Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Oküler kinematik Vitro uyarılması kaplumbağa kranial sinirler tarafından ölçülen

7.9K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/56864

⸱

2 Haziran 2018

Bu makalede

Özet

Bu iletişim kuralı bir vitro izole kaplumbağa kafa hazırlık onların göz hareketleri kinematik ölçmek için nasıl kullanılacağını açıklar. Kafatası beyin kaldırıldıktan sonra kranial sinirler rotasyonlar göz ve öğrenci boyutlarda değişiklikleri ölçmek için akımları ile uyarılmış.

Özet

Hayvan are euthanized sonra onların dokular ölmeye başlar. Kaplumbağaları özellikle sıcak kanlı omurgalılar için karşılaştırıldığında onların dokular, bir daha uzun yaşam süresi nedeniyle bir avantaj sunuyor. Bu nedenle, uzun bir süre sinir sinyalleri araştırmaya ve hakim olmak-in onların hedef eylemler için kaplumbağaları vitro deneyler yapılabilir. İzole bir baş hazırlık kullanarak, kaplumbağalar göz hareketleri kinematik şiddetindeydi ve onların modülasyon tarafından elektrikle ilgili sinyal kranial sinirler tarafından taşınan. Kranial sinirler dokunmadan beyin kafatasından kaldırdıktan sonra disseke kafa göz hareketleri ayarlamak için bir yalpa yerleştirildi. Cam elektrotlar kranial sinirler için bağlı (oculomotor, trochlear ve abducens) ve göz hareketleri yaratamayacak akımların ile uyarılmış. Kızılötesi bir video izleme sistemi ve gözlerin quantified rotasyonlar ile göz hareketleri izlenir. Geçerli genlikleri, frekansları, bir dizi ile bakliyat ve tren süreleri yanıt üzerindeki etkileri gözlemlemek için kullanıldı. Hazırlık beyinden ayrılır çünkü sinir merkezi olarak işlenmiş duyusal bilginin yokluğunda sinyal araştırmak için izole kas hedefe gidiş efferent yol incelenebilir.

Giriş

Gerekçe kaymak kırmızı kulaklı kaplumbağaların elektrofizyolojik deneylerde kullanmak için:

Kırmızı kulaklı kaymak kaplumbağaları (Trachemys scripta elegans), dünyanın en kötü istilacı türlerin1 biri olarak kabul edilir ve bir ekosistem dertte belirtebilirsiniz. Neden kaymak kırmızı kulaklı kaplumbağaların çok başarılı olduğunu neden kötü anlaşılmaktadır ama kısmen hoşgörülü fizyolojisi ve bulundurma hipoksik koşulları2,3altında,4 yaşayabilir gergin dokuların nedeniyle olabilir . Onları istimal o için deneme sayıları t....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Not: Kırmızı kulaklı kaymak kaplumbağalar, erkek ve kadın, bir satıcıdan satın alındı. Kaplumbağalar, sıcak bir hayvan paketi 250 W kızılötesi ışıkları altında sunning için tuğla Adaları ile donatılmış iki 60 litrelik küvetleri içeren yer. Çevre su sıcaklığı 22 ° C'de ile 14/10-h açık/koyu döngüsü devam edildi Işıklar 6: 00'de açık ve 8:00 de devre dışı. Filtreleme sistemleri ile donatılmış tankları haftalık temizlenmiştir ve kaplumbağalar ad libitum her geçen gün beslenen edildi. Kırmızı kulaklı kaymak bakım kaplumbağaları ve tüm aşağıdaki deneysel prosedürler açıklanan burada32,33 kurumsal hayvan ba....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Şekil 1 fotoğraf diseksiyon açıklayan bir videodan alınan görüntülerin gösterir. Görüntüler sinir kesme beyin üzerinden önce tipik mekanlar sunar.

figure-results-1
Şekil 1: optik sinir (nII), oculomotor sinir (nIII), trochlear sinir (NIV) ve abducens sinir (in) konumları göstermek için fotoğraf diseksiyon videodan çekilen gör.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Kritik adımlar:

Bu iletişim kuralı içinde önemli adımlar şunlardır: 1) diseksiyon ve transected sinirler; canlılığı korumak için alınan bakım 2) boyutları kranial sinirler tutarlı yanıtlar sağlamak için emme elektrotlar tarafından eşleşen; ve 3) dönmenin gözün yeterli kalibrasyon sağlamak için yalpa kafasından yerleşimini.

