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Neuroscience

Aplysia Californica के Odontophore करने के लिए मांसपेशियों Intrinsic के लिए एक न्यूनतम इनवेसिव लेसन तकनीक

Published: August 16, 2019 doi: 10.3791/60030

Summary

यहाँ हम भोजन व्यवहार के दौरान इन मांसपेशियों की भूमिकाओं को समझने के लिए समुद्री मोलस्क Aplysia Californica के खिला तंत्र के लिए आंतरिक मांसपेशियों के न्यूनतम इनवेसिव सर्जिकल घाव के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं।

Abstract

Aplysia Californica सीखने और व्यवहार के तंत्रिका नियंत्रण का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल प्रणाली है. इस जानवर एक अर्द्ध खुला संचार प्रणाली है, यह किसी भी महत्वपूर्ण क्षति के कारण के बिना अपनी आंतरिक संरचनाओं के कई का उपयोग करने के लिए संभव बना रही है. कई जोड़तोड़ आसानी से दोनों विवो में और इन विट्रो में प्रदर्शन किया जा सकता है, यह व्यवहार और तंत्रिका circuitry के विश्लेषण के लिए एक अत्यधिक पथ्य मॉडल बना रही है. भोजन लोभी के भीतर मांसपेशियों के कार्यों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हमने जानवर के मुख्य शरीर गुहा को खोले बिना या खिलाए गए अंग की बाहरी परतों को नुकसान पहुंचाए बिना उन्हें घाव करने के लिए एक तकनीक विकसित की है (यानी, मुख द्रव्यमान)। इस तकनीक में, लोभी आंशिक रूप से everted है, पेशी के लिए सीधी पहुँच की अनुमति. इस प्रक्रिया जानवरों को जल्दी और मज़बूती से ठीक करने के लिए अनुमति देता है. यह I7 मांसपेशियों और उप-राडुलर फाइबर घाव करने के लिए संभव बना दिया है, हमें दिखाने के लिए कि दोनों मांसपेशियों काफी विवो में खोलने के लिए योगदान करने की अनुमति.

Introduction

Aplysia Californica की खिला प्रणाली सीखने और स्मृति1को समझने के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में उपयोग का एक लंबा इतिहास है , प्रेरित व्यवहार2,3, और व्यवहार के बीच बातचीत , biomechanics और 4खिलाके दौरान तंत्रिका नियंत्रण . यह अत्यधिक सुलभ तंत्रिका circuitry है, बड़े की एक अपेक्षाकृत छोटी संख्या के साथ, पहचाने जाने योग्य न्यूरॉन्स. जानवर एक अर्द्ध खुला संचार प्रणाली है, यह महत्वपूर्ण नुकसान के कारण के बिना अपनी आंतरिक संरचनाओं के कई का उपयोग करने के लिए संभव बना रही है. यह भी दोनों विवो में और इन विट्रो में कई जोड़तोड़ के लिए मजबूत है, यह व्यवहार और तंत्रिका circuitry के विश्लेषण के लिए एक अत्यधिक पथ्य मॉडल बना रही है.

तंत्रिका पैटर्न है कि खिला व्यवहार को जन्म देने को समझने के लिए, यह नरम संरचना है कि खिला अंग, मुख द्रव्यमान4बनाता है के अंतर्निहित यांत्रिकी का वर्णन करने के लिए महत्वपूर्ण है. जबकि बाहरी मांसपेशियों की विशेषता के लिए काम किया गया है जो मुख द्रव्यमान5,6, मुख द्रव्यमान के भीतर अंतर्निहित संरचना की आंतरिक मांसपेशियों को बनाते हैं जो लोभी की सतह को नियंत्रित करता है, ओडोन्टोफोर, काफी हद तक vivo प्रयोग में करने के लिए दुर्गम. हालांकि इन मांसपेशियों में से कुछ के कार्यों पर इन विट्रो अध्ययन में किया गया है7,8, इन मांसपेशियों के लिए सीधी पहुँच की कमी यह बरकरार में उनकी भूमिका का अध्ययन करने के लिए मुश्किल बना दिया है, जानवरों व्यवहार.

