यह आलेख दर्शाता है कि कैसे extensor मांसपेशियों पर synaptic प्रतिक्रियाओं का electrophysiological रिकॉर्डिंग आचरण क्रेफ़िश के पैर चलने में और तंत्रिका टर्मिनलों कल्पना कैसे कर रहे हैं उच्च और कम उत्पादन तंत्रिका टर्मिनलों के सकल रूपात्मक मतभेद दिखाने.
हम विस्तार कैसे बेनकाब और synaptic प्रतिक्रियाओं का electrophysiological रिकॉर्डिंग (phasic) उच्च और निम्न निर्गम (टॉनिक) मोटर न्यूरॉन्स क्रेफ़िश के पैर चलने में extensor मांसपेशियों innervating के लिए आचरण में समझाओ. फिजियोलॉजी और phasic और टॉनिक तंत्रिका टर्मिनलों की आकारिकी में स्पष्ट मतभेद मौजूद हैं. टॉनिक अक्षतंतु कई और अधिक mitochondria के होते हैं, यह लेने के लिए एक महत्वपूर्ण phasic अक्षतंतु से अधिक तीव्रता से दाग सक्षम है. टॉनिक टर्मिनलों varicosities है, और phasic टर्मिनल filiform है. टॉनिक टर्मिनलों synaptic प्रभावकारिता में कम हैं, लेकिन नाटकीय सुविधा प्रतिक्रियाओं को दिखाने के. इसके विपरीत, phasic टर्मिनलों quantal प्रभावकारिता में उच्च हैं, लेकिन उच्च आवृत्ति उत्तेजना के साथ synaptic अवसाद दिखाने के. quantal उत्पादन एक केन्द्र macropatch कल्पना तंत्रिका टर्मिनलों पर सीधे रखा इलेक्ट्रोड के साथ मापा जाता है. दोनों phasic और टॉनिक टर्मिनलों ही मांसपेशी फाइबर, जो कि न्यूरॉन्स में निहित मतभेद, बजाय morphological और शारीरिक भेदभाव के लिए अंतर पेशी से प्रतिगामी प्रतिक्रिया, खाते पता चलता है अंदर आना.
हम इस रिपोर्ट में प्रदर्शन किया है कैसे काटना रिकॉर्ड, और एक अद्वितीय क्रेफ़िश neuromuscular तैयारी है जो में दोनों उच्च और कम उत्पादन टर्मिनलों एक ही मांसपेशी फाइबर अंदर आना में synaptic प्रतिक्रियाओं यों. क्रेफ़िश में neuromuscular तैयारी हड्डीवाला neuromuscular जंक्शनों पर कई फायदे की पेशकश के बाद से केवल कुछ उत्तेजक मोटर न्यूरॉन्स के एक मांसपेशी अंदर आना की जरूरत है, और के बाद से न्यूरॉन्स तैयारी से तैयारी (Atwood, 1976) के लिए पहचाने जाने योग्य हैं. इसके अलावा, उत्तेजक neurotransmitter ग्लूटामेट है, और उत्तेजक postsynaptic क्षमता (EPSP) वर्गीकृत कर रहे हैं, इस प्रकार, वर्गीकृत घटनाओं की biophysical गुण रीढ़ की CNS के भीतर न्यूरॉन्स की dendrites के अनुरूप हैं. quantal धाराओं, तथापि, postsynaptic साइटों (कूपर एट अल, 1995) पर सीधे निगरानी कर सकते हैं.
दोहराए phasic तंत्रिका के 5 हर्ट्ज उत्तेजना बड़े EPSPs कि कई मिनट के बाद बहुत उदास हो जाते हैं को जन्म देता है है. अवसाद के इस प्रकार सन्धिपाद phasic neuromuscular जंक्शनों (एटवुड और कूपर, 1996) में आम है. phasic टर्मिनलों के साथ – साथ टॉनिक टर्मिनलों के उपस्थिति के एक आकलन करने के लिए किया जाए या नहीं postsynaptic लक्ष्य बहुत phasic मोटर न्यूरॉन के अवसाद के दौरान और बाद में संशोधित किया गया है की अनुमति देता है. (देसाई – शाह एट अल, 2008; देसाई शाह और कूपर, 2009) इसके अलावा, कम उत्पादन टर्मिनलों तंत्र है कि synaptic सुविधा आबाद की जांच के लिए एक अच्छी तैयारी प्रदान करते हैं
उच्च उत्पादन टर्मिनलों एक खेल का मैदान उपलब्ध कराने के synaptic अवसाद और वसूली की प्रक्रिया की दर में मॉडुलन जांच. पहुँच और व्यवहार्य तैयारी synaptic अवसाद के पीछे तंत्र का गूढ़ रहस्य में मदद करनी चाहिए. इस क्रेफ़िश पैर extensor तैयारी में, serotonin के exogenous आवेदन synaptic अवसाद और संभवतः synaptic पुटिका पूल की लामबंदी की जांच आगे बढ़ाने के एक साधन की वसूली की जांच के लिए एक और उपकरण है. यह तैयारी कई प्रयोगात्मक लाभ प्रदान करता है, के बाद से व्यक्तिगत मांसपेशी फाइबर दोनों phasic और टॉनिक मोटर न्यूरॉन्स द्वारा innervated हैं.
चूंकि serotonin के vesicles कि पैदा की उत्तेजना के साथ जारी कर रहे हैं की संख्या बढ़ जाती है, और क्योंकि यह अवसाद के दौरान वसूली को बढ़ावा देता है, यह स्पष्ट है कि वहाँ serotonin के वर्तमान के साथ संलयन की संभावना बढ़ाने के लिए पुटिका पूल के कुछ मॉडुलन है (जॉनस्टोन एट अल, 2008 , Logsdon एट अल, 2006, एट अल स्पार्क्स, 2004).. मॉडल है कि कम आवृत्ति उत्तेजना, के रूप में एक उदास राज्य का विरोध किया है, के दौरान पुटिका पूल के presynaptic तंत्रिका टर्मिनल के भीतर गतिशीलता को समझाना होगा भी विभिन्न प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल है कि इस तैयारी के साथ संभव हो रहे हैं के बीच विचार किया जाना चाहिए.
यह अन्य प्रणालियों में उल्लेख किया गया है कि पुटिका पूल के बारे में 30% एक तेजी से रिसाइकिलिंग आए, जबकि एक पारंपरिक धीमी रीसाइक्लिंग पथ के माध्यम से पुनर्नवीनीकरण vesicles के बाकी endoplasmic जालिका (Harata एट अल, 2001 के माध्यम से जाओ,. Tsien एट अल. ,) 2001. इस तरह की दोहरी पथ भी इस प्रणाली में मौजूद हो सकता है. यदि एटीपी presynaptic टर्मिनल के उदास राज्य में कमी है, तो डॉकिंग और undocking के लिए होते हैं करने में सक्षम नहीं हो सकता है, इस प्रकार, बहुत अधिक उतार vesicles synaptic सतह पर रहेगा. के बाद से अधिक vesicles तेजी जारी कर रहे हैं जब टर्मिनल 5 हिंदुस्तान टाइम्स को उजागर कर रहे हैं, यह संभव है कि और अधिक आसानी से Releasable पूल (RRV) के भीतर निहित हैं. हालांकि, उदास राज्य में, कम एटीपी के साथ, डॉकिंग और undocking 5 हिंदुस्तान टाइम्स, जो फिर से synaptic सतह पर उतार vesicles के पत्ते की उपस्थिति में भी अवरुद्ध हो सकता है. चूंकि प्रारंभिक आंकड़ों से पता चलता है कि अधिक vesicles समय पर लंबे समय तक 5 हिंदुस्तान टाइम्स जोखिम और उत्तेजना, तेज और धीमी गति से रीसाइक्लिंग रास्तों से पुटिका पूल का वितरण फिर से जारी करने के लिए सक्षम vesicles (जॉनस्टोन एट अल से विषम हो सकता है के साथ जारी कर रहे हैं. , 2008, समीक्षाएँ – देसाई – शाह एट अल, 2008 देख, देसाई शाह और कूपर, 2009)
Postsynaptic धाराओं और मोटर तंत्रिका टर्मिनल के परिभाषित क्षेत्रों से एकल क्वांटा के उपायों का केन्द्र macropatch रिकॉर्डिंग की तकनीक के साथ एक सवाल पूछने के लिए निर्धारित कर सकते हैं कि क्या synaptic अवसाद कम vesicles जारी किया जा रहा का एक परिणाम के रूप में या क्योंकि समारोह के परिवर्तन होने वाली है postsynaptic रिसेप्टर्स की. यह दिखाया गया है कि vesicles अधिक इस तैयारी के phasic NMJ में एक समान कैल्शियम जोखिम के लिए संलयन प्रति संवेदनशील हैं (मिलर एट अल 2005), जो उच्च के लिए की संभावना खातों phasic (टर्मिनलों Msghina एट अल के quantal सामग्री का मतलब है. , 1998, 1999). इसके अलावा, कैल्शियम बंधनकारी प्रोटीन frequenin में मतभेद (Jeromin एट अल., 1999) और ultrastructure (राजा एट अल, 1996) अंतर synaptic प्रभावकारिता (कूपर के लिए योगदानएट अल 2003.).
(; कूपर एट अल, 2003. Bradacs एट अल, 1997) कुछ पूर्व अध्ययन extensor मांसपेशी फाइबर की मांसपेशी phenotype का पता लगाया है. मिश्रित फाइबर प्रकार क्रेफ़िश में विशुद्ध रूप से टॉनिक और phasic फाइबर प्रकार के लिए मांसपेशियों के भेदभाव के विनियमन तुलना पैर extensor innervated है कि dully के लिए की तरह, मांसपेशियों phenotype अभिव्यक्ति और विनियमन (LaFramboise एट अल, 2000 के लिए सुराग प्रदान कर सकता है; Sohn एट अल, 2000, Griffis एट अल, 2001;. Mykles एट अल, 2002)..
कई मौलिक सवालों तंत्रिका जीव विज्ञान में संबोधित किया रहते हैं, और इस तैयारी उनमें से कुछ से निपटने में सहायता कर सकते हैं. आज क्षेत्र में ब्याज के कुछ विषय है कि पैर extensor के साथ संपर्क किया जा सकता शामिल हैं: 1) सेलुलर तंत्र है कि उच्च आउटपुट टर्मिनल के भीतर synaptic अवसाद आबाद (सीए 2 की कमी के कारण अवसाद है का निर्धारण + प्रविष्टि, एक सक्षम की कमी आसानी से Releasable पुटिका (RRV) पूल, और / या बदल postsynaptic ग्रहणशीलता?) 2) 5-HT यंत्रवत भूमिका निर्धारण जब synaptic अवसाद के शामिल करने के लिए एक तेजी से वसूली, और 3 को बढ़ावा देने के बाद लागू) निर्धारण क्या quantal के आकार धाराओं कि उत्तेजक phasic टर्मिनलों से उत्पन्न अवसाद की प्रेरण synaptic अवसाद के पूर्व और बाद synaptic उपकरणों का पता के दौरान बदल रहे हैं.
यह NMJ चल रहे अनुसंधान और भविष्य जांचकर्ताओं के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमें सक्षम बनाता है के लिए प्रासंगिक जानकारी है कि synaptic प्रदर्शन के अधीनस्थ तंत्र के रूप में विज्ञप्ति जारी की साइटों पर सीधे मापा पते प्राप्त है. इस क्षेत्र में वर्तमान अनुसंधान 5-HT और पुटिका पूल के गतिशीलता द्वारा synaptic अवसाद के मॉडुलन के बारे में जानकारी प्रदान कर रहा है. इस तरह के सभी तंत्रिका प्रणाली के लिए प्रासंगिक synaptic प्रसारण के मौलिक मूल बातें से संबंधित विषयों.
The authors have nothing to disclose.
हम संपादकीय सहायता के लिए श्री क्रेग डी. Slaven (अंग्रेजी, केंटकी के विश्वविद्यालय विभाग) धन्यवाद. केंटकी के विश्वविद्यालय, जीव विज्ञान विभाग, कला और विज्ञान के स्नातक अध्ययन और कॉलेज के कार्यालय द्वारा समर्थित है.