Utilizando el cangrejo de herradura, Limulus polyphemus, En la Investigación de la Visión
Summary
En este vídeo podemos realizar la grabación electrorretinograma, la grabación del nervio óptico, y la grabación intrarretinianas con el cangrejo de herradura de América,<em> Limulus polyphemus</em>. Estos paradigmas electrofisiológicos se puede utilizar para investigar las bases neuronales de la visión en un laboratorio de investigación o enseñanza.
Abstract
El cangrejo de herradura de América, Limulus Polifemo es una de las criaturas más antiguas de la tierra, y el animal sigue desempeñando un papel indispensable en la investigación biomédica. No sólo su sangre contiene células especiales que utilizan los científicos para detectar bacteriotoxins en nuestras medicinas, pero sus ojos también contienen una red neuronal que han permitido comprender mucho acerca de los procesos fisiológicos que operan en nuestro sistema visual, como la adaptación a la luz y la inhibición lateral. El cangrejo de herradura sigue siendo un modelo atractivo para la investigación de la visión, porque el animal es grande y resistente para un invertebrado, sus neuronas de la retina son grandes y de fácil acceso, su sistema visual es compacto y estudiado ampliamente, y su comportamiento visual está bien definido. Por otra parte, la estructura y función de los ojos son moduladas sobre una base diaria por un reloj circadiano en el cerebro del animal s. En resumen, el sistema visual de los cangrejos de herradura es bastante simple de entender pero lo suficientemente complejo como para ser interesante.
En este vídeo se presentan tres paradigmas electrofisiológicos para investigar las bases neuronales de la visión que se pueden realizar en vivo con Limulus. Se está grabando electrorretinograma, la grabación del nervio óptico, y la grabación intra. Electrorretinograma (ERG), grabaciones de medida con una superficie del electrodo resume la respuesta eléctrica de las células en el ojo a un destello de luz. Pueden ser utilizados para controlar la sensibilidad de los ojos para prolongar los períodos de tiempo. Grabaciones del nervio óptico medir la actividad de adición de las fibras nerviosas individuales con un electrodo extracelular microsucción. Pueden ser utilizados para estudiar los mensajes visuales transmitidos desde el ojo hasta el cerebro, así como reloj circadiano mensajes realimentada desde el cerebro hasta el ojo. Medida grabaciones intrarretinianas con un microelectrodo intracelular las fluctuaciones de tensión inducida por la luz en las células individuales del ojo. Se pueden utilizar para dilucidar los mecanismos celulares de procesamiento de la retina.
Protocol
Discussion
Hemos ilustrado cómo realizar grabaciones de ERG, las grabaciones del nervio óptico, y las grabaciones intra en los cangrejos de herradura en vivo. Las técnicas de grabación cada uno proporcionar ideas diferentes a las bases neuronales de la visión, y todos ellos pueden ser utilizados para estudiar la función de la retina en animales vivos gracias a sus grandes ojos del cangrejo y de caparazón duro. La actividad del nervio óptico, incluso se pueden grabar libremente comportarse animales en el océano con la cons…
Acknowledgements
Los autores desean agradecer a la Dra. Birgit Werner por su ayuda en la elaboración de este artículo de vídeo. Esta investigación fue financiada por un premio CARRERA NSF.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| LED | Light source | Newark Inc | 33C1292 | |
| Suction electrode | Electrode | A-M Systems, Inc | 573000 | |
| XCell 3*4-Channel Extracellular Amplifier | Amplifier | FHC Inc. | 40-40-8B | |
| Intracellular Recording | Amplifier | Cygnus | IR-283A | |
| APM | Neural Spike Discriminator | FHC Inc. | APM | |
| Bits++ | Video Board | Cambridge Research Systems Inc | Bits++ | |
| Piezopatch Manipulator | Micropositioner | WPI Inc | PPM5000 | |
| Square Pulse Stimulator | Nerve Stimulator | Grass Instrument Division, Astro-Med, Inc. | Model S48 | |
| P-97 | Micropipette Puller | Sutter Instruments | Model P-97 | |
| Borosilicate Glass Capillary | Electrode glass | WPI Inc | 1B150-4 | |
| Horseshoe crab (Limulus polyphemus) | Animal | Marine Biological Laboratories | ||
| Micropipette Puller | Glass Puller | Sutter Instruments | P-97 | |
| Zoom Stereoscope | Microscope | Jed Pella Inc. | SMZ-168 |
References
- Barlow, R. B. Circadian rhythms in the Limulus visual system. J. Neurosci. 3, 856-870 (1983).
- Passaglia, C. L., Dodge, F. A., Barlow, R. B. Cell based model of the Limulus lateral eye. J. Neurophysiol. 80, 1800-1815 (1998).
- Snodderly, D. M. Processing of visual inputs by the brain of Limulus. J. Neurophysiol. 34, 588-611 (1971).
- Passaglia, C., Dodge, F., Herzog, E., Jackson, S., Barlow, R. Deciphering a neural code for vision. Proc. Natl. Acad. Sci. 94, 12649-12654 (1997).
- Barlow, R. B., Kaplan, E. Limulus lateral eye: properties of receptor units in the unexcised eye. Science. 174, 1027-1029 (1971).
- Bolbecker, A. R., Lewis, A. R., Swan, A. A., Carlson, K., Fleet, J. R., Beck, K. E., Wasserman, G. S. Stable Bellows Cup Electrode Demonstrates Low-frequency Properties of Long-term Electroretinographic Recordings in the Limulus Lateral Eye. J. Neurosci. Meth. 159, 252-260 (2007).
