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Neuroscience

Muscle-Rezeptor-Organe in der Crayfish Abdomen: Ein Schülerlabor Übung in Propriozeption

Published: November 18, 2010 doi: 10.3791/2323
* These authors contributed equally

Summary

Der primäre Zweck dieses Experiments ist zu verstehen, wie primären sensorischen Neuronen Informationen gemeinsamer Bewegungen und Positionen als propriozeptive Informationen für ein Tier zu vermitteln. Ein weiteres Ziel dieses Berichts ist gegenwärtig die Anatomie der Vorbereitung durch Dissektion und Betrachten von Neuronen unter einem Binokular.

Abstract

Der primäre Zweck dieses Experiments ist es, die primären sensorischen Neuronen Informationen zu vermitteln gemeinsamer Bewegungen und Positionen als propriozeptive Informationen für ein Tier zu demonstrieren. Ein weiteres Ziel dieses Experimentes ist es, Anatomie der Vorbereitung durch die Färbung, Dissektion und Betrachten von Neuronen und sensorischen Strukturen lernen unter einem Binokular. Dies wird durch grundlegende neurophysiologische Ausrüstung an die elektrische Aktivität von einem gemeinsamen Rezeptor Orgel und Färbetechniken Rekord durchgeführt. Der Muskel-Rezeptor-Orgel (MRO)-System in der Krebse ist analog zu den intrafusalen Muskelspindel bei Säugetieren, die in die als eine vergleichende Modell, das leichter zugänglich für elektrophysiologische Aufzeichnungen ist AIDS. Darüber hinaus sind diese identifizierbaren sensorischen Neuronen unter Vorbereitungen. Die Zubereitung ist in einem minimalen Kochsalzlösung für Stunden, die zugänglich für studentische Laborübungen lebensfähig ist. Die MRO ist auch anfällig für Neuromodulation, die spannenden Fragen in den Standorten der modulatorische Wirkung und die Integration von dynamischen Signalen von Bewegungen und statischen Position zusammen mit einem Gewinn, der in das System geändert werden kann fördert.

Protocol

1) EINFÜHRUNG

Propriozeptoren sind Neuronen, die gemeinsame Position, Richtung, Geschwindigkeit und Muskeldehnung zu erkennen. Propriozeption ist eine einzigartige sensorische Modalität, weil Propriozeptoren Interorezeptoren und Sinnesreizen im Körper statt von der Außenwelt sind.

In der Wirbeltiere System scheint es, dass viele der gemeinsamen und Spannung Rezeptoren nicht notwendig sind, um grobe propriozeptiven Informationen zu erkennen. Die annulospiral und flowerspray (sensorischen Nervenendigungen)-Rezeptoren auf Muskelfasern durch Ablation sowie Vibrations-und Anästhesie-Studien wurde gezeigt, dass die beiden wesentlichen Rezeptor-Gruppen für die Propriozeption notwendig sein (Burgess et al. Für eine Überprüfung, 1982). Es ist jedoch bemerkenswert, dass es redundante Informationen von anderen Rezeptoren, wie sie in den Gelenken, die für die Feinabstimmung der Bewegungen verwendet werden gesammelt. Arthropoden wie Wirbeltiere haben artikuliert Anhängsel. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Propriozeptoren für Wirbeltiere beschrieben ihre Pendants in Arthropoden Gliedern und Gelenken haben.

Die anatomische Anordnung der Chordotonalorganen in Krabben ermöglicht die Analyse jedes einzelnen Neurons nach Funktion. Darüber hinaus können Entwicklungsstörungen Fragen angesprochen, wie das Tier größer werden oder wenn das Tier ein Glied (Cooper und Govind, 1991; Hartman und Cooper, 1993) regeneriert. Einige gemeinsame Chordotonalorganen in Krabben enthalten hunderte von primären sensorischen Neuronen (Cooper, 2008) und diese Neuronen überwachen Aspekte im Bereich der Fraktionierung in Bewegungen und Positionen des Gelenks. Eine weniger komplexe propriozeptive System zur Überwachung der gemeinsamen Bewegungen und Positionen ist der Muskel-Rezeptor-Organe (HRG) in den Unterleib von Krebsen (Eckert, 1961a, b; McCarthy und MacMillan, 1995). Die Mechanorezeptoren in Flusskrebse Bauch HRGs transduzieren eine Strecke Reiz in den sensorischen Endungen, in einen Muskel eingebettet in eine abgestufte receptor potential. Wenn potenzielle einen Schwellenwert überschreitet, wird ein Aktionspotential am Axon Basis führen. Dies ist, was definiert ist und als "Ort der Spitze Einweihung" in der Neurobiologie bekannt. In diesem System werden die Zellkörper befindet sich in enge Apposition auf den Muskel er überwacht. Zwei unterschiedliche Arten von Stretch-Rezeptoren existieren in dieser sensorischen Systems: eine langsam-Anpassung und ein schnell-Anpassung Rezeptor. Die Aktivität ist abhängig von der Stärke der mechanischen Dehnung. Die MRO-System in der Krebse ist analog zu den intrafusalen Muskelspindel bei Säugetieren und die Muskeln haben auch efferente Kontrolle der straffen Charakter der Muskeln zu erhalten wie für intrafusalen Muskeln bei Säugetieren bekannt.

Die Muskelspindel sensorischen Neuronen bei Säugetieren sind anspruchsvoll, elektrophysiologisch zu untersuchen, weil der kleine Art der sensorischen Endungen. Es ist auch schwierig, die Lage der Zellkörper in den Spinalganglien ihrer peripheren Endigungen zu verfolgen. Im Vergleich dazu sind die MRO Neuronen in Krebsen leicht zugänglich für extra-und intrazellulären Elektroden für Langzeitaufnahmen. Die Zellkörper der MRO sensorischen Neuronen sind relativ groß (50-100 &mgr; m im Durchmesser). . Edwards et al, 1981;;. Erxleben, 1989 sensorischen Neuronen sind auch als Modell bei der Bewältigung, wie Kanäle in den Neuronen Funktion, ionische flow-, Kanal-Verteilung und Dichte der sensorischen Neuronen (Brown et al, 1978 "stretch activated" serviert; Hunt et al, 1978;. Purali und Rydqvist, 1992; Rydqvist und Purali, 1991; Rydqvist und Swerup, 1991; Cooper et al, 2003).. Die Integration der sensorischen Input aus der MRO in einem Segment können Einfluss auf andere benachbarte Segmente (Eckert, 1961a, b). Es gibt ein paar Berichte über die Modulation der sensorischen Input aus dem MRO (Pasztor und Macmillan, 1990;. Cooper et al, 2003). Modulation der neuronalen Schaltkreisen ist ein reiches Feld für zukünftige Untersuchungen der Grundlagenforschung und diese Vorbereitung kann als Grundlage bei Säugetieren für zukünftige Anwendungen dienen, die möglicherweise in das Rückenmark von Wirbeltieren (Rossignol et al, 2001, 2002;. Donnelan, 2009)

1,1) Lernergebnisse

In diesem Laborversuch wird man sezieren einen Krebs Bauch und lernen Sie die damit verbundenen Anatomie und Physiologie des MRO. Man wird lernen, wie man die neuronale Aktivität mit extrazellulären Aufnahmen zu überwachen und gemeinsame elektrophysiologischen Ausrüstung zu verwenden. Man wird Graphen und interpretieren die erhobenen Daten auf Basis der sensorischen Stimulation zur Verfügung gestellt. Die sensorische Stimulation wird von der statischen Positionen sowie dynamische Bewegungen des Segments zu überwachenden Bereich. Eines wird sich mit dem Konzept der Propriozeption in diesem sensorische System und seine Bedeutung. Sensorische Anpassung wird in einer Reihe von Experimenten beobachtet werden. Die Bedeutung sowie die möglichen Mechanismus hinter sensorische Adaption wird von den Schülern angesprochen werden.

2) Methoden

2,1) Materialien

Faraday-Käfig
  • Mikromanipulator
  • Saugelektrode
  • Präpariermikroskop
  • High Intensity Illuminator (Lichtquelle)
  • Mikroskop-Plattform
  • AC / DC Differenzverstärker (AM Systems Inc. Modell 3000)
  • PowerLab 26T (AD Instruments)
  • Leiter der Bühne
  • LabChart 7 (ADI Instruments, Colorado Springs, CO, USA)
  • Crayfish Saline (mM: 205 NaCl, 5,3 KCl, 13,5 CaCl 2 .2 H 2 O; 2,45 MgCl 2 .6 H 2 O, 5 HEPES auf pH 7,4)
  • Methylenblau: Dies ist der Krebse Kochsalzlösung in einer Konzentration von 0,25% aus
  • Sylgard beschichtete Platten (Dow Corning, SYLGARD 184 Silikon-Elastomer-Kit;. Dow Corning Corporation, Midland, MI USA)
  • Dissecting Werkzeuge
  • Insect Pins
  • 2,2)-Setup

    Abbildung 1
    Abbildung 1: Die Ausrüstung eingerichtet

    1. Setup-up des Faradayschen Käfigs. Das Mikroskop, mit hoher Intensität Hilfslicht, Mikromanipulator, und das Solebad werden alle bis in den Käfig (Der Faraday-Käfig wird verwendet, um externe elektrische Felder, die mit der elektrischen Aufnahme stören könnten Block) eingestellt werden.
    2. Setup-Mikroskop in einer Position, wo es mit Blick auf den Mikroskoptisch ist.
    3. Position der hohen Intensität Beleuchtung in einer günstigen Lage.
    4. Bereiten Sie ein Solebad mit Flusskrebsen Kochsalzlösung in einem Sylgard Schüssel und legen Sie sie unter dem Mikroskop (das ist, wo die seziert Krebse Bauch platziert werden).
    5. Positionieren Sie den Mikromanipulator in einer Position, wo die Saugelektrode hat leichten Zugang zu den Solebad.
    6. Saug-up Kochsalzlösung, bis sie in Kontakt mit dem Silberdraht in der Saug-Elektrode. Ordnen Sie den anderen Draht auf dem cut-Seite Saugelektrode nahe der Spitze der Elektrode, so dass beide Drähte in Kontakt mit dem Solebad werden.
    7. Verbinden Sie den AC / DC Differential Amplifier (Verstärker) an den Power Lab 26T. Tun Sie dies, indem Sie das richtige Kabel aus Input 1 auf der PowerLab 26T auf den Ausgang des Verstärkers.
      • Der Verstärker Instrument Kontrollen sollten die folgenden Einstellungen festgelegt werden:
        • High Pass-DC
        • Notch Filter-OFF
        • Low Pass-20kHz
        • Capacity Comp .- Uhrzeigersinn
        • DC Offset Fein-und Course-Knopf-im Gegenuhrzeigersinn
        • DC-Offset (+ OFF-) - OFF
        • Gain-Regler-50
        • Input (DIFF MONO GND) - DIFF
        • MODE (STIM-GATE-REC) - REC
        • ΩTEST-OFF
    8. Verbinden Sie den Kopf der Bühne auf die "Input-Sonde" am Verstärker.
    9. Schließen Sie die elektrischen Leitungen von der Saug-Elektroden am Kopf der Bühne. Die Drähte sollten mit dem roten (positive) in der oberen linken angeschlossen werden, grün (Masse) in der Mitte, schwarz (negative an der Unterseite. Dies ist in Abbildung 2 dargestellt. Das Erdungskabel kann einfach in der Saline Bad genommen werden.
      Abbildung 2
      Abbildung 2: Head Bühne Configuration
    10. Nun verbinden Sie das USB-Kabel aus dem PowerLab 26T an den Laptop. Stellen Sie sicher, dass sowohl der Verstärker und PowerLab26T angeschlossen sind und eingeschaltet, bevor LabChart7 auf dem Computer.
    11. Öffnen LabChart7.
      • Die LabChart Welcome Center-Box öffnet sich. Schließen Sie es.
      • Klicken Sie auf Setup
      • Klicken Sie auf Kanaleinstellungen. Ändern Sie die Anzahl der Kanäle auf 1 (unten Kasten links) drücken OK.
      • An der oberen linken Ecke des Diagramms stellen Sie den Zyklen pro Sekunde bis etwa 2k. Setzen Sie den Volt (y-Achse) bis etwa 500 oder 200 mV.
      • Klicken Sie auf Kanal 1 auf der rechten Seite des Diagramms. Klicken Sie auf Eingang Verstärker. Stellen Sie sicher, dass die Einstellungen: single-ended, AC-gekoppelt, und (invertiert das Signal bei Bedarf), Invertzucker und Anti-Aliasing, werden überprüft.
      • Um die Aufnahme zu starten drücken beginnen.

    2,3) Dissection

    1. Crayfish (Procamarus clarkii) messen 6-10 cm in Körperlänge sollte bereits auf Eis gelegt werden, um das Tier zu betäuben, bevor Dissektion beginnt.
    2. Halten Sie den narkotisierten Krebse hinter den Klauen mit einer Hand. Schnell, aus der Augenhöhle in die Mitte des Kopfes auf beiden Seiten abgeschnitten, und dann enthaupten die Krebse (Anmerkung: das Blut aus der Vorbereitung wird klebrig sein, wenn es trocknet, so waschen Sie die Werkzeuge, wenn abgeschlossen).
      Abbildung 3
      Abbildung 3: Enthauptung von Flusskrebsen
    3. Nachdem die Krebse wird enthauptet, Schnitt zwischen dem Thorax und Abdomen (Schwanz) auf der Bauchseite. Es sollte einfach auf den Bauch aus dem Thorax zu trennen. Hinweis: Wenn die Krebse ist männlich, schneiden Sie den stylets (männliche Fortpflanzungssystem Teile) aus, bevor die Trennung der Bauch und Brustkorb. (Unten in Abbildung 4a gezeigt).
    4. Abbildung 4
      Abbildung 4: Isolierung des Bauches
    5. Legen Sie ein Blatt der Schere in den Bauch, und mit der Schere Tipps zeigt weg von der Vorbereitung, an den seitlichen Rand abgeschnitten. Wiederholen Sie auf der gegenüberliegenden Seite.
      Abbildung 5
      Abbildung 5: Longitudinal Dissektion des Bauches
    6. Nehmen Sie das hintere Ende der Pinzette (# 3) und schieben Sie die Muskeln und GI-Trakt von der Rückenseite der Zubereitung. Achten Sie darauf, drücken Sie auf die Muskeln.
    7. Cut über (lateral lateral) der letzten Rippe auf der Bauchseite des Schwanzes zu entfernen.
      Abbildung 6
      Abbildung 6: Entfernung der ventralen Teil des Bauches
    8. Emerge der Vorbereitung in Flusskrebse Kochsalzlösung (ein modifiziertes Van Harreveld-Lösung).
    9. Mit Blick auf die Vorbereitung unter dem Mikroskop können die tiefen extensor medialen Muskeln (DEM) durch seine Fasern in einer Helix verdreht, und die tiefe extensor seitlichen Muskeln, mit linearer Fasern entfernt werden können unterschieden werden (siehe Anhang Abbildungen 1 und 2). Legen Sie zwei Stifte in die median Region am distalen Teil des Bauches zwischen den DEM Muskeln auf der ersten und zweiten Rippen (Abb. 7).
      Abbildung 7
      Abbildung 7: Sicherung der Vorbereitung für die Aufnahme der Nerven, die die sensorischen Nerven MRO.
    10. Das Nervenbündel, die verwendet werden, um aus verlaufen entlang der seitlichen Kante neben der Oberhaut (Abbildung 7) aufnehmen wird. (Es kann notwendig sein, um über die Vorbereitung Schlag oder Tropfen Kochsalzlösung in das Bad mit einer Pipette auf die Nerven durch seine Bewegung zu finden)

    Hinweis:

    Jedes Abdominalsegment hat zwei Sätze von der schnell und langsam adaptierende HRGs auf der rechten und linken hemisegments. Die damit verbundene Nervenbündel verlaufen entlang der seitlichen Kante neben der Nagelhaut. Dies ist das Nervenbündel, dass man aus aufzuzeichnen. Man wird nicht in der Lage sein den HRGs Blick, weil sie unter dem Del1 und 2 Muskeln (Anhang Abbildungen 1 und 2) befinden. Abbildung 8 gibt einen Überblick über die Sektionen zu machen, um den Bauch zu isolieren.

    Abbildung 8
    Abbildung 8: Übersicht der allgemeinen Dissektion bis zum Unterleib zu isolieren. A, B und C sind die Folge von Schritten in der Zerlegung der Krebse.

    3) Ergebnisse

    3,1) Recording

    Generalisierte Reaktionen aus der langsam und schnell anzupassen HRGs beim Stretching und Aufrechterhaltung einer Strecke sind in Abbildung 9 dargestellt. In dieser Übung wird man von beiden HRGs zusammen Aufzeichnung als ihre Axone in die gleiche Nervenbündel enthalten sind.

    Abbildung 9
    Abbildung 9: Die Krebse hat zwei Typen von Neuronen in der MRO. Die phasischen, die durch schnelle Motor Axone und die Tonika, die durch langsame Motor Axonen innerviert innerviert sind. (A) Wenn ein Tonikum-Rezeptor stimuliert wird es langsam passt sich dem Reiz und weiterhin einen stetigen Brennen Muster der Aktionspotentiale. (B) Wenn eine phasische Rezeptor stimuliert wird es paßt sich schnell an den Reiz und Brände nur eine kurze Muster der Aktionspotentiale.

    Der ganze Nerv, motorischen und sensorischen Neuronen enthält, wird aus (Abbildung 10) erfasst. Allerdings wird man nur erkennen, die sensorischen Neuronen als Antrieb aus dem Bauchmark des Tieres durchtrennt wurde.

    Abbildung 10
    Abbildung 10: Das Nervenbündel bis in die Aufnahme-Elektrode gesaugt werden. (A) Die freien Nervenendigungen wird gezeigt, schwebend über den seziert Bauch. (B) beschreibt die Nervenbündel und der Kunststoff Saugelektrode der Nähe des Nervs. (C) Die segmentale Nerv ist in den Sog Elektrode, die in blau umrandete gezogen wird.

    Man ist nun bereit, die elektrischen Reaktionen aus der HRGs aufzunehmen.

    1. Legen Sie die Vorbereitung unter der Dissektion Umfang und Vorbereitung der Aufnahme einzurichten.
    2. Elektrisch Boden der Badewanne, indem Sie einen Silber-Chlorid-Erdungskabel in die Badewanne und das andere Ende an eine gemeinsame Basis. Hinweis: Manchmal kann elektrische Störungen während der Aufnahme verursachen. Wenn dies geschieht nicht Boden des Bades.
    3. Verwenden Sie das Mikroskop auf die Nerven zu erfassenden finden
      Hinweis: Achten Sie auf das Segment mit den am besten zugänglichen Nerven. Der Nerv ist weiß, und kann mit Hilfe der Pipette Kochsalzlösung um den Nerv Spray gesehen werden oder durch leichtes Pusten auf die Vorbereitung. Dies bewirkt, dass der Nerv sich zu bewegen und macht es leichter zu identifizieren.
    4. Jetzt, wo die Nerven stattgefunden hat, die Saug-Elektrode aus der Mikromanipulator direkt über dem Nerv (Abbildung 10) identifiziert.
    5. Vorsichtig auf die Spritze, um den Nerv in die Elektrode (man kann die Nerven in die Elektrode mit der Verwendung des Mikroskops gesaugt zu sehen) ziehen zu ziehen.
    6. Drücken Sie die Start-Taste auf Labscope7.
    7. Mit der Pinzette vorsichtig bewegen den Schwanz des Krebses nach oben und unten 180 bis 45 und 90 Ecken. Beachten Sie den Unterschied in den Aufnahmen an jedem anderen Blickwinkel. (Bei einem Wechsel der Position der Winkel stellen Sie sicher, ändert sich der Winkel mit den entsprechenden neuronalen Aktivität auf dem Bildschirm beachten. Diese getan werden kann, mit dem Kommentar-Marker in der Software sein.)
    8. Notieren Sie die Antwort Bewegungen zu verschiedenen statischen Bewegungen in der Tabelle unten.
      • Halten Sie die Krebse Schwanz in einem 45 ° für 15 Sekunden.
      • Push-Station auf dem LabChart7 Bildschirm. Notieren Sie die Anzahl der Aktionspotentiale, die während der letzten Sekunde aufgezeichnet aufgetreten.
      • Halten Sie die Krebse Schwanz in einem 45 ° für 1 Minute.
      • Push-Station auf dem LabChart7 Bildschirm. Notieren Sie die Anzahl der Aktionspotentiale, die während der letzten Sekunde aufgezeichnet aufgetreten.
      Erläuterung: Der Lab-Diagramm-Bildschirm ist ein bewegendes Diagramm, das in Millivolt (y-Achse) vs Sekunden (x-Achse). Er misst, wie viele Aktionspotenziale treten in einer gewissen Zeit. Darüber hinaus misst die Amplitude in Volt pro Aktionspotential oder einer extrazellulären Bereich Potenzial. Die Amplitude ist ein relatives Maß, die verwendet werden um festzustellen, ob unterschiedliche Größe der extrazellulären aufgezeichneten Aktionspotentiale vorhanden sind werden kann. Ein Aktionspotential durch eine extrazelluläre Feldpotential aufgezeichnet wird, um als "spike" bezeichnet. Je weiter weg von den Nerven, je kleiner die Spitze werden. Der Verlierer der Armatur auf der Saugelektrode je kleiner die Spitze wird wie die aktuelle mit der niedrigen Dichtungswiderstand um den Nerv zu bündeln und die Saugelektrode Öffnung verloren geht.

    Chart 1:

    (°) Anzahl der Aktionspotentiale in 1 Sekunde nach 3 Sekunden Anzahl der Aktionspotentiale in 1 Sekunde nach 10 Sekunden
    180 ° (flach)
    45 °
    90 °

    Fragen über während der Durchführung dieser Experimente denken, sind: Gibt es ein Muster und konsequente Antwort auf die Flexion und Extension Bewegungen des Gelenkes? Welche Art von Reaktionen durch Pinning oder Halten des Telson an verschiedenen festen Positionen hervorgerufen? Ist diese Antwort konsistent, wenn wiederholt?

    Machen Sie genaue Aufzeichnungen über die Art der Reaktionen beobachtet. Nachdem Sie mit Ihren Beobachtungen zufrieden sind, machen ständige Aufzeichnungen über diese Aktivität durch das Speichern der Daten-Dateien. Einmal mit den Beobachtungen, die Sie in Abschnitt 3 gemacht haben zufrieden sind, auf weitere Aufnahmen von den Nerven in den Segmenten 4 oder 5 oder auf der anderen Seite des Segments 3, um die Aktivität zu beobachten bewegen.

    Man kann bestimmen wollen, wenn Neuromodulatoren (Octopamin, Serotonin und Proctolin) oder andere Verbindungen oder eine veränderte Zusammensetzung in der ionischen Natur der Salzlösung erzeugt unterschiedliche Reaktionen von den in den definierten Kochsalzlösung erhalten.

    3,2) Färbung mit Methylenblau

    Man kann in der Lage sein zu sezieren die Muskeln (siehe Anhang), um den HRG mit einer Maltechnik zu sehen. Nehmen Sie die Vorbereitung und gießen Sie die Krebse Kochsalzlösung aus. Legen Sie ca. 5 ml Methylenblau-Lösung in die Vorbereitung und schwenken Sie die Schüssel für ein paar Minuten. Dann gießen Sie das überschüssige Methylenblau in den Abfallbehälter und gießen Sie frisches Kochsalzlösung auf die Vorbereitung. Jetzt die Schale unter dem Mikroskop zu starten Sezieren der Muskel den HRGs zu sehen. Schneiden Sie das Segment an der Rippe (lateral median), indem ein Teil der Schere unter den Muskel-und Hochziehen, während Sie entlang der Muskel abgeschnitten. Sobald der DEL 1 und 2 Muskeln sind dann schälen Muskel zurück geschnitten und eine dünne Schicht des Muskels (SEM) zu beachten. Die Hauptrefinanzierungsgeschäfte sind die letzten beiden medialen Fasern, die parallel zur Helix Muskel (Abbildung 11).

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    Abbildung 11: Die schematische Darstellung eines Abdominalsegment zeigt die Muskelgruppen (A) und einem gefärbten Präparat mit Methylenblau (B) hilft, die Muskeln in einer intakten Präparat abzugrenzen. Die umrissene Fläche in A ist in B mit einer vergrößerten Ansicht dargestellt. In B sind die Del1 und 2 Muskelgruppen nicht weggeschnitten, wie in der unteren Hälfte des schematisch dargestellt, wie in A gezeigt

    Für Schüler Übungen könnte man wünschen, dass die Schüler die folgenden Fragen beantworten:

    1. Was ist ein interozeptiven Rezeptor?
    2. Wie interozeptiven Rezeptoren beziehen sich auf Propriozeptoren?
    3. Erklären sensorischen Anpassung und wie es zu diesem Labor beziehen.
    4. Was ist Bandbreite Fraktionierung? Was bedeutet es ermöglichen das ZNS zu tun?
    5. Ist das Neuron Sie verzeichnete einen phasischen oder tonischen Typ Neuron? Warum?
      (Tipp: Was würden Sie postulieren die Motoneuronen Tätigkeit möchte in Bezug auf die sensorischen Neuronen-Aktivität aussehen innerhalb einer intakten Tier)
    6. Auf einem separaten Blatt Papier zeichnen Sie ein Diagramm der Winkel von Flusskrebsen Schwanz vs die Frequenz der AP.
    7. Erklären Sie jeden Trend, dass Sie vielleicht zu beobachten in der Grafik

    Discussion

    Die Angaben in den zugehörigen Film und Text zur Verfügung gestellt haben wichtige Schritte vorgesehen, um ausreichend erfassen die Aktivität in der MRO des Krebses in situ. Ein Ziel unseres Berichts ist es, das Bewusstsein in das Potenzial für diese Vorbereitung Anstieg der Studierendenzahlen führen investigative Labors grundlegende Konzepte in der Sinnesphysiologie zu lehren. Die Vorbereitungen sind sehr robust in Lebensfähigkeit, während in einer minimalen Kochsalzlösung gebadet werden.

    Die Motorsteuerung auf der MRO Muskeln identifiziert worden ist, sondern die Regulierung der Übertragung und das Potenzial der synaptischen Plastizität sowie die Wirksamkeit der Übertragung für die erregenden und hemmenden Neuronen, bleibt eine offene Umgebung für die Untersuchung (Elekes und Florey, 1987a, b; Florey und Florey, 1955; Kuffler, 1954; Kuffler und Eyzaguirre, 1955).

    Dieses Präparat kann verwendet werden, um eine Reihe von experimentellen Bedingungen wie auch das natürliche Verbreitungsgebiet der Fortbewegung innerhalb der Tier untersuchen, um ein besseres Verständnis der Biologie des MRO für Primär-Research sowie demonstrative Zwecke verwendet werden. Edwards et al, 1981;;. Purali, 1997; Rydqvist und Purali, 1991; Rydqvist Die biophysikalischen Eigenschaften dieser sensorischen Neuronen wurde teilweise in ihrer Art der Anpassung ist in der neuronalen Aktivität mit einem gehaltenen Reiz (Brown et al, 1978 angesprochen und Swerup, 1991). Doch nur wenige Berichte Adresse Neuromodulation auf diesen sensorischen Rezeptoren und die damit verbundenen Muskelfasern (Cooper et al, 2003;. Pasztor und Macmillan, 1990). Die Berichte befassen sich mit nur ein paar der vielen Verbindungen, die bekanntermaßen in der Hämolymphe werden. Viele Modulatoren und Cocktails von Modulatoren bleiben auf dem MRO-Komplex (Muskeln und Neuronen) untersucht werden. Pasztor und Macmillan (1990) hat die Neuromodulatoren 5-HT und Octopamin auf die Aktivität der HRGs zwischen verschiedenen Arten Krebs zu untersuchen und stellte fest, dass es Arten Unterschiede. Sie haben nicht im Detail die langfristigen Einflüsse dieser Neuromodulatoren noch die Auswirkungen auf die Aktivität bei unterschiedlichen statischen Positionen der MRO zu untersuchen.

    . Rabin et al, 2009;;. Marino et al Diese Art der Zubereitung kann das Verständnis der Grundlagen der Sinneswahrnehmung und Regulierung der neuronalen Verarbeitung, die wichtig in der Rehabilitation und Disease-Management für Menschen mit motorischen Einheit Abnormitäten (Patel et al, 2009 wird die Beihilfe ., 2010). Die verschiedenen Arten von Ein-und Brand-Muster für die Überwachung der Gelenkbewegungen in zugänglichen wirbellosen Präparate können in der Robotik / Prothese (Macmillan und Patullo, 2001) verwendet werden. Es gibt immer noch viele Fragen warten auf Antworten in diesem Präparat, das von Vorteil sein in eine Reihe von Möglichkeiten kann.

    Disclosures

    Keine Interessenskonflikte erklärt.

    Acknowledgments

    Unterstützt von der University of Kentucky, Department of Biology, Office of Undergraduate Studies and College of Arts & Sciences.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    PowerLab 26T ADInstruments
    LabChart 7 ADI Instruments, Colorado Springs, CO, USA

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Alexandrowicz, J. S. Muscle receptor organs in the abdomen of Homarus vulgaris and Palinurus vulgaris. Q. J. Microsc. Sci. 92, 163-199 (1951).
    2. Brown, H. M., Ottoson, D., Rydqvist, B. Crayfish stretch receptor: An investigation with voltage-clamp and ion-sensitive electrodes. J. Physiol. 284, 155-179 (1978).
    3. Burgess, P. R., Wei, J. Y., Clark, F. J., Simon, J. Signaling of kinesthetic information by peripheral sensory receptors. Ann. Rev. Neurosci. 5, 171-187 (1982).
    4. Cooper, R. L. Proprioceptive neurons of chordotonal organs in the crab, Cancer magister Dana Decapoda, Brachyura). Crustaceana. 81, 447-475 (2008).
    5. Cooper, R. L., Govind, C. K. Axon composition of the proprioceptive PD nerve during growth and regeneration of lobster claws. J. Exp. Zool. 260, 181-193 (1991).
    6. Cooper, R. L., Ward, E., Braxton, R., Li, H., Warren, W. M. The effects of serotonin and ecdysone on primary sensory neurons in crayfish. Microscopy Res. Technique. 60, 336-345 (2003).
    7. Donelan, J. M., McVea, D. A., Pearson, K. G. Force regulation of ankle extensor muscle activity in freely walking cats. J. Neurophysiol. 101, 360-371 (2009).
    8. Eckert, R. O. Reflex relationships of the abdominal stretch receptors of the crayfish. I. Feedback inhibition of the receptors. J. Cell. Comp. Physiol. 57, 149-162 (1961).
    9. Eckert, R. O. Reflex relationships of the abdominal stretch receptors of the crayfish. II. Stretch receptor involvement during the swimming reflex. J. Cell. Comp. Physiol. 57, 163-174 (1961).
    10. Edwards, C., Ottoson, D., Rydqvist, B., Swerup, C. The permeability of the transducer membrane of the crayfish stretch receptor to calcium and other divalent cations. Neurosci. 6, 1455-1460 (1981).
    11. Elekes, K., Florey, E. New types of synaptic connections in crayfish stretch receptor organs: an electron microscopic study. J. Neurocytol. 16, 613-626 (1987).
    12. Elekes, K., Florey, E. Immunocytochemical evidence for the GABAergic innervation of the stretch receptor neurons in crayfish. Neurosci. 22, 1111-1122 (1987).
    13. Erxleben, C. Stretch-activated current through single ion channels in the abdominal stretch receptor organ of the crayfish. J. Gen. Physiol. 94, 1071-1083 (1989).
    14. Mill, P. J. Crustacean abdominal and thoracic muscle receptor organs. Structure and function of proprioceptors in the invertebrates. , Chapman & Hall. New York. 65-114 (1976).
    15. Florey, E., Florey, E. Microanatomy of the abdominal stretch receptors of the crayfish Astacus fluviatilis L. J. Gen. Physiol. 39, 69-85 (1955).
    16. Hartman, H. B., Cooper, R. L. Regeneration and molting effects on the proprioceptor organ in the Dungeness crab, Cancer magister. J. Neurobiol. 25, 461-471 (1994).
    17. Hunt, C. C., Wilkerson, R. S., Fukami, Y. Ionic basis of the receptor potential in primary endings of mammalian muscle spindles. J. Gen. Physiol. 71, 683-698 (1978).
    18. Kuffler, S. W. Mechanisms of activation and motor control of stretch receptors in lobster and crayfish. J. Neurophysiol. 17, 558-574 (1954).
    19. Kuffler, S. W., Eyzaguirre, C. Synaptic inhibition in an isolated nerve cell. J. Gen. Physiol. 39, 155-184 (1955).
    20. Macmillan, D. L., Patullo, B. W. Insights for robotic design from studies of the control of abdominal position in crayfish. Biol. Bull. 200, 201-205 (2001).
    21. Marino, B. F., Stucchi, N., Nava, E., Haggard, P., Maravita, A. Distorting the visual size of the hand affects hand pre-shaping during grasping. Exp. Brain Res. , 202-202 (2010).
    22. McCarthy, B. J., MacMillian, D. L. The role of the muscle receptor organ in the control of the abdominal extension in the crayfish Cherax. J. Exp. Biol. 198, 2253-2259 (1995).
    23. Mill, P. J., Lowe, D. A. The fine structure of the PD proprioceptor of Cancer pagurus.I. The receptor strand and the movement sensitive cells. Proc. R. Soc. Lond. B. 184, 179-197 (1973).
    24. Nakajima, Y., Onodera, K. Membrane properties of the stretch receptor neurons of crayfish with particular reference to mechanisms of sensory adaptation. J. Physiol. 200, 161-185 (1969).
    25. Nakajima, Y., Takahashi, K. Post-tetanic hyperpolarization and electrogenic Na pump in stretch receptor neurone of crayfish. J. Physiol. 187, 105-127 (1966).
    26. Pasztor, V. M., MacMillan, D. L. The actions of proctolin, octopamine and serotonin on the crustacean proprioceptors show species and neurone specificity. J. Exp. Biol. 152, 485-504 (1990).
    27. Patel, M., Fransson, P. A., Karlberg, M., Malmstrom, E. M., Magnusson, M. Change of body movement coordination during cervical proprioceptive disturbances with increased age. Gerontol. 56, 284-290 (2010).
    28. Patullo, B., Faulkes, Z., Macmillan, D. L. Muscle receptor organs do not mediate load compensation during body roll and defense response extensions in the crayfish Cherax destructor. J. Exp. Zool. 290, 783-790 (2001).
    29. Purali, N. Mechanisms of adaptation in a mechanoreceptor. A study of mechanical and ionic factors in the crayfish stretch receptors [dissertation]. , Karolinska Institutet. Stockholm, Sweden. (1988).
    30. Purali, N., Rydqvist, B. Block of potassium outward currents in the crayfish stretch receptor neurons by 4-aminopyridine, tetraethylammonium chloride and some other chemical substances. Acta Physiol. Scand. 146, 67-77 (1992).
    31. Rabin, E., Muratori, L., Svokos, K., Gordon, A. Tactile/proprioceptive integration during arm localization is intact in individuals with Parkinson's disease. Neurosci. Lett. 470, 38-42 (2010).
    32. Rydqvist, B., Purali, N. Potential-dependent potassium currents in the rapidly adapting stretch receptor neuron of the crayfish. Acta Physiol. Scand. 142, 67-76 (1991).
    33. Rydqvist, B., Swerup, C. Stimulus-response properties of the slowly adapting stretch receptor neuron of the crayfish. Acta Physiol. Scand. 143, 11-19 (1991).
    34. Rossignol, S. Locomotion and its recovery after spinal injury. Curr. Opin. Neurobiol. 10, 708-716 (2000).
    35. Rossignol, S., Giroux, N., Chau, C., Marcoux, J., Brustein, J., Reader, T. A. Pharmacological aids to locomotor training after spinal injury in the cat. J. Physiol. 533, 65-74 (2001).
    36. Rossignol, S., Bouyer, L., Barthelemy, D., Langlet, C., Leblond, H. Recovery of locomotion in the cat following spinal cord lesions. Brain Res. Rev. 40, 257-266 (2002).
    37. Sohn, J., Mykles, D. L., Cooper, R. L. The anatomical, physiological and biochemical characterization of muscles associated with the articulating membrane in the dorsal surface of the crayfish abdomen. J. Exp. Zool. 287, 353-377 (2000).
    38. Svensson, E., Woolley, J., Wikström, M., Grillner, S. Endogenous dopaminergic modulation of the lamprey spinal locomotor network. Brain Res. 970, 1-8 (2003).
    39. Swerup, C., Rydqvist, B. The abdominal stretch receptor organ of the crayfish. Comp. Biochem. Physiol. A. 103, 433-431 (1992).
    40. Vargas, J. G., Yu, W. Audio aided electro-tactile perception training for finger posture biofeedback. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2008, 4230-4233 (2008).
    41. Vedel, J. P., Clarac, F. Combined reflex actions by several proprioceptive inputs in the rock lobster legs. J. Comp. Physiol. 130, 251-258 (1979).

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    Neuroscience Ausgabe 45 wirbellosen sensorische Krebse Schülerlabor
    Muscle-Rezeptor-Organe in der Crayfish Abdomen: Ein Schülerlabor Übung in Propriozeption
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    Leksrisawat, B., Cooper, A. S.,More

    Leksrisawat, B., Cooper, A. S., Gilberts, A. B., Cooper, R. L. Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception . J. Vis. Exp. (45), e2323, doi:10.3791/2323 (2010).

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