מאמר זה מדגים כיצד לנהל הקלטות אלקטרו התגובות הסינפטי על השרירים extensor ברגל הליכה של סרטן וכיצד מסופי העצב הם דמיינו כדי להראות את ההבדלים המורפולוגיים ברוטו גבוהה ונמוכה פלט מסופים עצב.
אנחנו מסבירים בפירוט כיצד לחשוף לנהל הקלטות אלקטרו התגובות הסינפטי גבוה (phasic) נמוך (טוניק) מנוע נוירונים פלט innervating השרירים extensor ברגל הליכה של סרטן נחלים. הבדלים ברורים נמצאים הפיזיולוגיה והמורפולוגיה של מסופי העצב phasic טוניק. האקסון טוניק מכיל מיטוכונדריה רבים יותר, המאפשרים לה לקחת חיוני כתם בעוצמה רבה יותר מאשר האקסון phasic. מסופי טוניק יש ורידים, ואת הטרמינל phasic הוא filiform. מסופי טוניק נמוכים היעילות הסינפטית אבל להראות תגובות הקל דרמטי. לעומת זאת, מסופי phasic גבוהות של יעילות quantal אלא להראות דיכאון סינפטיים עם גירוי בתדירות גבוהה. התפוקה נמדדת quantal עם אלקטרודה macropatch המוקד ממוקם ישירות על מסופי העצב דמיינו. שני מסופי phasic טוניק innervate סיבי השריר זהה, אשר טוען כי הבדלים הטבועים נוירונים, ולא משוב ההפרש מדרדר מן השריר, להסביר ההבחנה מורפולוגיים ופיזיולוגיים.
אנחנו הוכיחו בדוח זה איך לנתח, לתעד ולכמת התגובות הסינפטי כהכנה סרטנים ייחודיים neuromuscular שבה מסופי שניהם גבוהה ונמוכה פלט innervate את סיב השריר אותו. ההכנות neuromuscular ב סרטנים מציעים יתרונות רבים על פני צמתים חוליות neuromuscular, שכן רק מעט נוירונים מנוע מעוררות יש צורך innervate שריר, ומאז הנוירונים ניתנים לזיהוי מתוך הכנה הכנה (אטווד, 1976). בנוסף, הנוירוטרנסמיטר גלוטמט הוא מעורר, ואת הפוטנציאלים postsynaptic מעורר (EPSP) מדורגות, ולכן מאפייני biophysical של אירועים הם מדורגים מקביל הדנדריטים של נוירונים בתוך מערכת העצבים המרכזית של בעלי חוליות. זרמי quantal, לעומת זאת, ניתן לנטר ישירות באתרי postsynaptic (Cooper et al. 1995).
גירויים חוזרים ונשנים 5 הרץ של העצב phasic מעורר EPSPs גדול להיות מדוכא מאוד לאחר מספר דקות. סוג זה של דיכאון נפוץ arthropod phasic neuromuscular צמתים (אטווד קופר, 1996). הנוכחות של מסופי טוניק לצד מסופי phasic מאפשרת להעריך האם או לא היעד postsynaptic הוא שונה מאוד במהלך ואחרי דיכאון של הנוירון המוטורי phasic. בנוסף, מסופי תפוקה נמוכה לספק הכנה נחמד לחקור המנגנונים העומדים בבסיס הנחיית הסינפטי (דסאי, השאה et al, 2008;. דסאי, השאה קופר, 2009)
מסופי תפוקה גבוהה מספקים קרקע לשחק לחקור אפנון בשיעור של דיכאון הסינפטי ועל תהליך ההחלמה. ההכנות נגיש ובר קיימא אמור לעזור בפענוח המנגנונים מאחורי דיכאון הסינפטי. בכך הכנה רגל סרטנים extensor, יישום אקסוגני של סרוטונין הוא כלי נוסף כדי לחקור התאוששות של דיכאון הסינפטי ואפשרות אמצעי לקידום חקירת גיוס של בריכות שלפוחית סינפטית. הכנה זו מספקת יתרונות ניסיוניים אחדים, מאז סיבי שריר בודדים מעוצבבים על ידי נוירונים המנוע הן phasic טוניק.
מאז סרוטונין מגדילה את מספר שלפוחית שפורסמו עם גירוי מעורר, ומאז הוא מקדם את ההחלמה במהלך דיכאון, ברור כי יש אפנון של בריכות שלפוחית לשיפור ההסתברות של התמזגות עם ההווה סרוטונין (ג'ונסטון et al. 2008 ; לוגסי ואח', 2006;. ניצוצות et al, 2004).. מודלים שיסבירו את הדינמיקה של בריכות שלפוחית בתוך הטרמינל עצב presynaptic במהלך גירוי בתדר נמוך, בניגוד למצב מדוכא, גם צריך להיחשב בין פרוטוקולי הניסוי השונים אפשרי עם הכנה זו.
