소개 갑각류의 신경근육학 분기점은 생리학과 특히 몇 년 동안 신경 생리에 중요한 기여를 제공하고 있습니다. 해부 및 생존에 쉽게 아마 실험 준비로 갑각류를 사용하는 초기 해부학자 나중에 생리학을 추진 핵심 요소입니다. 특히 크레이 피쉬는 대부분 민물 호수나 시냇물뿐만 아니라 그들은 감기, 소금 물 환경을 필요로하는 갑각류에 비해 실험실 환경에서 유지하기 쉬운에서 쉽게 얻을 수 있습니다. 다시 후반 1800 년대의 동물 학자는 심장 특히 갑각류의 종류 (예, crayfishes)에 가져다이라는 책을 쓴 크레이 피쉬 ( TH 헉슬리 , 1879)을. 이 텍스트는 수년 동안 이러한 생물체에 대한 가이드북을 역임하였고 현재는 여전히 선택 생명의 역사, 해부학 및 생리학을 다루는 crayfishes에 대한 포괄적인 책을으로 환영합니다. 헉슬리는 모든 측면에서 동물학의 깊이로 잠수하는 모델 동물로 왕새우를 본, 따라서 자신의 도서의 포괄적인 성격. 생리가 늦은 1880의 개구리 심장 준비 (링어, 1882a, B)를 유지하기위한 필요한 이온 링어의 이해에 피는되면서 타이밍은 유리한되었습니다. 이것은 가능성이 생리학 실험뿐만 왕새우 다른 수종에 신속하게 진행되는 이유 중 하나입니다. 또한, 갑각류 준비를 유지하기 위해 호수는 1936 년에 반 Harreveld에 의해 설명했다. 놀랍게도 크레이 피쉬 다리 따개 근육의 innervation도 역사의 시간 (Biedermann, 1887) 주위 특징 받고있다. 그러나 더욱 놀라운는 생리 연구가 이미 프랑스의 찰스 Richet하여 왕새우 근육에서 진행되고 있다고합니다. 사실, 왕새우의 실험 가능성이 신경근육학 (NMJ) (; 또한 Richet, 1881을 참조하십시오 Richet, 1879)에서 촉진을 설명하는 최초의 수 있습니다. 앞으로 몇 년간 크레이 피쉬 NMJs은 긴장 개발과 해부학 (반 Harreveld 및 Wiersma, 1936)에 관련하여 해부학적인 몸의 구조와 생리학적으로 설명되고있다. 질문의 다른 세트를 해결하기위한 필드를 활기 날카로운 전극 (링, 제라드, 1949)와 세포내 기록의 도래. 갑각류 근육은 (; 캐츠, 1949; 캐츠 & Kuffler 1946 Wiersma, 1949) 등급 수축을 생산하는 것으로 알려져 있었지만 그것은 Fatt과 캐츠는 게 근육 섬유의 단기 촉진의 transmembrane의 잠재력을 기록한 것을 1953까지되지 않았습니다. Dudel 및 Kuffler이 근육의 촉진을 증명하고 1 일 시간에 대해 보여준 때 왕새우의 사지에 따개 근육은 다시 1961 년 강조했다 presynaptic 억제의 현상 (1961a, B, Dudel 1963, 1965a). 그들은 또한이 NMJ (1961b)에서 시냅스 전달의 quantal 성격에보고했다. 지난 50 년 동안 준비하고 신경 생리학을 모니터링하는 데 사용되는 다양한 기술을 주어진 관심을 꽤하고있다. 이 준비를 사용하여 조사의 전망이 간단한 경우, 우리는 전체 근육은 흥분성의 하나 선택 자극 수 억제 축삭에 의해 innervated는 것을 지적과 함께 시작합니다. 앳우드 (1964)는 흥분성의 postsynaptic 잠재력은 근육의 긴장을 촉진하고 생산 자극의 기차와 함께 보여주었다. Iravani (1965)은 근육의 지역에 따라 시냅스 반응에 지역 차이를 보도했다. 곧 나중에 Dudel (1965a, B)는 따개에 신경 터미널 따라 잠재력을 기록하며 증가하여 neuromodulator의 세로토닌 신경 향상된 전송 quantal 내용을 뜻 보여주었다. 