Мы описываем технику внеклеточно записывать и стимулировать от нервов, мышц и отдельных нейронов определены В пробирке В то время как выявление и наблюдение за различными типами кормления поведения в кормлении аппарата Aplysia.
Методическая статья
Мы описываем технику внеклеточно записывать и стимулировать от нервов, мышц и отдельных нейронов определены В пробирке В то время как выявление и наблюдение за различными типами кормления поведения в кормлении аппарата Aplysia.
Мультифункциональность, то есть способность одной периферической структуры генерировать несколько различных поведенческих реакций1, позволяет животным быстро адаптировать свое поведение к изменяющимся условиям среды. Морской моллюск Aplysia californica представляет собой удобную систему для изучения мультифункциональности. Во время питания Aplysia демонстрирует несколько различных типов поведения, используя один и тот же feeding apparatus — буккальную массу. Ганглии, управляющие этим поведением, содержат ряд крупных идентифицированных нейронов, доступных для электрофизиологического исследования. Активность этих нейронов была описана в рамках моторных программ, которые можно разделить на два типа — ингестивные и эгестивные программы, исходя из временной последовательности нейронной активности, отвечающей за закрытие захвата пищи, относительно нейронной активности, отвечающей за протракцию или ретракцию захвата2. Однако в изолированных ганглиях мышечные движения, которые вызывали бы такое поведение, отсутствуют, что затрудняет однозначное определение того, являются ли наблюдаемые моторные программы коррелятами реального поведения. In vivo были получены записи активности нервов и мышц, соответствующие программам питания2,3,4, однако проводить прямую запись с отдельных нейронов крайне сложно5. Кроме того, in vivo ингестивные программы можно дополнительно разделить на укусы и глотки1,2 — различие, которое трудно установить в большинстве ранее описанных препаратов in vitro.
Препарат подвешенной буккальной массы (Рисунок 1) позволяет восполнить пробел между исследованиями изолированных ганглиев и целых животных. В данном препарате можно вызвать пищевое поведение — включая как захват пищи, так и глотание — и эгестивное поведение (отторжение), одновременно регистрируя активность отдельных нейронов и стимулируя их с помощью внеклеточных электродов6. Двигательные акты при питании, связанные с этими различными формами поведения, могут быть зарегистрированы, количественно оценены и напрямую соотнесены с моторными программами. Моторные программы в препарате подвешенной буккальной массы кажутся более схожими с теми, что наблюдаются in vivo, чем программы, вызываемые в изолированных ганглиях. Таким образом, моторные программы в этом препарате могут быть более непосредственно связаны с поведением in vivo ; в то же время отдельные нейроны более доступны для регистрации и стимуляции, чем у целых животных. Кроме того, будучи промежуточным этапом между изолированными ганглиями и целыми животными, данные, полученные на подвешенной буккальной массе, могут помочь в интерпретации результатов, полученных как в более упрощенных, так и в более полноценных моделях. Препарат подвешенной буккальной массы является полезным инструментом для характеристики нейронного контроля многофункциональности у Aplysia.
1. Приготовление растворов
2. Подготовка Запись Dish
3. Подготовка электродов
4. Вскрытие животных и ротовой Подготовка массовой
5. Вложение Hook электродов
6. Размещение ганглия и истончение оболочки
7. Стимулирование и запись
В это время в Соединенных Штатах, беспозвоночные животные не требуют официального утверждения институциональных использование животных и ухода комитета. Тем не менее, мы добились того, что все лечение Aplysia свести к минимуму ущерб и страдания животного, и что все вскрытия сделано в то время как животное полностью под наркозом.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Когда внеклеточный электрод располагают над сомой нейрона и используют для его стимуляции, можно наблюдать однозначное соответствие между спайками в канале сомы и в нерве(ах), в которые проецируется данный нейрон (Рисунок 6, левая панель, стимуляция идентифицированного нейрона B9). Канал сомы (верхний канал) переводится в режим стимуляции в момент подачи тока (время 1 на рисунке), а затем быстро переключается в режим записи (время 2). Сохраняя положение электрода, можно регистрировать активность нейрона ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Предыдущая работа характеризуется Aplysia двигателя программ в интактных животных и в условиях ограниченной препараты, такие как изолированные ганглиев. В интактных животных, хотя записи отдельных нейронов было получено 5, такие эксперименты очень трудно, и электроды не могут быть перемещены от нейрона к нейрону во время кормления. В отдельных ганглиев, кормление движения индуцированных нейронной активности не наблюдается. Приостановлено щечной подготовки массы устраняет разрыв между этими двумя край...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Нет конфликта интересов объявлены.
Это исследование было поддержано грантом NS047073 NIH и NSF гранта DMS1010434.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Хлорид натрия | Fisher Scientific | S671 | Биологический, сертифицированный |
| Хлорид калия | Fisher Scientific | P217 | Сертифицированный ACS |
| Гексагидрат хлорида магния | Acros Organics | 19753 | 99% |
| Гептагидрат сульфата магния | Fisher Scientific | M63 | Сертифицированный ACS |
| Дигидрат хлорида кальция | Fisher Scientifc | C79 | Сертифицированный ACS |
| Глюкоза (декстроза) | Sigma-Aldrich | G7528 | BioXtra |
| MOPS-буфер | Acros Organics | 17263 | 99% |
| Карбахол | Acros Organics | 10824 | 99% |
| Гидроксид натрия | Fisher Scientific | SS255 | Сертифицированный |
| Соляная кислота | Fisher Scientific | SA49 | Сертифицированная |
| Одноканальное капиллярное стекло | A-M Systems | 6150 | |
| Пульлер для микропипеток с нагревом нитью, модель P-80/PC | Sutter Instruments | Используемая нить: FT345B | |
| Нержавеющая стальная проволока с эмалевым покрытием | California Fine Wire | 0.001D, покрытие h | |
| Бытовой силиконовый клей Silicone II | GE | ||
| Суперклей Duro Quick-Gel | Henkel corp. | ||
| Усилитель A-M Systems модель 1700 | A-M Systems | Настройки фильтра: 300-500 Hz для нервов, 10-500 Hz для мышц I2 | |
| Многоканальный стимулятор Pulsemaster | World Precision Instruments | A300 | |
| Изолятор стимулов | World Precision Instruments | A360 | |
| AxoGraph X | AxoGraph Scientific | ||
| Суммирующий счетчик Veeder-Root | Danaher | C342-0562 | |
| Золоченые соединительные контакты (штыри) | Bulgin | SA3148/1 | |
| Золоченые соединительные гнезда | Bulgin | SA3149/1 | |
| Силиконовый эластомер Sylgard 184 | Dow Corning | ||
| Кристаллизационная чаша 100 x 50 mm | Pyrex | ||
| Высоковакуумная смазка | Dow Corning | ||
| Наконечники для пипеток | Fisher Scientific | 21-375D | |
| Булавки Minutien | Fine Science Tools | 26002-10 | |
| Моделирующий пластилин | Sargent Art | 22-4400 | |
| Шелковые шовные нити | Ethicon | K89OH | |
| Бесшумный воздушный насос Whisper | Tetra | 77849 | |
| Аквариумная трубка | Eheim | 7783 | 12/16 mm |
| Аэрационный камень Elite Airstone | Hagen | A962 | |
| Пружинные ножницы Ваннаса | Fine Science Tools | 15000-08 | |
| Прецизионный пинцет Dumont #5 | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| Водоросли нори Yaki Sushi | Rhee Bros | ||
| Салфетки Kimwipes | Kimberly-Clark | 34155 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение