Name: Güve Koku Sistemi Elektrofizyolojik Ölçümler (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Öğrenin güve koku sisteminde elektrofizyolojik ölçümler yapmayı. Canlı güveyi sabitleyip elektrotlarla anten sinyallerini kaydederek koku reseptör nöronlarının tepkilerini inceleyin. Bu yöntem böcek duyusal işlemesini anlamaya yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

USDA-NIFA/AFRI 2010-65105-20582, NSF 0.918.177 ve Bedoukian Araştırma Kuruluş tarafından desteklenir.

1. Haşarat <ol><li> Göbek orangeworm, Amyelois transitella (Paul Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) Fresno, CA badem ağaçlarından toplanan kelebekler kaynaklanan laboratuvar koloni. Bizim böceklerin koloni 28 çevre odaları (Percival A.Ş., IA) korunur ± 2 ° C, 75 ±% 10 bağıl nem ve 16:08 saat altında (ışık: karanlık) fotoğraf rejimi. </li><li> Gelişmekte olan kelebekler cinsiyetli, günlük toplanan ve plastik kutular (669 ml beslenme çantası, 13 x 13 cm boy, 4.5 cm, Rubbermaid) transfer suda ıslatılmış kağıt havlu 10 katmanları (sağlanan Thirsty Ultra Emici, 27.9 x 27.9 cm. ; Safeway). Kutu kapakları, hava sirkülasyonu sağlamak için delikli. Bu düzenleme ~ 100% RH sağlar. </li><li> Elektrofizyolojik ölçümler için 2-4 gün sonra ortaya çıkması, yüksek nem altında tutulur eski kelebekler. </li></ol> 2. Elektrofizyolojik Hazırlık <ol><li> Güveler (erkek veya kadın) büyük (yaklaşık 2 mm) bir ucu çapı üstten kesilmiş bir pipet (200 mcL, ABD Bilimsel Inc) yavaşça içine itilir. Antenleri ve baş ucu dışarıya kadar güve hafifçe nemlendirilmiş bir kağıt mendil saplama ile sonuna kadar itilir. </li><li> Maruz kalan baş, küçük bir parçası, bir gözü ve iki anten maruz bırakarak olmayan bir kuruyan kil (Claytoon, Van Aken International, CA) ile başını örten immobilize. Bu hazırlık, iki elektrot tutucu arasındaki EAG Mikromanipülatör MP-12 (Syntech Almanya) bir platform üzerine yerleştirilir. </li><li> Biz filament ile 1.0 mm borosilikat kılcal boru (TEFE Inc, FL) yapılmış ve bir mikrometre ucu daha az Mikroelektronlar elde etmek için Bir Model P-97 mikropipet çektirmesi (Sutter Instruments, CA) çekti cam elektrot kullanın. Elektrotlar sensillum lenf zil sesi (Kaissling ve Thorson 1980) ile doldurulur. Bir elektrot, kayıt elektrodu iki antenler barındıran göz açıkta kalan alanı (Leica MZ75) mikroskop altında impales ve referans olarak hizmet vermektedir. Kişi kolaylaştırmak için, distal 1-2 antennal bölümleri kayıt elektrot yerleştirilir önce kesilir. Bireysel sensilla kayıtları sinyalleri için, kayıt elektrodu mikroskobu (Olympus BX51WI 800x büyütme) altında neyin kazığa Bu kurulum biraz değiştirin. Aksiyon potansiyelleri bir sensillum tabanı cam elektrot takarak kayıt altına alınır. Sinyaller AUTOSPIKE yazılımı (Syntech Almanya) ile analiz edilecek UB-IDAC off-line yüksek empedanslı bir ön-amplifikatör (Syntech Almanya) ve beslenen tarafından