एप्लासिया या इसी प्रकार की मोलस्कन प्रजातियों में इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण या घावों के लिए अधिकांश तकनीकों के लिए शरीर की दीवार9,10,11,12को खोलने की आवश्यकता होती है . शरीर की दीवार खोलने उपकला चोट का कारण बनता है, और चीरा सुरक्षित रूप से hemolymph भागने को रोकने के लिए बंद किया जाना चाहिए. इससे भी अधिक गंभीर कठिनाइयों जब Aplysia के लोभी के भीतर की मांसपेशियों तक पहुँचने का प्रयास कर रहे हैं (रेडुलर सतह के भीतर या ओडोन्टोफोर के भीतर मांसपेशियों): मुख्य शरीर गुहा के माध्यम से प्रवेश करने के बाद, एक तो कुछ के माध्यम से जाना चाहिए आंतरिक संरचनाओं तक पहुँच प्राप्त करने के लिए मुख द्रव्यमान की पेशी दीवार का भाग (चित्र 1क) इस संचित चोट और उपयोग की कठिनाई पारंपरिक साधन समस्याग्रस्त के माध्यम से दृष्टिकोण बना दिया है क्योंकि जानवरों को अच्छी तरह से इन सर्जरी से ठीक नहीं है (पूर्ण eversions के साथ जानवरों की, केवल 17% किसी भी खिला क्षमता हासिल की, एन $ 12. लगभग 85% गैर-उत्क्रमित जंतुओं को भोजन करने की क्षमता प्राप्त हुई, छ - 84)।

I7 मांसपेशी, जो एक radular सलामी बल्लेबाज8के रूप में विशेषता है, ओडोन्टोफोर ही अंदर गहरी है, आगे जटिल पहुँच. यह रडुलर डंठल के आधार के बीच फैला हुआ है (चित्र 1ैक ) और रडुलर सतह के नीचे, ओडोन्टोफोर में लुमेन के माध्यम से (चित्र 1ै) . I7 मांसपेशियों के तीन पक्षों पर मांसपेशियों की दीवारों रहे हैं, और चौथी दीवार रेडुलर डंठल के होते हैं. एक biomechanical अध्ययन के प्रयोजनों के लिए, इन संरचनाओं में से किसी के लिए प्रमुख हानि खिला तंत्र के सामान्य समारोह समझौता होगा. हम जबड़े के माध्यम से बाहर odontophore काम करने का एक उपन्यास दृष्टिकोण विकसित की है, और पतली करने के लिए एक चीरा के माध्यम से सर्जरी का आयोजन, कि यह I7 मांसपेशियों घाव करने के लिए संभव बना दिया, साथ ही नव निर्धारित ठीक मांसपेशी फाइबर कि राडुलर सतह के ठीक नीचे चलता है, जिसे हम उप-राडुलर रेशों के रूप में संदर्भित करते हैं (चित्र 1ब्)।

Figure 1
चित्र 1: परमाणु अवलोकन. (ए) अप्सरा के भीतर मुख द्रव्यमान का स्थान। (बी) ओडोन्टोफोर की बाहरी शरीर रचना। रेडुला और रैडुलर थैली की सतह पीले रंग की होती है; ओडोन्टोफोर रचना मांसपेशियों को उनके वास्तविक रंगों के आधार पर लाल रंग में दिखाया जाता है। (ग) ओडोन्टोफोर का धनुभाग, उप-राडुलर रेशों (वक्रित गुलाबी रेखा) और I7 मांसपेशी (सीधे गुलाबी रेखा) का स्थान दर्शाता है। I6 मांसपेशियों के क्रॉस अनुभाग गहरे लाल रंग में दिखाया गया है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Protocol

Aplysia अकशेरुकी हैं और इस तरह IAUC अनुमोदन के अधीन नहीं है. जानवरों के लिए असुविधा को कम करने के लिए, सुनिश्चित करें कि वे पूरी तरह से नीचे वर्णित शल्य चिकित्सा तकनीकों को लागू करने से पहले एनेस्थेटाइज ्ड हैं।

