Здесь мы описываем рассечение брюшного нервного канатика рака. Мы также демонстрируем электрофизиологическую технику для записи фиктивной локомоции от моторных нейронов плавателей.
Методическая статья
Здесь мы описываем рассечение брюшного нервного канатика рака. Мы также демонстрируем электрофизиологическую технику для записи фиктивной локомоции от моторных нейронов плавателей.
Здесь мы демонстрируем рассечение раков брюшной нервной цепочки. Препарат содержит две последние грудных ганглиев (T4, T5) и цепь брюшной ганглиях (А1-А6). Эта цепочка ганглиев включает в себя часть центральной нервной системы (ЦНС), что приводит скоординированной локомоции плеоподов (swimmerets): системы swimmeret. Он известен более пяти десятилетий, что в раков друг swimmeret управляется своим собственным независимым картины генерации ядра, который генерирует ритмичные переменного Задание 1-3. Моторные нейроны, иннервирующие мускулатуру каждого swimmeret состоять из двух анатомически и функционально различных групп населения 4. Один отвечает за отвода мощности (инсульт, PS) в swimmeret. Другие диски затяжного (обратный ход, RS) в swimmeret. Моторные нейроны swimmeret системы способны производить спонтанно фиктивный двигателя узор, который идентичен образцу, записанной в естественных условиях 1.
Целью данного отчета является ознакомление интересный и удобный модельную систему для изучения ритма генерирующих сетей и координации независимых микросхем для практических лабораторных курсов студентов. Протокол условии включает в себя шаг за шагом инструкции для вскрытия брюшной нервной цепочки раков, в пиннинга изолированной цепи ганглиев, desheathing ганглиев и записи swimmerets фиктивный шаблон двигателя внеклеточно от изолированных нервной системы.
Кроме того, мы можем контролировать деятельность swimmeret нейронов, записанных внутриклеточно из дендритов. Здесь мы также кратко описать эти методы и приведем несколько примеров. Кроме того, морфология swimmeret нейронов может быть оценена с помощью различных методов окрашивания. Здесь мы приводим примеры внутриклеточных (ионтофорезом) красителя заполнено нейронов и backfills бассейнов в swimmeret двигательных нейронов. В нашей лабораториимы используем этот препарат для изучения основных функций фиктивного передвижения, эффект сенсорной обратной связи о деятельности ЦНС и координации между микросхемами на клеточном уровне.
В swimmerets раков выполнять функцию в контроле позы и бить ритмично, когда животные плавать вперед, проветрите их норы или женщины проветрить свои яйца 5, 6. The swimmerets сигнала раков, Pacifastacus leniusculus, встречаются парами из второго по пятое брюшной сегмент, с одной конечности на каждой стороне брюшной полости 7. Центральной нервной системы производит на собственной ритмической двигателя стук, который приводит в движение swimmeret в интактных животных, а также в изолированном препарате нервной цепочки. Когда нет сенсорная обратная связь или убывания вход настоящее ритмичный двигатель модели производятся называется фиктивным передвижение 1, 2. В системе swimmeret этот двигатель модели не отличается какого-либо параметра от деятельности swimmerets, измеренных в интактных животных.
Движение каждого swimmeret управляется микросхемой, который находится в и ограничивается одной сorresponding hemiganglion 1 -. 3 В каждой микросхемы есть шаблон генерации ядра, включает в себя пять выявленных удобства всплески интернейронов. Они могут быть функционально характеризуется либо как ингибитор хода силы (IPS) или ингибитор обратного хода (IRS) 8. Эти IPS и IRS интернейронов не являются эндогенными генераторы, а их переменный деятельность обусловлена взаимного ингибирования 9. Потому что эти интернейронов ингибировать swimmeret моторные нейроны напрямую, переменное движение PS-RS генерируется 10. Передвижение однако, не только требуют создания деятельности, но и координации различных независимых микросхем. В системе swimmeret такая координация устанавливается координационного микросхемы, которая гарантирует, что конечности являются активными в правильное время. Эта микросхема построена на трех определенных нейронов в каждом сегменте 11-15.