güçlendirilir. AC sinyaller, 100 -10.000 Hz ve aksiyon potansiyelleri arasında filtre bant geçiren gürültüden tepeden-çukur genlikleri ayıran bir AUTOSPIKE algoritması kullanılarak bilgisayar tarafından ayıklanır. Bireysel nöronların cevaplar, spontan frekans üzerinden aksiyon potansiyeli sıklığında artış (veya düşüş) (saniyede ani) olarak hesaplanır. </li></ol> 3. Kimyasal Uyarılar ve Uyarım Protokolü <ol><li> Yüksek saflıkta kimyasallar kullanılır. Göbek orangeworm kadın feromon karışımı önemli bir bileşen, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal Bedoukian Araştırma A.Ş., CT elde edilmiştir. Kimyasallar seyreltilmiş, w / v, 10 mikrogram / mcL ve onlu dilüsyonları stok çözümleri yapmak için cam distile hekzan ile yapılır. Solvent, hekzan içinde çözünmüş bir uyarıcı kimyasal bir kısım (10 mcL) Whatman filtre kağıt şerit (8x40 mm) yüklenir, yavaşça davlumbaz altında 10 s sallayarak buharlaştırılır ve 5 ml polipropilen şerit yerleştirilir. şırınga (BD Şırınga, NJ) çeşitli birimler çıkarılır. Hekzan yalnız ve boş bir şırınga kontrol olarak hizmet vermektedir. </li><li> Hazırlık Syntech Stimulus denetleyicisi (CS-55 modeli; Syntech, Almanya) tarafından teslim nemlendirilmiş bir hava akımı düzenlenen 20 ml / sn 4 ml / s 500 ms eklenir bir uyarıcı darbe. Sinyaller uyaran darbe başlamasından önce başlayarak, 10 s 2 s kaydedilir. 500 ms darbe ile hangi ca içinde Antennal hazırlık uyarılır. 2 mL, uyaran içeren 5 ml polipropilen şırınga saflaştırılmış hava, ana hava akımı üzerine eklenir. Yüksek yanıtları takip eden en az 1 dakika veya daha fazla bir boşluk, uyarılar arasında izin verilir. </li></ol> 4. Temsilcisi Sonuçlar Kadın feromon bileşeni ile uyarılır ölçülü güveler Anten (Şekil 1), (Z, Z) -11,13-hexadecadienal sağlam doza bağımlı cevaplar (Şekil 2) oluşturmak. Bu büyük feromon bileşeni olarak tek bir birim kayıtları (Şekil 3B) izleri görüntülenir uzun trichodea sensilla (Şekil 3A) doza bağımlı eksitatör tepkiler ortaya çıkarır. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig1.jpg" alt="Şekil 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 1"> Şekil 1. maruz göbek orangeworm güve ölçülü ve anten Canlı load/2489/2489fig2.jpg "alt =" Şekil 2 "/&gt; Şekil 2 doz bağımlı EAG yanıtlar yanıt olarak ortaya çıkardı (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, büyük bir kadın feromon kurucu. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig3.jpg" alt="Şekil 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 3"> Şekil 3 erkek göbek orangeworm güve Sensilla trichoid cevap (Z, Z) doza bağımlı bir şekilde -11,13 hexadecadienal. (A) erkek göbek orangeworm güve Anten çok parçalı ve her segmentin saç yapıları gibi çok sayıda sensilla süslüdür. Ayrıntıları gösteren bir tarama elektron mikrografı, içeride (Ölçekli Barlar sırasıyla 200 ve 50 mcM). (B) trichoid sensillum Ekstrasellüler tek birim kayıtları.