1. पशु चयन और एनेस्थेटाइजेशन

  1. यह समुद्री शैवाल की पेशकश और पुष्टि है कि काटने के अंतराल के बीच 3 और 5 s से अधिक नहीं कर रहे हैं द्वारा एक सक्रिय जानवर का चयन करें.
  2. जानवर को 0.333 मोलर मैग्नीशियम क्लोराइड (तालिका 1 देखें) के साथ 60 एमएल सीरिंज पर 18 जी सुई के साथ सिर के पास इंजेक्शन लगाकर एनेस्थेटाइज करें ताकि एनेस्थेटिक की उच्चतम सांद्रता मुख द्रव्यमान के चारों ओर हो।
    1. सुई के साथ बाहरी उपकला और भीतरी ऊतक परत दोनों में प्रवेश करने के लिए ध्यान रखें। सुनिश्चित करें कि इंजेक्शन राइनोफोर के नीचे मोटे तौर पर है, राइनोफोर और पैर के बीच आधे रास्ते, और सुई को तिरछा प्रवेश करना चाहिए, जबड़े की दिशा में इशारा करते हुए।
  3. 10 मिनट के बाद, धीरे से गिल और राइनोफोर में एक पिन डालने का प्रयास, सत्यापित करता है कि ये वापस नहीं लेते हैं, पर्याप्त एनेस्थेटिकेशन सुनिश्चित करने के लिए।
  4. सुनिश्चित करें कि मल के होंठ और जबड़े को आराम से किया जाता है ताकि ओडोन्टोफोर को उजागर किया जा सके।
    नोट: चित्रा 2A के होंठों पर wrinkling इंगित करता है कि पशु के होंठ और जबड़े पर्याप्त रूप से शल्य प्रक्रिया के लिए आराम नहीं कर रहे हैं क्षति के बिना प्रदर्शन किया. चित्रा 2B की चिकनी, आराम होंठ संकेत मिलता है कि जबड़े पूरी तरह से आराम कर रहे हैं.

Figure 2
चित्रा 2: तनाव और एनेस्थेटाइज्ड एप्लासिया मुंह में विश्राम। (ए) एप्लिया होंठों के चारों ओर मांसपेशियों में तनाव की एक उच्च डिग्री दिखा. यह जबड़े के तनाव से संबंधित है और सर्जरी के साथ आगे बढ़ने का विरोध करता है। (बी) आराम होंठ के साथ Aplysia, जबड़े के अंदर दिखा (प्रकाश ग्रे). रंग फिर से जानवर में मनाया उन लोगों के अनुरूप हैं. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. यदि किसी जानवर के होंठ आराम नहीं कर रहे हैं, मैग्नीशियम क्लोराइड के एक अतिरिक्त 30 एमएल सुई और एक और 5 मिनट प्रतीक्षा करें. यदि यह होंठ छूट में परिणाम नहीं है, उन्हें अच्छा पानी के प्रवाह के साथ एक अलग कंटेनर के लिए उन्हें ठीक करने के लिए अनुमति देने के लिए वापस (चरण 4 देखें) और एक अलग जानवर के साथ आगे बढ़ना.

2. राडुलर सतह को उजागर करना

  1. मल को ऐसी स्थिति में रखें जिससे सिर नीचे लटका हो जाए, जिससे मुख द्रव्यमान जबड़े के खिलाफ व्यवस्थित हो सके।
  2. अंगूठे और तर्जनी के साथ दबाव लागू करने के लिए जबड़े की ओर मुख द्रव्यमान धक्का, जगह में मुख द्रव्यमान पकड़े.
  3. जबड़े को घुमाएं ताकि वे दिखाई दें। साथ ही मुख द्रव्यमान पर दबाव बनाए रखें ताकि मुख द्रव्यमान का प्राक् न जबड़े के माध्यम से दिखाई दे। (चित्र 3)।