이 시간에 의해 그것이 갑각류 근육 다양한 아미노산뿐만 아니라 GABA를 글루 탐 산염 및 대응했다고 설립 (반 Harreveld와 Mendelson, 1959, 로빈스, 1959;. Kerkut 외, 1965). GABA의 억제 반응은 플로리 (베이 즈 모어 외., 1956, 1957) 및 기타 (Boistel 및 Fatt, 1958 년)에 의해 확인되었다. 나중 GABA는 격리와 Kravtiz (크래빗와 포터, 1965 크래빗 1962,, 크래빗 외, 1963a, B.)으로 확인되었다 랍스터 오프너 준비의 axons에서. 크레이 피쉬 근육이 쉽게 준비뿐만 아니라 제공하지만 그 중 하나가 식별 가능한 모터 뉴런은 생리 및 구조 수준에서 다양한 postsynaptic 반응이 발생할 수있는 방법을 하나의 공부하실 수 있습니다. 특히 오프너 근육은 하나의 흥분성의 모터 신경 세포에 의해 innervated이지만, 서로 다른 위치에있는 흥분성의 postsynaptic 잠재력은 (EPSPs) 등의 표면 섬유의 50 배 (비트너, 1968a, B)을 통해 다양하고 복부 표면에 많은 8로 접을 수 있습니다 섬유 (Iravani 1965). ">와 함께 정액 왕새우에 따개 NMJ은 단기적인 촉진뿐만 아니라, 장기 촉진 (LTF) (셔먼과 앳우드, 1971)을 전시 것을 발견, 해결하는 데 필요한 이러한 현상에 대한 기계론의 토대. 측면으로 참고 장기 potentiation (LTP)은 왕새우 NMJ에서 현상의 원래 발견 인용하지 않고 (블리스와 L MO, 1973) 2 년 후 척추 두뇌에서 발견되었습니다.이시기의 특성에 초점을 맞춘 여러 조사에 앳우드 외, 1994,,. 주커, 1973, 1974a, B, 비트너 및 슈얼, 1976;. Parnas 외, STF 및 LTF의 세포 메커니즘을 (앳우드, 1973, 1976, 1982 연구에 왕새우 따개의 NMJ 사용 1982a, B, C, D, Dudel 외, 1983;.. Vyshedskiy과 린, 1997a, B, C) 또한 초점 포인트는 따개 근육에 각종 근육 섬유를 innervating 하나의 모터 신경 세포가 상승을 줄 수있는 방법을 이해되었습니다 등 다양한 반응을 시냅스 (린더, 1974; G ¨ nzel 외, 1993;. 고빈드 외, 1994;. Iravani 1965, 앳우드, 1967; 비트너, 1968a, B, 셔먼과 앳우드, 1972; 주커, 1974a; Parnas 외, 1982a;. 주커와 헤이든, 1988; Dudel, 1989a, B, C, D). 차등 시냅스 응답 계정으로 시냅스 구조 ultrastructural 분석 (Jahromi 및 앳우드, 1974)를 통해 조사하실 수 있습니다. 활동에 의한 이온 차이의 조치는 Ca2 +와 나 + 지표뿐만 아니라, Ca2 + 버퍼 (. 멀키과 주커 1993; 윈슬로 외, 2002)의 axonal 주사와 함께 조사 할 수 있으며, 이러한 fluxes는 (윈슬로 터미널 내에서 모델 수 외, 1994;. 쿠퍼 외, 1996b).. 활동 종속 adaptations (앳우드 외, 1991). 그리고 neuromodulator 수용체 subtypes (Dropic 외, 2005 년 약리 식별;. 러프너 외, 1999;. 스파크와 쿠퍼, 2004; 스파크 외, 2004;. 테이버와 쿠퍼 , 2002;) 시냅스 소포의 수영장과 속도론을 (록스든 외, 2005 영향;. 서더드 외, 2000;.. 스파크 외, 2003)도 해결될 새로운 질문에 대한 방법을 선도하는 검사되었습니다. STF 대 따개 NMJ에서 시냅스 전달에 막 탈분극 중 칼슘의 역할의 개념은 의견에 약간의 차이 (; Hochner 외, 1989 멀키과 주커, 1991)로 이어집니다. 비교적 최근에 시냅스 강도와 단일 모터 신경 세포의 촉진으로 지역 차별이 해결 및 지역 presynaptic 시냅스 구조의 변화와 생리학 (앳우드 외, 1994 년부터 차이로 인해 것 같습니다되었습니다,. 앳우드와 쿠퍼, 1995, 1996a , B, 쿠퍼 외, 1995b, 1996a, B).. 전자 마이크로 연구에서 Ultrastructural 분석 varicosities이 시냅스 연락처 (.; 쿠퍼 외, 1995b 플로리 및 카힐, 1982)의 대부분을 포함하는 것으로 나타났습니다. 시냅스 전달의 강도는 시냅스 구조 (..; 고빈드 외, 1994 쿠퍼 외, 1996a)의 복잡으로 인해 것 같습니다 단일 터미널의 길이를 따라 줄어 듭니다. 시냅스 구조에 차이가 있습니다 Ca2의 차이 + 유입 자극하는 동안 다양한 주파수 (쿠퍼 외., 1995b, 1996b)에서 설명 부분 인치 따개의 근육 섬유 사이에 근육 표현형 및 생화학에 지역 차이 (.. G ¨ nzel, 외, 1993; Mykles 외, 2002)가 있기 때문에 지역으로 분할되며, 발달 규제 근육 표현형 설명 수 영향 및 모터 뉴런 (Mykles 외., 2002)의 지역 차이를 유지합니다. 역행 영향의 아이디어는 바다 가재 (캐츠 외., 1993)에서, 개구리 골격근 (Nudell 및 그린넬 1983)에 조사하고, 왕새우에 (Lnenicka와 멜론, 1983) 합리적인 설득 증거와 함께.했습니다 단말기는 서로 거리 1cm에서 10cm로 측정할 수 있기 때문에 다른 단말기에 영향을 미치는없이 단일 신경 세포에있는 터미널의 로컬 규정 갑각류 모터 뉴런의 공간 꽤 가능합니다. 척추 동물과는 달리, 모터 장치가 포함될 수 있습니다 더 많은 것을 무척추 동물 한 근육 (앳우드, 1973의 리뷰를 참조). 전체 따개 근육을 innervates excitor 모터 신경 세포는 또한보다 근위 다리 세그먼트에 들것 근육을 innervates. 따개 근육의 근육 섬유 사이의 촉진 측정 Ca2에서 쉬고있는 수준과 관련이있을 수 있습니다 차이가 릴리스의 협력 가능성 + 이온 (쿠퍼 외., 2005b) 및 / 또는이 (Parnas 외., 1982a, b)는있다는 것을 보여주었다 따개 근육에있는 터미널 따라 높은 낮은 출력 시냅스 간의 구조적 복잡의 차이는 acti 모집과 관련하여 quantal 서명 혐의로 조사되었다STF 동안 시냅스 간의 영역을하신 그러나 이것은하기 어려운 것으로 입증되었습니다 확인할 (랭카스터 외, 2007;. 비엘 외, 2003, 2006.). . 스파크와 쿠퍼, 2004, 높은 낮은 출력 시냅스 간의 vesicles의 가능한 수영장 neromodulators 낮은 높은 출력 단자 (록스든 외, 2005 년 차등 효과를 가지고 그것이 알려져로 속도론에 differentially 규제 증명할 것이다; 쿠퍼 외., 2003). 나이가 50이나 100 년 전에 있었던 것처럼 왕새우에 따개 근육 준비의 미래 사용으로 풍부합니다. 준비는 많은 다른 시냅스 준비에 비해 여전히 매우 하디입니다. Quantal 답변 수 electrophysiological뿐만 아니라 잘 정의된 단말기의 다양한 종류에 소포 역학에 대한 몇 군데로 시냅스 연락처에 직접 기록했다. 준비는 흥분성의 억제와 입력을위한 단일 식별 뉴런을 가지고 년에 매력을 잃은하지 않았습니다. 크레이 피쉬가 유전자 조작을위한 실천하지 않는에도 불구하고, 연구 Drosophila에 대해서는 시냅스 단백질의 역할을 주소로 가능합니다. (그는 동부 표준시 알., 1999) 단백질 주입 연구에 의해 검사 수 있습니다 Drosophila NMJs (라이언과 쿠퍼, 1995, 1996a, B)에 시냅스 함수에서 많은 유사점이 있습니다. 많은 사람을 설명하기 위해, 모터 신경 터미널 내에 시냅스 소포 풀의 규정 STF 동안 칼슘 규정 (데자 – 샤와 쿠퍼, 2009. 데자 – 샤 외, 2008)를 이해하는 것도 미래의 조사뿐만 아니라, 기계론의 연구에 대한 풍부한 지역입니다 시냅스 전달의 기초에 남아있는 신비의. 방법 해부 신체 길이 6~10센티미터를 측정 왕새우, Procambarus clarkii은 (아차 팔 라야 생물학 공급 주식 레이스 랜드, LA) 강제 ischiopodite 세그먼트에 곤란하여 첫 번째 또는 두 번째 도보 다리를 automize을 유도하고 있습니다. 하나 밖에 (래터럴 쪽) 해부 접시에 직면하고 있는지 수있을 때까지 주변의 다리를 켭니다. 이것은 최대 보통 아치형 측면이다. 조직 종이에 다리를 놓는 것은 이러한 상처를 만드는 동안 준비가 쉽게 설정되어 수 있도록 도와줍니다. 메스 블레이드 차단기 및 홀더와 날카로운 면도날은 단지 meropodite 세그먼트에이 그림과 같이 패턴을 통해 절단까지 에칭 표피하는 데 사용됩니다. carpopodite 관절 – 케어 meropodite에 의해 복부 잘라 지느러미에 훨씬 말초을 건드리지 않게 사용해야합니다. 지금 자리에있는 표피를 남겨주세요. propodite에 표피 에칭 레이저 메스 블레이드와 함께 근위 인하에 합류 반대편에 반복 후 한쪽에 propodite 세그먼트에 대해 위의 그림과 같이 패턴을 통해 절단과까지. 케어는 따개 근육에 상처하지 사용해야합니다. 이것은 표피를 통해 절삭 때 가까이 근육 기울어져있는 블레이드를 유지하여 수행할 수 있습니다. 또한 복부 절단하는 등의 경우, 복부 옆으로 연결, 공동 연결이 좁은 쉽게 고장으로 너무 근위 건드리지 않게 조심해야. 지금 자리에있는 표피를 남겨주세요. 준비가 호수에 투입해야합니다. 이 해부 접시는 바닥에 Sylgard (다우 코닝) 코팅 (1cm 두께)가됩니다. Sylgard는 곤충 핀이 아직 준비를 쥐고 그 안에 갇혀 수 있도록하는 데 사용됩니다. 이 시점에서 meropodite에서 만든 창, 컷 이내 지느러미 꼬리 구석에 핀 막대기. 고급 핀셋으로 (# 5) 말초 끝에서 살짝 표피를 들고 면도기와 근위 방식에 말초에서 절단, 멀리 표피에서 flexor 근육 섬유를 잘라. 표피의 해제의 창문을 들어 봐요. carpopodite 공동 (아래 그림 참조) – 지금 meropodite에서 apodeme을 (힘줄) 했네요. 절단을하기 전에 다리의 구멍에서 멀리 힘줄 당길만을 힘줄과 힘줄의 안쪽에하지의 주요 다리 신경을 절단하는 것은 매우주의하십시오. 그것이 족집게로 절단했던 힘줄 핀치와 꼬리 방향으로 리프팅하여 flexor 근육을 당겨. 이제 주요 다리 신경 및 신근 근육이 노출됩니다. propodite 세그먼트로 이동하여 지금 propodite dactylop에서 컷관절 odite. 