Method Article

Locust Sinir Aktivitesi Karakterize Multi-ünite Kayıt Yöntemleri ( Schistocerca Americana) Olfaktör Devreler

DOI:

10.3791/50139

⸱

January 25th, 2013

 ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz omurgasız koku yolunun ilk üç aşamada koku-uyarılmış yanıtlar karakterize etmek ekstraselüler çoklu ünite kayıt tekniği varyasyonları göstermektedir. Bu teknikler kolayca başka sinir sistemlerinin topluluk etkinliği incelemek için adapte edilebilir.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Olfaktör ipuçları Algılama ve yorumlama birçok organizma hayatta kalmak için çok önemlidir. Dikkate değer, filumlar genelinde türlerin kimyasal algılama için biyolojik yaklaşım evrimsel zaman 1 fazla optimize edildiğini çarpıcı benzer koku sistemleri düşündüren oylandı. Böcek koku sisteminde, koku aksiyon potansiyellerinin trenler içine kimyasal uyaranlara dönüştürmek anteni koku reseptör nöronları (ORN) tarafından transduced edilir. ORNs Duyusal input antennal lob (; omurgalı koku ampul benzer bir yapı AL) ulaştırılıyor. 2,3; al, kokular için sinirsel temsil asıl (nöronlar da projeksiyon nöronlar olarak anılacaktır PNS) oluşan bir grup dağıtılmış zamanmekansal ateşleme kalıpların şeklini alır. AL çıkışı sonradan mansap mantar vücut (MB), olfaktör bellek ve 4,5 öğrenme ile ilişkili bir yapı içinde Kenyon hücreleri (KCS) tarafından işlenir. OnuE, bu koku devrelerde koku-uyarılmış nöral yanıtlarını izlemek üzere elektrofizyolojik kayıt teknikleri sunuyoruz.

İlk olarak, ORNs 6,7 popülasyonlarının seviyesinde koku-uyarılmış yanıtları incelemek için, tek bir sensillum kayıt yöntemi sunulmaktadır. Biz ekstraselüler ORN yanıtları izlemek için elektrotları olarak salin dolu bilenmiş cam pipetler kullanımını tartışmak. Sonra, ekstraselüler ticari bir 16 kanallı elektrot 3 kullanarak PN tepkileri izlemek için bir yöntem mevcut. Ismarlama bir 8-kanal bükülmüş tel tetrode kullanarak benzer bir yaklaşım Kenyon hücre kayıtları 8 için gösterilmiştir. Biz deney düzeneği ve bu tekniklerin her biri için bugünkü temsilcisi kayıt izlerinin ayrıntıları.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Koku Hazırlama ve Gönderme

  1. İstenilen konsantrasyon seviyesini elde etmek için hacim olarak mineral yağ içinde koku çözümler seyreltilir. 60 ml bir cam şişe içinde mineral yağ ve odorant bir karışım 20 ml saklayın. Bir girişi ve bir çıkış hattı sağlamak için, bir kauçuk durdurucu (19 ölçü), yukarıdan gelen ve bir diğerinin içine iki şırınga iğneleri yerleştirin. Bu lastik tıpa ile cam şişe Seal ve giriş hattı (Şekil 1A) filtre aktif karbon tasarlanmış özel bir takın.
  2. Karbon filtre iki adet 6 ml şırınga kullanılarak yapılır. Yarısında şırınga kesin ve piston sonu atın. Isı shrink boru kullanarak bunları birbirine bağlamadan önce....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Iki farklı alkolün bir tek ORN kokusu-uyarılmış yanıtları Şekil 3B 'de gösterilmiştir. Kayıt konumuna bağlı olarak (sensilla tipi, elektrot yerleştirme) çoklu ünite kayıtları elde edilebilir.

AL bir kayıt gelen bir ham hücre dışı dalga Şekil 6A'da gösterilmiştir. Aksiyon potansiyelleri veya farklı PNS kaynaklanan değişen genliklerinin sivri Bu gerilim iz görülebilir. Keçiboynuzu antennal lob eksitatör projeksiyon nöronları ve inhibitör yerel nöron olmasına r.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

En uyarıcılardır nöron toplulukları dağıtılmış kombinatoryal tepkiler çağrıştırıyor. Bu nedenle, çok-nöron aktivitesi eşzamanlı izleme bilgisi beyin sinir devreleri ile temsil edilen ve nasıl işlendiğini uyarıcı özel anlamak için gereklidir. Burada, böcek koku yolu boyunca ilk üç işleme merkezlerinde koku-uyarılmış yanıtlar karakterize ekstrasellüler çoklu ünite kayıt teknikleri göstermiştir. Biz burada sunulan tekniklerin koku kodlama önceki çalışmalarda çok sayıda kullanılmış olan ve bu alanda 3,6,13-17 bir.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cömert start-up fonları Biyomedikal Mühendisliği Bölümü Washington Üniversitesi, Sistemleri Neuroscience hibe, Donanma Araştırma hibe bir Office için bir McDonnell Merkezi (Grant #: N000141210089) BR yazarlar bu iş için fon aşağıdaki teşekkür etmek istiyorum