Figure 3
चित्र 3: जबड़े के अंदर के खिलाफ Buccal जन का समर्थन. उंगलियों मुख द्रव्यमान है कि जबड़े के अंदर किनारे के खिलाफ धक्का दिया गया है समर्थन जब तक prow की नोक देखा जा सकता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. ओडोन्टोफोर की फांक में कुंद बलके के सुझावों को धीरे से काम करें और जबड़े के माध्यम से रैडुलर सतह को लीवर करने के लिए उनका उपयोग करें। यदि जबड़े पर्याप्त रूप से शिथिल नहीं हैं, तो इस प्रक्रिया की सहायता करने के लिए फांक के किनारे को धीरे से समझने के लिए संदंश का उपयोग करें।
    चेतावनी: इस दबाव से जानवर को अधिक नुकसान होता है।
  2. एक बार सतह उजागर है, काम जबड़े परिधि के चारों ओर सभी तरह से रेडुलर सतह के पूर्वकाल भाग के स्पष्ट. इससे दंतधर को वापस लेने की संभावना कम हो गई है (चित्र 4) । सुनिश्चित करें कि ओडोन्टोफोर की आधी से अधिक दीवारों को उजागर न किया जाए।

Figure 4
चित्र 4: ओडोन्टोफोर का आंशिक उत्क्रम। रैडुलर सतह पूरी तरह से उजागर है, लेकिन ओडोन्टोफोर के पक्षों को खुला नहीं कर रहे हैं, यह केवल एक आंशिक eversion बना रही है। इसके अलावा घृणा की संभावना जानवर को नुकसान में परिणाम होगा. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

नोट: ओडोन्टोफोर का एक पूर्ण उत्क्रमन प्रमुख मांसपेशियों की क्षति का कारण होगा जिससे जानवरों को ठीक करने के लिए बहुत धीमी गति से कर रहे हैं।

3. सर्जिकल चीरों

  1. एक बार रेडुलर सतह पूरी तरह से उजागर हो जाने पर, सर्जरी के लिए विच्छेदन क्षेत्र के तहत मल की व्यवस्था करें।
    1. वैकल्पिक रूप से, सर्जरी के लिए जबड़े और रेडुलर सतह को स्थिर करने के लिए एक विस्तृत रबर बैंड और तीसरे हाथ का उपयोग करें, विशेष रूप से सीखने के दौरान। यह, तथापि, समय कहते हैं और प्रक्रिया है, जो यह लंबे समय से अधिक आदर्श बनाता है के लिए ऊतक क्षति में वृद्धि हुई.
  2. रैडुलर सतह को रखें ताकि फांक पक्ष अन्वेषक का सामना कर े।
  3. राडुलर आधार के निकट, राडुलर सतह को धीरे से समझें, ताकि एक क्षैतिज फ़ोल्ड शारीरिक क्रीज के लंबवत हो। इस तह को काटने के लिए महीन कैंची का प्रयोग करें, जिससे शारीरिक क्रीज पर चीरा लगाया जा सके (चित्र 5)।

Figure 5
चित्र 5: राडुलर सतह पर चीरा का स्थान। (ए) राडुलर सतह, एक चीरा के साथ। (B) राडुलर सतह के साथ हलकों दिखा जहां द्विपक्षीय I7 मांसपेशियों की किस्में संलग्न; डॉटेड रेखाएँ रैडुलर सतह के नीचे अवरोही पेशियों का स्थान दिखाती हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. मुख द्रव्यमान के इंटीरियर तक पहुँच की अनुमति देने के लिए इस प्रारंभिक चीरा को 3-5 सेमी तक बढ़ाएं।
  2. प्रकाश को समायोजित करें ताकि यह इस चीरा के माध्यम से सीधे वापस अंक.
  3. चीरा के किनारों भाग इतना है कि ओडोन्टोफोर के लुमेन और I7 मांसपेशियों की पतली ऊर्ध्वाधर किस्में दिखाई दे रहे हैं. (चित्र 6)

Figure 6
चित्र 6: राडुलर सतह चीरा के माध्यम से I7 का स्थान। चीरा के माध्यम से खोज, I7 के दोनों किस्में I4 के भीतरी सतहों के बीच देखा जा सकता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. चीरा के माध्यम से में पहुँच, I7 के दोनों किस्में समझ, और उन्हें चीरा के माध्यम से खींच, जहां के रूप में ज्यादा के रूप में मांसपेशियों को काट दिया जा सकता है के रूप में व्यावहारिक है (चित्र 7).