여기 가까이 힘줄 아마도 표피 첨부 파일에서 컷. 꼬리 지역에 붙어있는 근육을 볼 수 있도록 아래로 다시 caudally propodite의 복부 (가까이 근육 사이드) 세그먼트를 당겨. 면도기 이러한 근육을 잘라 버릴거야. 따개 근육에 모터 신경 지점 절단 공동 위험에 너무 가까이 근육을 건드리지 않게 조심해야. 따개 근육 이제 호수에 노출됩니다. 따개 근육에 흥분성의 억제와 운동 신경을 포함하는 신경 번들을 분리 meropodite 지역으로 돌아갑니다. meropodite 세그먼트의 가장 꼬리 지역에서 다리 신경 번들은 일반적으로 분리된 신경 번들이 포함되어 있습니다. 지느러미 묶음이 좋은 가위로 가로 수있는 두명의 번들을 볼 수있는이 짧은 지역입니다. 절단 끝 그런 다음 # 5 족집게로 포착하고 meropodite 세그먼트의 반 정도의 길이에 도달할 때까지 부드럽게 distally 뽑았 수 있습니다. 이 긴 신경 지점은 흥분성의 따개 신경을 포함하고 신경의 큰 번들 따개 근육의 억제 모터 신경 세포가 포함되어 있습니다. meropodite 세그먼트의 준비는 이제 곤충 핀은 meropodite의 지느러미 부분을 통해 설치할 수 있습니다 그러한 대각선 방식으로 절단됩니다. 이것은 최대므로 (아래 그림 참조) 관찰자를 직면하는 따개 근육의 복부 측면을 위치. 차단 따개 근육의보기가 이제 propodite 구멍의 표피 밖으로부터 섬유를 밀어 제거할 수있는 가까이 근육의 잔류 섬유. 때로는 결합 조직을 신중 # 5 핀셋을 사용하여 제거할 수 있습니다 따개을 다룹니다. 따개 근육을 따라 실행 dactylopodite로가는 주요 다리의 신경이 dactylopodite 공동 또는 벌금 족집게로 뽑아을 시작하거나자를 수 있습니다. 이 메인 다리 신경이 때로는 명백한 관련된 혈관 이제 따개 근육의 길이에 대한 근위 방향으로 부드럽게 뽑아 될 수 있으며, 다음 버려야. 이제 따개 근육은 세포 내 전극이나 초점 macropatch 전극의 방법에 들어갈 때 어떤 조직없이 노출되어 있습니다. 따개 근육에 흥분성의 신경을 자극하기 위해 준비 지금은 플라스틱 흡입 전극 설계 녹화 실로 이동됩니다. 챔버에 내장된 자극 전극을 갖는 것은 자극 전극을 삽입 micromanipulator를 사용할 필요가 방지됩니다. 레코딩 접시에 준비를 핀과 흡입 전극의 흥분성의 신경을 포함하는 신경의 지점을 놓습니다. (에서 촬영한 : Mykles, DL, Medler, SA, Koenders, A., 그리고 쿠퍼, RL (2002) Myofibrillar 단백질 이소형 표현은 왕새우와 바다 가재의 먹이와 다리 따개 근육의 느린 섬유의 시냅스 효능과 상관이다 저널은의. 실험 생물학 205 (4) : 513-522). 식염 (:; 5.3 KCl, 13.5 CaCl2.2H2O, 2.45 MgCl2.6H2O, 산도 7.4로 조정 5 HEPES 205 NaCl MM)을 해부 준비는 왕새우 호수, 수정 반 Harreveld의 솔루션에 보관됩니다. 세포내 EPSPs 녹음 evoked 응답을 이끌어내는하려면, 흥분성의 축삭은 선택 그라스 자극기로 자극합니다. 따개 근육의 지역은 3 M KCl로 가득 날카로운 세포내 전극 (20-30 mOhm 저항)에 찔려 죽은 것입니다. 표준 헤드 무대와 세포내 레코딩을위한 증폭기를 사용할 수 있습니다, 그러나 우리는 (분자 디바이스, 서니 베일, CA, 미국) 모델 2B Axonclamp 앰프 1 X LU 머리 단계를 사용합니다. 