<ol><li>Sattelle, D. B., Hall, L. M., Hildebrand, J. G. Insect olfactory sensilla: structural, chemical and electrical aspects of the functional organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaissling%2C+K-E+%22Receptors+for+Neurotransmitters.+Hormones+and+Pheromones+in+Insects%22">Receptors for Neurotransmitters. Hormones and Pheromones in Insects</a>. , Elsevier North-Holland. Amsterdam. 261-282 (1980).</li>
</ol>

Koku alma sinyalleri ölçmek için canlı bir göbek orangeworm güve frenleyici için geliştirilen bu romanı yöntem, sağlam ve son derece güvenilir olduğu kanıtlanmıştır. Biz rutin olarak, badem ve fıstık gibi doğal ev sahibi substratlar roman cezbedicilerde izole edilip tanımlanması için bu yöntemi kullanırlar.

<table border="1"><tbody><tr><td> Malzeme Adı </td><td> Katalog # / Model </td><td> Şirket </td><td> Yorum </td></tr><tr><td> Mikroskop </td><td> BX51WI modeli </td><td> Olympus, ABD </td><td></td></tr><tr><td> Stereo mikroskop </td><td> MZ75 </td><td> Leica Microsystems Inc ABD </td><td></td></tr><tr><td> 1.0 mm borosilikat kılcal boru filament </td><td> 1B100F-3 </td><td> TEFE A.Ş., FL </td><td></td></tr><tr><td> Mikropipet çektirmesi </td><td> P-97 </td><td> Sutter Instruments, CA </td><td></td></tr><tr><td> Stimulus denetleyicisi </td><td> CS-55 model </td><td> Syntech, Almanya </td><td></td></tr><tr><td> Yüksek Empedans pre-amplifikatörler (Evrensel Tek sona erdi prob) </td><td></td><td> Syntech, Almanya </td><td></td></tr><tr><td> Amfi / veri toplama sistemi (USB IDAC) </td><td></td><td> Syntech, Almanya </td><td></td></tr><tr><td> EAG Mikromanipülatör MP-12 </td><td></td><td> Syntech, Almanya </td><td></td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13-hexadecadienal </td><td></td><td> Bedoukian Research Inc, CT. </td><td></td></tr><tr><td> Whatman filtre kağıdı </td><td> 1001070 </td><td> Whatman ABD </td><td></td></tr><tr><td> 5 ml polipropilen şırınga </td><td> 309633 </td><td> BD Şırınga, NJ </td><td></td></tr><tr><td> pipet ucu (200 mcL) </td><td> 1111-0806 </td><td> ABD Bilimsel Inc. </td><td></td></tr><tr><td> 669 ml beslenme çantası, 13 x 13 cm boy, 4.5 cm, </td><td></td><td> Rubbermaid </td><td></td></tr><tr><td> Thirsty Ultra Emici, 27,9 x 27,9 cm </td><td></td><td> Safeway </td><td></td></tr><tr><td> Sigara kuruyan kil </td><td> 18150 </td><td> Claytoon, Van Aken International, CA </td><td></td></tr><tr><td> Çevre haznesi </td><td> I-30BLL modeli </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

güve koku sistemi elektrofizyolojik Ölçümler

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Böcek koku alma sistemleri electroantennograms (EAG) ve anteni bulunan tüm odorant reseptör nöronları (ORNs) ve bireysel ev sahipliği bu yanıtları toplanır tek sensillum kayıtları (SSR), formları kayıt odorant indüklenen yanıtları için eşsiz fırsatlar sunmaya sırasıyla sensilla. Bu yaklaşımlar, böcek kimyasal iletişimin daha iyi bir anlayış elde etmek için istismar edilmiştir. Belirlenen uyaranlara sonra böcek zararlıları için yönetim stratejileri cezbedicilerde ve kovucularda olarak kullanılabilir.

Böcek koku alma sistemleri electroantennograms (EAG) ve anteni bulunan tüm odorant reseptör nöronları (ORNs) ve bireysel ev sahipliği bu yanıtları toplanır tek sensillum kayıtları (SSR), formları kayıt odorant indüklenen yanıtları için eşsiz fırsatlar sunmaya sırasıyla sensilla.