Figure 7
चित्रा 7: चीरा के माध्यम से I7 मांसपेशी स्ट्रैंड खींच. I7 मांसपेशियों अत्यधिक लोचदार है और हटाने के लिए चीरा के माध्यम से खींचा जा सकता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

नोट: अभ्यास के साथ, यह आमतौर पर दृष्टि से की तुलना में महसूस करके I7 का पता लगाने के लिए और अधिक प्रभावी है.

4. पोस्ट ऑपरेटिव देखभाल

  1. घावों के प्रदर्शन के बाद, पूर्वकाल स्पर्शक समझ, और अपने मूल विन्यास के लिए मल लौटने के लिए रेडुलर सतह पर नीचे धक्का।
  2. अच्छे पानी के प्रवाह के साथ एक संरक्षित वातावरण में पोस्ट सर्जिकल जानवरों रखें। बढ़ी हुई ऑक्सीजन वसूली को गति देती है। सुनिश्चित करें कि जानवरों को सतर्क और सर्जरी के बाद दिन पर उत्तरदायी हैं। यदि यह मामला नहीं है, यह माना जा सकता है कि वे ठीक नहीं होगा.
    नोट: पशु आमतौर पर सर्जरी के बाद पहले या दूसरे दिन पर फ़ीड करने के लिए शुरू हो जाएगा। यहां तक कि जानवरों है कि मुसीबत काट कर रहे हैं समुद्री शैवाल की पेशकश की जानी चाहिए, क्योंकि यह हमारे वास्तविक अवलोकन है कि एक जानवर की वसूली खाने के लिए अपने प्रयासों से सुधार हुआ है.

5. उप-राडुलर फाइबर लेसन के लिए

  1. 1.1 से 3.5 तक के चरणों का पालन करें
  2. ऊपर की ओर कोण वाले तेज किनारे के साथ चीरा के माध्यम से एक छोटे से सीधे स्केलपेल ब्लेड (#11 या इसी तरह) की नोक डालें। धीरे radular सतह के नीचे से ठीक मांसपेशियों फाइबर परिमार्जन. (चित्र8) .

Figure 8
चित्र 8: सब्राडुलर फाइबर को लेजाना। स्केलपेल ब्लेड के किनारे को चीरा के माध्यम से रेडुलर सतह के नीचे तक ऊपर की ओर कोण दिया जाता है ताकि यह धीरे से उप-राडुलर फाइबर को दूर कर सके। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. चरण 4.1 पर लौटें.

Representative Results

पिछले काम ने सुझाव दिया था कि I7 मांसपेशियों ने लोभी8को खोलने में योगदान दिया . हमारे अपने शारीरिक अध्ययनका सुझाव दिया है कि उप-राडुलर फाइबर भी लोभी खोलने के लिए योगदान कर सकते हैं. इन hypotheses का परीक्षण करने के लिए, जानवरों दोनों से पहले और एक शल्य प्रक्रिया प्राप्त करने के बाद काटने उत्पन्न करने के लिए प्रेरित किया गया. शाम जानवरों radular सतह में चीरा सहित सभी शल्य चिकित्सा कदम के अधीन थे, लेकिन कोई आंतरिक मांसपेशियों को हटा दिया गया. एक I7 घाव के अधीन पशु दोनों I7 मांसपेशियों को हटा दिया था. एक उप-राडुलर फाइबर घाव के अधीन पशु चीरा के नीचे तुरंत हटा उप-राडुलर फाइबर के $25% था। शाम के घावों का काटने के शिखर पर खोलने की चौड़ाई पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा, जबकि I7 और उप-राडुल फाइबर दोनों घावों ने काटने की चौड़ाई को काफी कम कर दिया (चित्र 9)।