Этот протокол предусматривает гое первый раз шаг за шагом рассечение руководство, чтобы изолировать цепь ганглиев (T4 до A6, рис 1). Мы покажем, как прикрепить Изолированная абдоминальная нервный тяж и desheathe каждый ганглий. В этом изолированном препарате нервной системы, нейроны, отвечающие за движения swimmeret готовы для использования в электрофизиологических и морфологических экспериментов. Вторая часть этого протокола демонстрирует основные особенности swimmeret узором двигателя. Это включает в себя шаг за шагом руководство для внеклеточно записи активности swimmeret двигательных нейронов. Аксоны двигательных RS нейроны проецируются через передней ветви нерва N1, в то время как аксоны PS двигательных нейронов проекта через заднюю ветви одного и того же нерва (рис 1) 4. Поэтому их деятельность может быть записано от этих отраслей с помощью дифференциальных контактных электродов.

Рисунок 1: Изолированные нервной системы от грудного ганглия 4 (Т4) в брюшной ганглий 6 (A6) и принципиальная схема, что Т4.: Грудной ганглий 4; T5: грудной ганглий 5; A1, A2 ... A6 брюшной ганглий 1, брюшной ганглий 2 ... брюшной ганглий 6; N1: нерв N1; N2: нерв N2; N3: нерв N3; PS: рабочий ход; RS: возвращение-тактный. Направленные сокращения: = Передняя; P = задний.
Эта процедура рассечение и электрофизиологические техника продемонстрировала удобны для студентов и могут дополнять студентов практические занятия по физиологии. Изолированные цепи ганглиев был использован в ряде экспериментов по изучению функции нервной системы, координацию, или модуляцию swimmeret микросхем 6, а также нейронную контроль адаптивного поведения в локомоции 16, 17. Таким образом, система раков swimmeret обеспечивает огромное количество интересной преподавательской или тдождь возможности, которые все начинаются с рассечением брюшной нервной раков и внеклеточной записи фиктивного узором двигателя.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эта процедура рассечение в соответствии с Директивой Европейского сообщества совета 22 сентября 2010 года (2010/63 / ЕС).
1. Подготовка

На рисунке 2:
(1) большое ведро со льдом; (2) раки соленую воду; (3) физиологический раствор распылитель; (4) рассечение микроскоп; (5) рассечение блюдо; (6) сильные ножницы; (7) щипцы (8) весной ножницы; (9) Чашка Петри выстроились с четким Sylgard; (10) крепежных стержней; (11) холодный источник лампа.
2. Валовой Препарирование
3. Точная Вскрытие
4. Закрепление нервных шнура питания в чашке Петри
ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте небольшие булавки, вырезанные из нержавеющей стальной проволоки (см добавок), чтобы прикрепить нервный тяж. Только прикоснуться к нервным окончанием пинцетом и не SqueezЕ связок или ганглиев.
5. Desheathing ганглиях
6. внеклеточной записи с двигательных нейронов
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
При одновременном внеклеточных записей с РС и ПС, моторных нейронов одного ганглия, переменный активность этих бассейнов двигательных нейронов, можно контролировать (рисунок 18), представляющая собой фиктивную картину передвижения.

Рису...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Анатомия рака и их животе ганглии было описано ранее 5, 18, 19, 20, и рекомендуется, чтобы ознакомиться с ними до вскрытия для того, чтобы избежать сокращения важных нервов.