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Isim Şirket Katalog Numarası Yorumlar
Elektrofizyoloji Ekipmanları
AC yükselteç ÇİM Model P55 Tek sensillum kayıtları için
Ses monitörü (model 3300) AM Sistemleri 940000
16 kanal ön-amplifikatör ve amplifikatör Ismarlama Cal. Tech. Biyoloji Elektronik Mağazalar AL ve MB kayıtlar için
Veri toplama ünitesi National Instruments BNC-2090
Fiber optik ışık TEFE SI-72-8
Işık kaynağı 115 V TEFE NOVA
Manuel mikromanipülatör TEFE M3301R keçiboynuzu beyin kayıtları için
Boom stand Stereomicroscope1 Leica M80 keçiboynuzu beyin kayıtları için
Stereomicroscope2 Leica M205C Tek sensillum kayıtları için
Titreşim izolasyonu tablosu TMC 63-500 serisi
Motorlu mikromanipülatör Sutter Aletleri MP285 / T
Osiloskop Tektronix TD2014B
Elektrotlar / İnşaat Araçları
16 kanallı elektrot NeuroNexus A2X2-tet-3mm-150-121 antennal lob kayıtları için
Filament, ID 0.69 mm Borosilikat kılcal tüpler Sutter Aletleri BF120-69-10 Cam elektrotlar yapmak için
Mikropipet çektirme Sutter Aletleri P-1000
Fonksiyon jeneratörü Multimetre Atölyesi SG1639A altın kaplama elektrotlar için
Altın kaplama çözeltisi (siyanür olmayan) SIFCO Sektörler NC SPS 5355
Empedans test BAK Electronics Inc IMP-2 altın kaplama elektrotlar için
Döner Anahtar ELECTROSWITCH C7D0123N altın pl içinating elektrotlar
Darbe izolatörü TEFE A365 altın kaplama elektrotlar için
Q serisi elektrot tutucu Warner Instruments 64-1091
Gümüş tel 0.010 "çap AM Sistemleri 782500 Toprak elektrodu
8 Pinli DIP IC yuva Digikey ED90032-ND
Filament, ID 0.58 mm Borosilikat kılcal tüpler Warner Instruments 64-0787 bükülmüş tel tetrode inşaat
Isı tabancası Weller 6966C
Rediohm-800 tel Kanthal Hassas Teknolojileri PF002005
Titer plaka çalkalayıcı ThermoBilimsel 4625Q büküm teller
Karbür makas, 4.5 " Biyomedikal Araştırma Instr 25-1000 bükülmüş tetrode telleri kesmek için
Güzel nokta cımbız HECO 91-F5'i-SA dışında alay tetrode teller için
Koku Gönderme
6 ml şırınga Kendall 1180600777 özel tasarlanmış aktif karbon filtre
Kahverengi koku şişeleri Balıkçı 08-912-165
Kömür BuyActivatedCharcoal.com GAC-48C
Kurutucu Drierite 23005
Drierite gaz kavanoz kurutma Fischer Scientific 09-204
Şirink tüplerde Isı 3M EPS-200 koku filtre hazırlığı
Derialtı iğne alüminyum merkezi, ölçer 19 Kendall 8881-200136 koku şişeleri için giriş ve çıkış hatları sağlamak için
Madeni yağ Mallinckrodt Kimyasallar 6357-04 koku seyreltme için
Nalgene plastik boru, 890 FEP Thermo Scientific 8050-0310 taşıyıcı gaz teslimatı için
Pnömatik picopump TEFE sys-pv820 koku teslim
Polietilen boru Kimlik 0.86 mm Intramedic 427421 koku şişesi çıkışı connecti içinons ve tuzlu bolluğu tüp
Tıpalar Lab Pure 97041 koku şişeleri sızdırmazlık için
Zaman bandı PDC T-534-RP
Boru luer Cole-Parmer 30600-66
Vakum tüp McMaster-Carr 5488K66
Hazırlık / Diseksiyon
100 x 15 mm petri VWR International 89000-304
18 AWG bakır telli Lapp Kabel 4510013 tel yalıtım kauçuk conta olarak kullanılır
22 AWG çok telli Kargaburun tel Alphawire 1551 beyinplatform
Batik balmumu Jakarlı 7946000
Diş periferi Wax Henry-Schein Dental 6652151
Electrowaxer Almore Uluslararası 66000
Epoksi, 5 dk Permatex 84101
Derialtı iğne alüminyum merkezi Kendall 8881-200136
Streptomyces griseus gelen Proteaz Sigma-Aldrich P5147 keçiboynuzu beyin desheathing için
Sütür iplik steril olmayan Balıkçı NC9087024 gut çıkarıldıktan sonra karın montajı için
Vetbond 3M 1469SB ben sızdırmazlık içinputation siteleri
Dumont # 1 forsepsi (kaba) TEFE 500335
Dumont # 5 titanyum forseps (ince) TEFE 14096
Dumont # 5SF forseps (süper ince) TEFE 500085 keçiboynuzu beyin desheathing
10 cm makas diseksiyon TEFE 14393 bacaklarını ve kanatlarını kaldırmak için
Vannas makas (ince) TEFE 500086 foregut kesme, manikür kaldırmak için
Salin Profusion
Uzatma hızı akış regülatörü ile ayarlanır Moore Tıp 69136 Tuzlu su akış düzenleme için
IV idaresi ile ayarlanırY enjeksiyon yerinde Moore Tıp 73190 Tuzlu su akış düzenleme için

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ache, B. W., Young, J. M. Olfaction: diverse species, conserved principles. Neuron. 48, 417-430 (2005).
  2. Laurent, G., Wehr, M., Davidowitz, H. Temporal representations of odors in an olfactory network. Journal of Neuroscience. 16, 3837-3847 (1996).
  3. Stopfer, M., Jay....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Locust Olfactory CircuitsMulti unit RecordingSingle Sensillum RecordingPrincipal Neuron RecordingsKenyon Cell RecordingsGlass Microelectrode Fabrication16 channel Silicon ProbeTwisted Wire TetrodeAntennal Lobe RecordingsMushroom Body Recordings

Related Articles