Figure 9
चित्र 9: पीक बिटिंग के दौरान खोलने की चौड़ाई पर लेसन के परिणाम। दिखाया डेटा से पहले और 3 समूहों में से प्रत्येक में 5 जानवरों के लिए शल्य प्रक्रिया के बाद radula के औसत सामान्यीकृत खोलने चौड़ाई के बीच मतभेद हैं (शाम, I7 घाव, या SRF घाव), प्रत्येक जानवर के साथ अपने स्वयं के नियंत्रण के रूप में सेवारत. औसत से पहले 5 काटने के लिए लिया गया था, और 5 काटने शल्य प्रक्रिया के बाद मतलब सामान्यीकृत अंतर निर्धारित करने के लिए. खोलने की चौड़ाई रेडुला के केंद्र से शिखर प्रोट्रक्शन पर रेडुलर किनारे तक की दूरी थी, जो रेडुलर आधार की आंतरिक सतह से रेडुलर सतह के फांक-साइड किनारों तक की दूरी से सामान्यीकृत होती है। अंतर साधन प्लस या शून्य मानक विचलन के रूप में दिखाए जाते हैं. स्थापित करने के बाद कि अंतर डेटा सामान्य रूप से वितरित किए गए थे, संभावना है कि घाव कोई प्रभाव नहीं निर्धारित किया गया था (यानी, शून्य परिकल्पना का परीक्षण किया गया था कि शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के प्रभाव शून्य होगा, औसत पर) एक युग्मित लागू करने से प्रत्येक स्वतंत्र समूह के लिए टी परीक्षण। डेटा दर्शाता है कि शर्म घाव कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं था, जबकि I7 मांसपेशियों या उप-राडुलर फाइबर के एक घाव के एक घाव रेडुलर खोलने पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा था (पी एंड एलटी; 0.031 I7 घाव समूह के लिए, एक तारांकन के साथ संकेत दिया , या p और 0.002 SRF घाव समूह के लिए, एक डबल तारांकन द्वारा संकेत दिया). कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

शरीर का वजन मैग्नीशियम क्लोराइड डोज़
(lt;200 ग्राम 1/2 बॉडीवेट
200-350 ग्राम 1/3 बॉडीवेट
350-450 ग्राम 1/4 बॉडीवेट

तालिका 1: बॉडीवेट द्वारा मैग्नीशियम क्लोराइड खुराक।

Discussion

प्रोटोकॉल के भीतर सबसे महत्वपूर्ण कदम यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि जानवर पूरी तरह से एनेस्थेटाइज़ किया गया है, और यह कि मुख द्रव्यमान का उत्क्रमन अंतर्निहित मांसपेशियों तक पहुंचने के लिए पर्याप्त है। यह इन चरणों को सही करने के लिए कुछ अभ्यास की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन एक बार वे महारत हासिल कर रहे हैं, सर्जरी से उपज के लिए सभी प्रयोगों के 85% से अधिक होने की संभावना है किया. प्रोटोकॉल को ठीक से संशोधित करने और समस्या निवारण करने का सबसे महत्वपूर्ण तरीका यह है कि आंतरिक मांसपेशियों के स्थानों को जांचकर्ता को पूरी तरह से स्पष्ट कर सकें ताकि मुख द्रव्यमान के विच्छेदन करने में समय व्यतीत किया जाए। क्योंकि राडुलर सतह के माध्यम से सुझाव चीरा अनिवार्य रूप से अंतर्निहित उप-राडुलर फाइबर के लिए कुछ नुकसान का कारण बनता है, यह इन फाइबर के विशिष्ट क्षेत्रों से बचने के लिए चीरा की सटीक स्थान को संशोधित करने के लिए उपयुक्त हो सकता है.

शल्य तकनीक की एक सीमा यह है कि यह इस तरह के protraction की ताकत के रूप में प्रतिक्रियाओं को खिलाने पर गैर विशिष्ट प्रभाव हो सकता है. इस सीमा को दूर करने के लिए एक ही रास्ता जानवरों को अपने स्वयं के नियंत्रण के रूप में सेवा करने के लिए है। इसके अलावा, यह विशिष्ट मांसपेशियों को हटाने के अलावा पूरे शल्य प्रोटोकॉल के अधीन है जो एक शर्म घाव समूह के लिए महत्वपूर्ण है (यानी, I7 या SRFs). इन सुझावों का पालन करके, एक अन्वेषक जानवरों के बीच परिवर्तनशीलता के प्रभाव को कम करने और सर्जरी के गैर विशिष्ट प्रभाव का एक आंतरिक उपाय होगा.

