC	T-534-RP
Luer tubulação	Cole-Parmer	30600-66
Tubo de vácuo	McMaster-Carr	5488K66
			Preparação / Dissection
100 x 15 mm placa de Petri	VWR International	89000-304
18 fio de cobre AWG	Lapp Kabel	4510013	isolamento do fio é utilizado como juntas de borracha
22 AWG conexão encalhado	AlphaWire	1551	cérebroplataforma
Batik cera	Jacquard	7946000
Cera periferia Dental	Henry Schein-dental	6652151
Electrowaxer	Almore Internacional	66000
Epóxi, 5 min	Permatex	84101
Hipodérmica hub de alumínio agulha	Kendall	8881-200136
Protease de Streptomyces griseus	Sigma-Aldrich	P5147	para desheathing cérebro de gafanhotos
Fio de sutura não estéril	Pescador	NC9087024	para amarrar o abdômen após a remoção do intestino
Vetbond	3M	1469SB	para vedar amlocais putation
Dumont # 1 pinça (grossa)	WPI	500335
Dumont n º 5 de titânio fórceps (multa)	WPI	14096
Dumont # 5SF pinça (super fino)	WPI	500085	desheathing cérebro de gafanhotos
10 centímetros dissecando tesoura	WPI	14393	para a remoção de pernas e asas
Vannas tesoura (fino)	WPI	500086	para a remoção de cutícula, cortar o foregut
			Profusão salina
Conjunto de extensão com regulador de vazão	Moore Médica	69136	para regular o fluxo de solução salina
IV administração definido comY local de injecção	Moore Médica	73190	para regular o fluxo de solução salina