단기 촉진 (STF) 또는 원하는 응답의 다양한 다른 유형은 자극 조건을 변화하여 얻을 수 있습니다. STF는 흥분성의 신경로, 각각 10 또는 20 초 간격으로, 10 또는 20 펄스의 기차를함으로써 얻어진다. 열차 내에서 자극의 빈도는 (40, 60 80 Hz에서) 다양한하실 수 있습니다. Intracellular EPSP 레코딩는 정기적으로 이러한 표준 절차에 의해 수행됩니다 (크라 이더 & 쿠퍼, 1999, 2000;. 쿠퍼 외 1995b; Dudel, 1983, 스파크 및 쿠퍼, 2004; 데자 – 샤와 쿠퍼, 2009). , 말초 중앙 및 근위 : 따개 근육은 세 지역에서 일반적으로 나뉘어져 있습니다. 전체 오픈 근육이 하나의 모터 신경 세포에 의해 innervated하더라도, NMJs는 구조적으로 다른이 세 일반 지역 (쿠퍼 외. 1995a, b)는 시냅스 효능에 지역 특정 차이가 있습니다. 근육 섬유 표현형 유형도 (Mykles 외. 2002)이 지역에서 다른 것으로 표시되었습니다. 그들은 쉽게 준비 중 일관성 demarcated 있기 때문에 이러한 이유로, 가장 말초 섬유가 사용됩니다. 직접 신경 단말기의 식별 영역 이상의 초점 quantal EPSPs 녹음 시냅스 varicosities (5 μm의, 5 분 치료, 쿠퍼 외 고용 농도와 시간, 시냅스 전달에 영향을주지 않는 중요한 염료 4 디 – 2 – ASP (Magrassi 외., 1987)와 시각 아르 ., 1995b). 형광 현미경으로 매크로 패치 기록 전극 (쿠퍼 외, 1995c..; 성 ¨ hmer 외, 1983)의 루멘은 단일 절연 varicosity 위에 직접 놓을 수 있습니다. 신경 터미널을 보여주고하려면, 흥분성의 모터 신경은 위에서 언급한 바와 같이 자극합니다. 자연뿐만 아니라 evoked quantal 응답 부드럽게 루멘을 절감하고 각 varicosity 이상을 모금하여 시각 varicosities의 문자열을 따라 녹음하실 수 있습니다. Wojtowicz 외, 시냅스 후보는 본질적으로 Dudel, 1981에 기술된 매크로 패치 전극을 통해 기록됩니다. (1991)와 Mallart (1993). Kimax 유리 (외경 : 1.5 mm)이 가져온 10에서 20 μm의에 이르기까지 내부 직경과 패치 조언을 생산하는 화재 – 연마했다. 전극의 루멘은 목욕 매체로 가득 차 있습니다. 앰프는 위에서 언급한 세포 레코딩에 사용되는 것과 동일합니다. 전극과 인감 저항은 전극을 통해 시험 전류 펄스를 전달하여 결정하실 수 있습니다. 시일 resistances는 0.3에서 1.0 M0hm로 원거리 및 전극 저항은 0.5에서 1.0 M.0로 원거리. 시일 저항은 녹화 내내 모니터링할 수 있습니다. quantal 사건의 직접 계산이 낮은 자극 주파수 가능합니다. 각 evoked 회신을 원하시면 quantal 이벤트의 수를 확인할 수 있습니다. 응답 시리즈, quantal 사건의 총 숫자는 다음이 직접 계산을 기반으로 의미 quantal 내용을 추정 계산됩니다. 계산 quantal 내용을 의미하는 한 가지 방법은 응답의 총 수 (델 카스 틸로와 카츠 1954)에 의해 얼마나 많은과 분열의 총 숫자를하고있다. 뿐만 아니라 EPSPs의 정상 진폭 또는 영역 (쿠퍼 외., 1995b)을 기반으로 한 사용할 수있는 다른 방법이있다.