पिछले काम ने शरीर की दीवार के माध्यम से घाव या नसों से13,14, या मांसपेशियों15,16,17को रिकॉर्ड करने के लिए दृष्टिकोण का उपयोग किया है . हमारी प्रयोगशाला में, हम वास्तविक रूप से देखा है कि शरीर की दीवार चीरों अक्सर हेमोलिम्फ का एक महत्वपूर्ण नुकसान और शरीर की मात्रा के इस प्रकार के साथ कर रहे हैं. जानवरों को अक्सर इससे उबरने के लिए कई दिनों की आवश्यकता होती है, और यदि शरीर की दीवार घाव सावधानी से सीवन नहीं है, तो जानवर ठीक नहीं हो सकते हैं। इसके अलावा, जानवरों के पोस्टमार्टम परीक्षा चीरा और एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया (वास्तविक टिप्पणियों) के आसपास काफी scarring से पता चलता है। इसके विपरीत, जानवरों hemolymph का कोई नुकसान नहीं दिखा या यहाँ वर्णित प्रोटोकॉल से वसूली के बाद शरीर की मात्रा में परिवर्तन ( 96 जानवरों में टिप्पणियों के आधार पर).

तकनीक के भविष्य के अनुप्रयोगों यह Aplysia के खिला तंत्र के भीतर अन्य मांसपेशियों के लिए विस्तार कर सकते हैं, और अन्य जानवरों के लिए. हम I7 मांसपेशियों और उप-राडुलर फाइबर को हटाने पर ध्यान केंद्रित किया है. ये एक ही सामान्य शल्य चिकित्सा तकनीक भी odontophore के अन्य मांसपेशियों के अधिकांश के लिए उपयोग की अनुमति. इनमें से कुछ, जैसे I5 मांसपेशियों के आंतरिक भाग, सबसे अच्छा रेडुलर सतह के माध्यम से पहुँचा रहे हैं. दूसरों, I4 के भीतर पत्रक की तरह, बेहतर odontophore के बाहरी उपकला के माध्यम से पहुँचा जा सकता है. हम प्रारंभिक परीक्षण किया है, जहां आंशिक रूप से everted odontophore के राडुलर फांक के तहत एक चीरा एक sharpened हुक के लिए उपयोग की अनुमति दी है कि तब odontophore के भीतर एक और मांसपेशी घाव के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, मांसपेशियों I88. क्योंकि यहां वर्णित सर्जिकल प्रोटोकॉल मुख्य शरीर गुहा को नहीं खोलता है, इसलिए कोई suturing की आवश्यकता नहीं है।

प्रोटोकॉल है कि हम वर्णित है नरम ऊतक संरचनाओं पर काम कर रहे अन्य जांचकर्ताओं के लिए सामान्य हित का हो सकता है कि अन्यथा हेरफेर करने के लिए मुश्किल हो जाएगा, उदा, अन्य मोलस्क के खिला उपकरण. अधिक आम तौर पर, इस प्रोटोकॉल जीभ, चड्डी या स्पर्श कोंपल18के रूप में नरम संरचनाओं के विश्लेषण के लिए अन्य उपन्यास शल्य चिकित्सा दृष्टिकोण सुझाव सकता है.

Disclosures

लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

हम कड़ी मेहनत है कि शेरी Niggel, Sisi लू, और जॉय वू में सुधार लाने और इन प्रोटोकॉल मान्य में डाल स्वीकार करना चाहते हैं. यह काम एनएसएफ अनुदान IOS 1754869 द्वारा समर्थित किया गया था.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Blunt forceps Fine Science Tools 11210-10 2 pair
Scalpel blade (#11) Fine Science Tools 10011-00
Spring scissors Fine Science Tools 15024-10
Webcam Logitech c920 for recording data