Sorun giderme:

Diseksiyon zor olabilir, ama bir kaç kez tamamladıktan sonra adımları nispeten düz ön olmak gerekir. Bunun e.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Yazarlar Bayan Paulette McKenna ve sekreterlik desteği için bu çalışmada Lisa Pezzino ve Bay Phil Auerbach teknik destek için teşekkür ederiz. Yazarlar ayrıca Drs. Michael Ariel ve Michael S. Jones (Saint Louis Üniversitesi Tıp Fakültesi) izole vitro baş hazırlık için bize tanıtmak için teşekkür ederiz. Bu işbirliği destek için fon Biyoloji bölümü (Robert S. Chase Fonu), akademik araştırma komitesi ve Lafayette Koleji'nde sinirbilim programı tarafından sağlandı. Son olarak, bu eser 28 Eylül 2016 yılında vefat eden Bay Phil Auerbach adanmıştır; taramalı elektron mikroskobu hizmet dışı ve 5 eksenli sahne bu iletişim kuralını kullanmak için kullanışlılığı tanıdı....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Kırmızı kulaklı kaymak kaplumbağalarıKons ScientificTrachemys scripta elegansBüyük boy (kabuk uzunluğu 15-20 cm)
Sodyum klorürSigma-Aldrich Co., LLC.S5886
Potasyum klorürSigma-Aldrich Co., LLC.P5405
Magnezyum koritSigma-Aldrich Co., LLC.M7304
Sodyum bikarbonatSigma-Aldrich Co., LLC.S5761
DekstrozSigma-Aldrich Co., LLC.C5767
Konsantre hidroklorik asitSigma-Aldrich Co., LLC.H7020
Kalsiyum klorürSigma-Aldrich Co., LLC.C7902
pH metreOaktonpH 6+
Emme stimülasyon elektroduA-M Sistemleri573000Bipolar emme elektrodu. 573000 ifadesinin 573050 ile değiştirildiğini unutmayın.
Kılcal camA-M sistemleri626000Mikrofilamentsiz tek namlulu borosilikat kılcal cam, uzunluk 10 cm, dış çap 1.0 mm, iç çap 0.50 mm
Alternatif emme stimülasyon elektroduA-M Sistemleri573050Bipolar emme elektrodu. Daha büyük çaplı kılcal cam gerektirir: 627000, dış çap 1,2 mm, iç çap 0,68 mm
StereoskopLiecaGZ7Büyütme aralığı, 10x – 70x
Fiber optik ışık kaynağıAmscopeHL250-A150W Fiber optik mikroskop aydınlatıcı ışık kutusu
RongeursCarolina Biyolojik Tedarik Şirketi625654paslanmaz çelik, düz yay, 5.25"
Künt diseksiyon probuCarolina Biyolojik Tedarik Şirketi627405Huber alışveriş merkezi probu, çift uçlu prob ve arayıcı, 6 "
MicroscissorsCarolina Biyolojik Tedarik Şirketi623555Iris mikrodiseksiyon makası, paslanmaz çelik, 0.5" bıçaklar, 4.75 "uzunluğunda
İnce forsepsSigma-Aldrich Co. LLC.F6521Kuyumcu forseps, dumont No. 5, inox alaşımı, 4.25 "
Kavisli forsepsSigma-Aldrich Co., LLC.Z168696Orta uç, kavisli forseps, paslanmaz çelik, 4"
Neşter sapıSigma-Aldrich Co. LLC.S2896Neşter kolları, No. 3, paslanmaz çelik
Neşter bıçağıSigma-Aldrich Co. LLC.S2771Neşter bıçakları, No. 11, çelik
GiyotinHarvard Aparatı73-1918Kleine giyotin tipi 7575
SpatulaSigmaZ648299Mikro kaşık ve spatula tartı seti. Küçük spatula kullanın: 5.9" uzun x 0,07" Kare uçlu çap kolu: 0.17 " x 1,3 inç uzun, diğer uç tur: 0.17" x 1,27 inç uzun
kancaAutozone98069SureBilt kanca ve pena seti. Hayvanların ağzının yaralanmasını önlemek için kancanın keskin noktalarını köreltmek için öğütücü kullanın.
%95/5 O2/CO2Airgas, Inc.X02OX95C2003102%5 Karbondioksit dengesi oksijen sertifikalı standart gaz karışımı, boyut 200 Silindir, CGA-296
RegülatörAirgas, Inc.Y11244D296-AGİğne çıkışlı tek kademeli pirinç 0-100 psi analitik silindir regülatörü CGA-296. 3/8 ", iç çap, regülatöre bağlı vinil hava yolu borusundan 3/16 ", iç çap, hava taşı veya cam pastör pipetine giden havayolu bağlantısına gitmek için pirinç ayarlanabilir hava yolu boru vanası kullanın.
Ayarlanabilir hava yolu boru vanasıDoktorlar Foster ve SmithCD-12061Pirinç vana
Sert masaBilinmiyorBilinmiyorSağlam bir masanın üzerine yerleştirilmiş otomatik klav kapısı. Dokuz adet 5 inç çapındaki tenis topu, masanın üst yüzeyindeki titreşimleri izole eder.
5" tenis topuPetco Hayvan Malzemeleri A.Ş.712868Petco Jumbo Pet Tenis Topu: Toplar dilimlenmez ve otoklav kapısının alt kısmında bulunan entegre bir çerçeve içinde tutulur.