זה כבר ציין מערכות אחרות כי כ -30% הבריכה שלפוחית עובר מיחזור מהיר, בעוד שאר שלפוחית ממוחזרים לעבור נתיב מיחזור המסורתית איטי דרך reticulum endoplasmic (Harata et al, 2001;. צ'יין et al. , 2001). נתיבי כפול כזה עשוי גם להיות נוכח במערכת זו. אם ה-ATP חסר במדינה מדוכאת של המסוף presynaptic, אז עגינה undocking לא יוכל להתרחש, ולכן שלפוחית פרקו ועוד יישאר על פני השטח הסינפטי. מאז שלפוחית יותר משתחררים במהירות כאשר מסופי נחשפים HT 5, זה אינו ריאלי, כי עוד נמצאים בתוך הבריכה releasable בקלות (RRV). עם זאת, במדינה מדוכאת, עם הפחתת ה-ATP, עגינה ו undocking עשויים להיחסם אפילו בנוכחות של 5-HT, אשר פרקו שוב עלים שלפוחית על פני השטח הסינפטי. מאז נתונים ראשוניים עולה כי שלפוחית יותר משתחררים לאורך זמן עם חשיפה ממושכת HT 5 וגירוי, חלוקת הבריכה שלפוחית מן השבילים מיחזור מהיר ואיטי עשוי להיות מוטה יש שלפוחית המוסמכת לשחרור מחדש (מ ג'ונסטון et al. , 2008; לראות ביקורות, דסאי, השאה et al, 2008;. דסאי, השאה קופר, 2009)
עם הטכניקות של הקלטות macropatch מוקד של זרמים postsynaptic ואמצעים הקוונטים אחד מאזורים מוגדרים של הטרמינל עצב מוטורי, אפשר לשאול שאלות כדי לקבוע אם הדיכאון הסינפטי מתרחש כתוצאה של שלפוחית פחות ששוחרר או בגלל שינויים של הפונקציה של קולטנים postsynaptic. הוכח כי שלפוחית רגישים יותר היתוך NMJ phasic של הכנה זו לחשיפה סידן שווה (Miller et al. 2005), המהווה סביר גבוה יותר פירושו תוכן quantal של המסופים phasic (Msghina et al. , 1998, 1999). בנוסף, ההבדלים frequenin חלבון מחייב סידן (Jeromin et al. 1999) ו ultrastructure (המלך et al. 1996) לתרום ליעילות ההפרש הסינפטי (קופרet al., 2003).
לפני כמה מחקרים בחנו את הפנוטיפ שרירים של סיבי שריר פושטי (Bradacs et al, 1997;. Cooper et al, 2003).. השוואת תקנה של בידול שריר עבור סוגי סיבים טוניק טהורה phasic ב סרטנים סוגי סיבים מעורבים, כמו עבור extensor את הרגל כי הוא innervated עמומות, יוכל לספק רמזים הביטוי שריר פנוטיפ ורגולציה (LaFramboise et al, 2000;. סון et al, 2000;. Griffis et al, 2001;. Mykles et al, 2002)..
שאלות מהותיות רבות נותרו להתייחס בנוירוביולוגיה, והכנה זו עשויה לסייע בהתמודדות עם כמה מהם. נושאים מעטים עניין בתחום היום כי יכול להיות ניגש עם פושטי הרגל כוללים: 1) קביעת מנגנונים הסלולר העומדים בבסיס דיכאון הסינפטית בתוך מסופי תפוקה גבוהה (האם דיכאון בשל הפחתה של Ca2 + כניסה, חוסר מוסמך בקלות שלפוחית releasable (RRV) בריכה, ו / או פתיחות postsynaptic שינו?) 2) קביעת תפקיד מכניסטית של 5-HT כאשר מיושם לאחר גיוס של דיכאון הסינפטי לקדם התאוששות מהירה יותר, ו 3) הקביעה האם הצורות של quantal זרמים הנובעים מסופי phasic מגרה נמצאים שינו במהלך גיוס של דיכאון כדי לטפל ברכיבים טרום ופוסט סינפטיים של דיכאון הסינפטי.
NMJ זו חשובה כדי מחקר מתמשך והחוקרים בעתיד כי זה מאפשר לנו לקבל מידע רלוונטי, כי כתובות המנגנונים זוטר של ביצועים הסינפטית, כפי שהיא נמדדת ישירות באתרי שחרור. מחקרים עדכניים בתחום זה היא מתן מידע על אפנון של דיכאון הסינפטי ע"י 5-HT ואת הדינמיקה של בריכות שלפוחית. נושאים אלה נוגעים את היסודות הבסיסיים של תמסורת הסינפטי רלוונטי כל מערכות עצביות.
The authors have nothing to disclose.
אנו מודים למר קרייג ד Slaven (המחלקה לאנגלית, אוניברסיטת קנטאקי) לסיוע העריכה. נתמך על ידי אוניברסיטת קנטקי, החוג לביולוגיה, משרד לימודי הסמכה ו במכללה לאמנויות ומדעים.