Güve Koku Sistemi Elektrofizyolojik Ölçümler

Böcek koku alma sistemleri, koku maddelerinin tetiklediği yanıtların elektroantenogramlar (EAG) ve tekil... şeklinde kaydedilmesi için benzersiz fırsatlar sunar.

Aşağıdaki deneyin genel amacı, böcek sinir sisteminden koku tepkilerinin kaydedilmesinin kolaylığını göstermektir. Bu işlem, canlı bir güve sabitlenerek ve koku maddesinin tetiklediği tepkileri kaydetmek için antene veya tek bir nörona elektrotlar bağlanarak gerçekleştirilir. İlk adım olarak, toprak hattı olarak göze salinle dolu bir cam elektrot yerleştirilir; ikinci adım olarak, sabitlenmiş güvelerden herhangi birine, koku reseptör nöronundan tek bir birim tepkilerini kaydetmek için antenogram şeklinde elektriksel tepkilerin kaydedilmesini sağlayan salinle dolu bir cam elektrot yerleştirilir.Kayıt elektrodu, bir antenin tabanına yerleştirilir. Ardından, anten sinyali yükseltilir ve sinyalleri kaydetmek ve saklamak amacıyla bir analog dijital dönüştürücüye aktarılır. Kaydedilen elektriksel sinyale dayalı olarak, bir EAG sinyali veya bir spike formunda, doza bağımlı ve koku maddesiyle tetiklenen yanıtlar elde edilir.Naval portakal güvesinin sabitlenmiş canlı örneğinden Enterogram kaydetmek için yeni bir yöntem geliştirdik. Bu tekniğin temel avantajı, hazırlık sürecinin uzun süre dayanması, aynı güvenin birden fazla yanıtı kaydetmek için defalarca kullanılabilmesi ve aynı güvenin antenindeki tek bir sensörden tek bir birim yanıtlarını kaydetmek için de kullanılabilmesidir. Kaliforniya'da önemli bir tarımsal konumu olduğu için naval portakal güvesine odaklanıyoruz.Bununla birlikte, bu yöntem sadece temel koku fonksiyonu sorularını yanıtlamak için değil, aynı zamanda yeni çekicilerin geliştirilmesi için de diğer epitoter böceklerde kullanılabilir. Güve koku sistemi üzerine yapılan bu çalışmada, naval portakal kurdu *Ullo Ella* kullanılmıştır.Böcek kolonisi, çevresel odalarda yaklaşık 28 °C sıcaklıkta, yaklaşık %75 bağıl nemde ve 16 saat aydınlık, 8 saat karanlık şeklinde bir fotoperiyotta buğday kepeği diyeti ile beslenmektedir. Plastik bir kutuya 10 kata kadar suya doyurulmuş kağıt havlu yerleştirerek yeni çıkan güveler için kaplar oluşturun. Çıkan güveleri günlük olarak toplayıp cinsiyetlerini belirleyin ve ardından plastik kutuya aktarın. Elektrofizyolojik kayıt hazırlıkları için hava sirkülasyonuna izin verecek şekilde kutuyu delikli bir kapakla kapatın.İlk olarak, 200 µL'lik bir pipet ucunu, uç çapı yaklaşık iki milimetre olacak şekilde keserek güve için bir tutucu hazırlayın. EAG veya SSR için, çıkıştan sonraki ikinci ila dördüncü gününde olan bir güve seçin. Güveyi, nemlendirilmiş bir doku kağıdı parçası kullanarak pipetin uç kısmının karşı tarafındaki ucundan içeri yerleştirin ve güveyi nazikçe pipet ucuna doğru itin.Antenler ve başın bir kısmı uçtan dışarı çıkana kadar güveyi itmeye devam edin; başın küçük bir kısmını ve iki anteni