Очень важно, чтобы препарат при температуре ниже 23 ° C для предотвращения деградации изолированной нервной цепочки. Это может быть достигнуто легко путем замены растворе ванны каждые 20-30 мин холодной раков физиологического раствора. В этих условиях цепь ганглиев может использоваться для электрофизио...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Мы благодарим Jos Бургерт за помощь некоторые цифры. Мы благодарны Инго Selbach (и группы "Edelkrebsprojekt NRW") за его усилия на поставку в лабораторию с экспериментальными животными. Мы благодарим Анну К. Шнайдер за вычитку первые версии рукописи. Это исследование было поддержано грант Эмми Нётер DFG SM 206 / 3-1 и запуска гранта университета Кельна для женской факультета.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 4-канальный внеклеточный усилитель: MA 102 | Усилитель | Elektroniklabor, Zoologie, Universitä t zu Kö ln, Германия | |
| air-table | Technical Manufacturing Corporation (TMC) подразделение AMETEK Ultra Precision Technologies, Пибоди, Массачусетс, США | 63-534 | |
| Axon Digidata 1440A | Digitizer | Axon Instruments, Molecular Devices Design, Юнион-Сити, Калифорния | DD1440A |
| большое ведро | |||
| Зажим и Clampfit | pClamp 10, программное обеспечение для записи и анализа | Molecular Devices Design, Юнион-Сити, Калифорния | pClamps 10 Стандартный |
| источник холодной лампы | с гибким световодом (оптоволоконный пучок) | Микроскопы Euromex Holland, Arnhem, BD | LE.5211 & Компьютер и монитор LE.5235 |
| с программным обеспечением | |||
| контейнера и пипетки для жидких отходов; | |||
| Солнечная палочка для раков | содержит (в мМ): 5,4 KCl, 2,6 MgCl2, 13,5 CaCl2 и 195 NaCl, буферизованных 10 мМ трис-основанием и 4,7 мМ малеиновой кислотой; аэрируется в течение 3 часов. Отрегулируйте при pH 7,4. | ||
| dextran, Texas Red (3000MW, поправляемый лизин) | флуоресцентный краситель, лизин фиксируемый | Life Technologies GmbH, Дармштадт, Германия | D3328 |
| диссекционная чашка | (Д x Ш x В) 15x7x5 см; облицованы черными силиконовыми | ||
| фиксирующими штифтами | |||
| Фарадея | |||
| щипцами (биология, Dumont #5) | Щипцы: Биология, наконечник 0,05 x 0,02 мм, длина 11 см, INOX | Fine Science Tools (FST), Германия | щипцы 11252-20 |
| (биология, Dumont #55) | Щипцы: Биология, наконечник 0,05 x 0,02 мм, длина 11 см, INOX | Fine Science Tools (FST), Германия | 11255-20 |
| щипцы (электронные, Dumont #5) | Щипцы: Стандартные, наконечник 0,1 x 0,06 мм, длина 11 см, INOX | Fine Science Tools (FST), Германия | 11251-20 |
| внутриклеточный электрод | Боросиликатные стеклянные капилляры (внешний/внутренний диаметр: 1 мм/0,5 мм), с филаментом | Sutter Instruments, Novato, CA | BF100-50-10 |
| Leica S8 Apo StereoZoom | Диссекционный микроскоп Zoom 1x - 8x | Leica, Германия | 10446298 |
| микроскоп настольное | |||
| зеркало | для освещения подготовки снизу | ||
| лепка из пластилина | |||
| Olympus SZ61 | Dissection Microscope Зум 0,67x - 4,5x | Olympus, Германия | |
| чашка Петри | 94 x 16 мм; подкладка из прозрачного силикона | Greiner bio-one, Германия | 633180 |
| кольцевые ножницы | WhileCut, режущая кромка: острая/тупая, прямая: 13 см | Fine Science Tools (FST), Германия | 14054-13 |
| пружинные ножницы или альтернатива: пружинные ножницы Vannas | режущая кромка: 8 мм, диаметр кончика: 0,2 мм, прямая: 10 см или режущая кромка 2,5 мм, диаметр кончика 0,075 мм, прямая: 8 см | Fine Science Tools (FST), Германия | 15024-10 или 15000-08 |
| студент Ванны пружинные ножницы или альтернативные: Moria Spring Scissors | режущая кромка: 5 мм, диаметр кончика: 0,35 мм, прямой: 9 см или режущая кромка: 5 мм, диаметр кончика 0,1 мм, прямой: 8 см | Fine Science Tools (FST), Германия | 91500-09 или 15396-00 |
| sylgard | 184 Силиконовая эластомерная основа и отвердитель; для черного силгарда добавить активированный уголь | Dow Corning, Midland, MI, США | |
| шприц, наполненный вазелином и оснащенный иглой 20 gauche с закругленным кончиком |
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