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References

  1. Pinsker, H., Kupfermann, I., Castellucci, V., Kandel, E. Habituation and Dishabituation of the GM-Withdrawal Reflex in Aplysia. Science. 167, 1740-1742 (1970).
  2. Kupfermann, I. Feeding Behavior in Aplysia: A Simple System for the Study of Motivation. Behavioral Biology. 10, 1-26 (1974).
  3. Susswein, A. J., Chiel, H. J. Nitric oxide as a regulator of behavior: New ideas from Aplysia feeding. Progress in Neurobiology. 97, 304-317 (2012).
  4. Chiel, H. J. Aplysia feeding biomechanics. Scholarpedia. 2, 4165 (2007).
  5. Neustadter, D. M., Drushel, R. F., Chiel, H. J. Kinematics of the buccal mass during swallowing based on magnetic resonance imaging in intact, behaving Aplysia californica. Journal of Experimental Biology. 205, 939-958 (2002).
  6. Neustadter, D. M., Herman, R. L., Drushel, R. F., Chestek, D. W., Chiel, H. J. The kinematics of multifunctionality: comparisons of biting and swallowing in Aplysia californica. Journal of Experimental Biology. 210, 238-260 (2007).
  7. Brezina, V., Evans, C. G., Weiss, K. R. Characterization of the membrane ion currents of a model molluscan muscle, the accessory radula closer muscle of Aplysia california. I. Hyperpolarization-activated currents. Journal of Neurophysiology. 71, 2093-2112 (1994).
  8. Evans, C. G., Rosen, S., Kupfermann, I., Weiss, K. R., Cropper, E. C. Characterization of a Radula Opener Neuromuscular System in Aplysia. Journal of Neurophysiology. 76 (2), 1267-1281 (1996).
  9. Cullins, M. J., Chiel, H. J. Electrode Fabrication and Implantation in Aplysia californica for Multi-channel Neural and Muscular Recordings in Intact, Freely Behaving Animals. Journal of Visualized Experiment. (40), 1791 (2010).
  10. Dudek, F. E., Cobbs, J. S., Pinsker, H. M. Bag cell electrical activity underlying spontaneous egg laying in freely behaving Aplysia brasiliana. Journal of Neurophysiology. 42, 804-817 (1979).
  11. Hermann, P., Maat, A., Jansen, R. The Neural Control of Egg-Laying Behaviour in the Pond Snail Lymnaea Stagnalis: Motor Control of Shell Turning. Journal of Experimental Biology. 197, 79-99 (1994).
  12. Jansen, R. F., Pieneman, A. W., Ater Maat, Pattern Generation in the Buccal System of Freely Behaving Lymnaea stagnalis. Journal of Neurophysiology. 82, 3378-3391 (1999).
  13. Kupfermann, I. Dissociation of the appetitive and consummatory phases of feeding behavior in Aplysia: a lesion study. Behavioral Biology. 10, 89-97 (1974).
  14. Scott, M. L., Kirk, M. D. Recovery of consummatory feeding behavior after bilateral lesions of the cerebral-buccal connectives in Aplysia california. Brain Research. 585, 272-274 (1992).
  15. de Boer, P. A., Jansen, R. F., ter Maat, A., van Straalen, N. M., Koene, J. M. The distinction between retractor and protractor muscles of the freshwater snail’s male organ has no physiological basis. Journal of Experimental Biology. 213, 40-44 (2010).
  16. Chiel, H. J., Weiss, K. R., Kupfermann, I. An identified histaminergic neuron modulates feeding motor circuitry in Aplysia. Journal of Neuroscience. 6, 2427-2450 (1986).
  17. Hurwitz, I., Neustadter, D., Morton, D. W., Chiel, H. J., Susswein, A. J. Activity patterns of the B31/B32 pattern initiators innervating the I2 muscle of the buccal mass during normal feeding movements in Aplysia californica. Journal of Neurophysiology. 75, 1309-1326 (1996).
  18. Kier, W. M. The diversity of hydrostatic skeletons. Journal of Experimental Biology. 215, 1247-1257 (2012).

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तंत्रिका विज्ञान अंक 150 Aplysia biomechanics तंत्रिका जीव विज्ञान न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी खिला घावों
<em>Aplysia Californica</em> के Odontophore करने के लिए मांसपेशियों Intrinsic के लिए एक न्यूनतम इनवेसिव लेसन तकनीक
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Kehl, C., Chiel, H. J. A MinimallyMore

Kehl, C., Chiel, H. J. A Minimally Invasive Lesion Technique for Muscles Intrinsic to the Odontophore of Aplysia californica. J. Vis. Exp. (150), e60030, doi:10.3791/60030 (2019).

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