açıkta bırakacak şekilde başı kurumayan bir kil ile kaplayarak açıkta kalan başı sabitleyin. Güve örneğini, uç çapları bir mikrondan küçük cam elektrotlar kullanarak, iki elektrot tutucu arasında bulunan elektrogram mikro manipülatör platformuna yerleştirin. Elektrotları centum limb ringer ile doldurun.Mikroskop altında, gözün açık olan bölgesini bir elektrotla delin. Bu, referans elektrot olarak hizmet eder. Bir sonraki adım, kayıt elektrotlarını antenlere yerleştirmektir.Erkek deniz turuncu kurt güvesinin anteni çok segmentlidir ve her segment çok sayıda kıl benzeri yapı ile bezelidir. Illa, ekteki görüntü antenlerden kayıt alınmasını kolaylaştırmak için illa detaylarını gösteren bir taramalı elektron mikrografıdır. Distal taraftaki bir veya iki anten segmentini kesin.Ardından, her iki anteni de kayıt elektroduna yerleştirin. Alternatif olarak, tekli sens kayıtları için kayıt elektrodunu bir sensin tabanına yerleştirin. Senslerden gelen aksiyon potansiyelleri, yüksek empedanslı bir ön amplifikatör ile yükseltilir ve autos spike yazılımı ile çevrimdışı analiz edilmek üzere USB akıllı dijital analog dönüştürücüye aktarılır.Bir sonraki adım, naval portakal kurdundan elde edilen dişi feromon karışımının ana bileşeni olan ZZ 1113 HEXA deca Now kullanılarak kimyasal stimülüsü hazırlamaktır; kimyasal maddeyi, DIC dilüsyonları oluşturmak için heksan ile seyreltin. Bir Watman filtre kağıdı üzerine 10 µL stimülüs çözeltisi yükleyin. Çözücüyü 10 saniye boyunca hafifçe sallayarak buharlaştırın.Bir çeker ocak altında, şeridi beş mililitrelik bir polipropilen şırıngaya yerleştirin; hazırlık aşamasında kontrol olarak sadece heksan ve boş bir şırınga kullanılır. EAG veya SSR, stimulus kontrolörü tarafından saniyede 20 mililitre hızla iletilen nemlendirilmiş bir hava akımı içinde tutulur. Kimyasal stimulus içeren şırıngayı hava akımı kontrolörüne bağlayın.İki saniyelik bazal elektriksel sinyalleri kaydedin. Ardından, Airstream'e 500 milisaniye boyunca saniyede dört mililitrelik bir stimülasyon darbesi ekleyin. Elektriksel sinyalleri sekiz saniye daha kaydetmeye devam edin.Stimülasyonlar arasında en az bir dakika bekleyin. Bu şekil, sabitlenmiş bir erkek güvenin antenlerinden gelen güçlü, doza bağımlı bir yanıtı göstermektedir. Dişi feromon bileşeni CZ 1113 hexaco ile stimüle edilmiştir.Heksana verilen yanıt. Araç kontrolü sırasıyla mavi çizgi ile gösterilmiştir. Feromonun daha yüksek dozları, sırasıyla daha büyük elektrogram kayıtları oluşturur.Bu şekil, dişi feromon bileşeninden gelen uyarana yanıt olarak bir trikandiumdan alınan hücre dışı tek ünite kayıtlarını göstermektedir. Bu kayıtlar, doza bağlı eksitatör bir yanıt sergilemektedir. Bu teknikte uzmanlaşıldığında, doğru şekilde uygulandığı takdirde işlem birkaç saat içinde tamamlanabilir.Bu yöntem kullanılırken kontaminasyondan kaçınmaya ve kimyasalları mümkün olduğunca saf olarak kullanmaya özen gösterin.