Alternatif titreşim izolasyon tablosuNewport CorporationINT1-36-6-NSert titreşim kontrol sistemi, bütünlük 1: Yüzey boyutları, 3 'x 6'Gimbal
ISI, International Scientific Instruments, Inc.SUPER III-A Tarama EM5 eksenli ösantrik aşamadan Aşama: X, Y ve Z doğrusal hareketleri, ± 20 mm, 0,1 mm hassasiyet; Rotasyonlar, dikey, ± 10& derece ve yatay, ± 12.5&4;, 1.25° ile; kesinlik. Not: hizmetten çıkarma cihazından.
Gimbal için mandrenBilinmeyenBilinmeyenbir mikrotomdan elde edilen mandren, Tarama EM aşaması
Alternatif gimbalThorLabs, Inc.MBT602/M ile GN2/MÇift eksenli açıölçer (GN2/M), kelebek vida ayarlayıcılı 3 eksenli mikroblok aşamasına monte edilmiştir (MBT602/M): kaplumbağa kafasını açıölçerin üst yüzeyinden 12,7 mm yukarıda (dönme noktasına olan mesafe) gözle tutmak için bir ayna tasarlayınVideo
tabanlı göz izleme sistemiArrington Research, Inc.ViewPoint EyeTracker, PC-60İzleme yöntemi: Karanlık göz bebeği ile kızılötesi video; Siyah beyaz kamera (Ürün BC02): 30 Hz, 640 x 480; Sistem gereksinimleri: Windows 2000, XP, 7, 8, 8.1, 10; Görme aralığı: Yatay +/- 44 derece; dikey +/- 20&�; Doğruluk ~ 0.5& derece;; Uzamsal çözünürlük ~ 0.15& derece;; Öğrenci boyutu çözünürlüğü ~ 0.03 mm; Göz verileri: X, Y bakış konumu, göz bebeği yüksekliği ve genişliği, burulma, delta süresi, toplam süre ve ilgi alanları (ROI); Gerçek zamanlı iletişim (Ürün 0022): Veri dosyasındaki kodları işaretlemek için sekiz TTL giriş kanalına sahip 4 Kanallı Analog Çıkış
Çok konumlu manyetik tabanLiman Taşımacılığı AraçlarıPittsburg, ürün #5645Manyetik tutucu 12 inç'e kadar ulaşır ve 45 lbs manyetik çekme üretir. Kamerayı konumlandırmak için kullanın. Kameraları monte etmek için makinenin ucuna delikler geçirin.
MikromanipülatörKopf900Emme elektrodunun montajı için 5 eksen manipülasyonu: X, Y, Z doğrusal hareket, 2 eksen dönüş
Bom üzerinde diseksiyon kapsamıLiecaGZ6Büyütme aralığı, 6.7x – 40x
Sinir/kas stimülatörüAstro-Med Çim TelefaktörÇimi S88Çift darbe voltaj stimülatörü: izole edilmemiş sabit voltaj darbeleri (10 mv ila 150 V) oluşturmak için bağımsız olarak çalıştırılabilen veya senkronize edilebilen iki çıkış kanalı. Bakliyatlar tek olabilir (10 μ sn - 10 sn), tekrarlayan (0,01 Hz - 1 KHz) ve trenler (1 ms - 10 s) ve TTL girişleri ve çıkışı ile senkronize. TTL çıkışlarını bir DB25 konnektörünün çıkış kanalları üzerinden ViewPoint EyeTracker'ın TTL giriş kanallarına gönderin. Not: Astro-Med Grass Telefactor artık faaliyette değil.
Akım izolasyon cihazıAstro-Med Grass TelefactorPSIU6Akım uyaran izolasyon ünitesi: S88 tarafından sabit akımların preparasyona güvenli bir şekilde iletilmesini sağlar. PSIU6, bir BNC kablosuyla S88'in çıkış kanallarından birine bağlanır. PSIU6 üzerindeki çarpan anahtarları, S88'in 0.1 ve mikro arasında değişen çok çeşitli akım genlikleri üretmesini sağlar; A'dan 15 mA'ya kadar.
İzolasyonlu alternatif sinir/kas stimülatörüA-M Systems2100İzole Nabız Stimülatörü: Ünite, sabit akımlar üretmek için dahili izolatöre sahiptir.
bilinmeyen bilinmeyen eski 'in numune tutucusunun şaftına uyacak şekilde işlendi.

Kaynaklar

  1. Kikillus, K. H., Hare, K. M., Hartley, S. Minimizing false-negatives when predicting the potential distribution of an invasive species: A bioclimatic envelope for the red-eared slider at global and regional scales. Anim Conserv. 13, 5-15 (2010).
  2. Lutz, P. L., Rosenthal, M., Sick, T. J. Living without oxygen: turtle brain as a model of anaerobic metabolism. Mol Physiol. 8, 411-42....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Göz Hareket ÖlçümüKraniyal Sinir StimülasyonuIn Vitro HazırlıkKaplumbağa Baş İzolasyonuKızılötesi Video TakibiGimbal KalibrasyonuElektriksel Stimülasyon ParametreleriNöral Sinyal AnaliziGöz Rotasyonu Kantifikasyonu