electrophysiological-measurements-from-a-moth-olfactory-system

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Koku için koku alma duyu nöronlarının elektrofizyolojik yanıtlar tek sensillum kayıtları kullanarak böcekleri ölçülebilir. Bu video makalede, sirke sineği antenler tek sensillum kayıtları nasıl gerçekleştirileceği gösterecektir...

Böcekler Tek Sensillum Kayıtlar Drosophila melanogaster Ve Anofel gambiae</em

Bu videoda, canlı bir Drosophila sineği elektrofizyolojik çalışmalar için bir tüpe monte edilmiştir. Elektrotlar, sineğin koku alma reseptör nöronları ile feromonlara spesifik nöronal tepkileri kaydetmek için sensillumun tabanına yerleştirilir.

Drosophila Sensilla'dan Uçucu Koku Maddelerine Yanıt Olarak Elektrofizyolojik Kayıtlar

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.

Locust Sinir Aktivitesi Karakterize Multi-ünite Kayıt Yöntemleri (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfaktör Devreler

Bu protokol Drosophila labellar tat nöronlar tarafından ateş aksiyon potansiyel yanıtları hücre dışı kayıt açıklar.

Elektrofizyolojik Kayıt<em&gt; Drosophila</em&gt; Labellar Sensilla Taste

Otonom robotlarda elektroantennogramlar (EAG'ler) şeklinde böcek antenleri kullanmak için bir protokol açıklıyoruz. Deneysel tasarımımız, bir gün içinde sabit kayıtlara izin verir ve 10 Hz'e kadar bireysel koku yamalarını çözer. Koku aramaları için EAG sensörlerinin verimliliği, bir robotu bir koku kaynağına doğru sürerken gösterilmiştir.

Koku Aramalar için Otonom Robotlar Böcek elektroantenogram Sensörleri kullanarak

Drosophila'nın ön ayakları ve hortumu, tat alma duyusal nöronlarının zengin bir repertuarını içerir. Burada, canlı sineklerin ön bacak ve hortumundaki duyusal nöronlardan gelen fizyolojik tepkileri ölçmek için kalsiyum görüntüleme kullanan bir yöntem sunuyoruz.

Fizyolojik Yanıtları Ölçüm<em&gt; Drosophila</em&gt; Canlı Kalsiyum Görüntüleme kullanma Lipit Feromonlar Sensory Nöronlar

Bu protokolün genel amacı, uzun zincirli kütiküler feromonlara tepki gösteren Drosophila olfaktör reseptör nöronlarından tek duyarlılık kaydı için düşük uçuculukta odorantları nasıl göstereceğini göstermektir.

Elektrofizyolojik Kayıt<em&gt; Drosophila</em&gt; Düşük Volatilite Kokularına Karşı Trikoid Sensilla

Bu kağıt sensilla basiconica tek sensillum kayıtları için detaylı ve son derece etkili iletişim kuralı böcek ağız dokunacı üzerinde açıklar.

Tek Sensillum kayıtları Locust Palp Sensilla Basiconica için

Bu iletişim kuralı maliyet-etkin ve uygun farmakolojik ajanları, sinirsel proteinlerin genetik mutasyonlar test etkinleştirmek için Drosophila melanogaster merkezi sinir sistemi azalan elektriksel aktivitesinin kaydetmek için bir yöntem açıklar, ve/veya keşfedilmemiş fizyolojik yolları rolü.

Üçüncü-biçim Drosophila Melanogaster merkezi sinir sisteminin etkinliğinin elektrofizyolojik kayıt

Bu makale, hem dişiler hem de erkekler de dahil olmak üzere çeşitli sivrisinek cinslerinde başarılı ve düşük gürültülü elektroantennogramlar için adım adım bir protokolü detaylandırmaktadır.

Sivrisinek elektroantennografisi için adım adım kılavuz

Öğrenin güve koku sisteminde elektrofizyolojik ölçümler yapmayı. Canlı güveyi sabitleyip elektrotlarla anten sinyallerini kaydederek koku reseptör nöronlarının tepkilerini inceleyin. Bu yöntem böcek duyusal işlemesini anlamaya yardımcı olur.

Güve Koku Sistemi Elektrofizyolojik Ölçümler

Daha fazla video keşfet