Name: Tatlandırıcı Kodlamanın Yeni Yöntemleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-06-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 59 s
Description: Keşfedin Manduca sexta'da tat alma kodlamasını in vivo çoklu reseptör nöron kayıtları ve hassas tatlandırıcı teslimatı ile. Bu yöntemler tat bilgisinin nasıl kodlandığını 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

Bu çalışma NIH-NICHD&#39;den MS&#39;e intramural hibe ile desteklenmiştir. Tatlandırıcı madde dağıtım sisteminin tasarımı ile ilgili yardım için NIH-NIMH Enstrümantasyon Çekirdeği Tesisinin G. Dold ve T. Talbot&#39;a teşekkür ediyoruz.

<ol><li>Chandrashekar, J., Hoon, M. A., Ryba, N. J. P., Zuker, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+receptors+and+cells+for+mammalian+taste%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The receptors and cells for mammalian taste.</a> Nature. 444 (7117), 288-294 (2006).</li>
<li>Chen, X., Gabitto, M., Peng, Y., Ryba, N. J. P., Zuker, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Gustotopic+Map+of+Taste+Qualities+in+the+Mammalian+Brain%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A Gustotopic Map of Taste Qualities in the Mammalian Brain.</a> Science. 333 (6047), (2011).</li>
<li>Yarmolinsky, D. A., Zuker, C. S., Ryba, N. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Common+Sense+about+Taste%3A+From+Mammals+to+Insects%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Common Sense about Taste: From Mammals to Insects.</a> Cell. 139 (2), 234-244 (2009).</li>
<li>Mueller, K. L., Hoon, M. A., Erlenbach, I., Chandrashekar, J., Zuker, C. S., Ryba, N. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+receptors+and+coding+logic+for+bitter+taste%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The receptors and coding logic for bitter taste.</a> Nature. 434 (7030), 225-229 (2005).</li>
<li>Zhao, G. Q., Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+receptors+for+mammalian+sweet+and+umami+taste%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The receptors for mammalian sweet and umami taste.</a> Cell. 115 (3), 255-266 (2003).</li>
<li>Huang, A. L., Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cells+and+logic+for+mammalian+sour+taste+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The cells and logic for mammalian sour taste detection.</a> Nature. 442 (7105), 934-938 (2006).</li>
<li>Pfaffmann, C., Carl, <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/journals/amp/14/5/226/">The afferent code for sensory quality.</a> Am Psychol. 14 (5), 226-232 (1959).</li>
<li>Lemon, C. H., Katz, D. B. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1995451/">The neural processing of taste.</a> BMC Neurosci. 8 (Suppl 3), (2007).</li>
<li>Barretto, R. P. J., Gillis-Smith, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+representation+of+taste+quality+at+the+periphery%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The neural representation of taste quality at the periphery.</a> Nature. 517 (7534), 373-376 (2015).</li>
<li>Reiter, S., Campillo Rodriguez, C., Sun, K., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+Coding+of+Individual+Chemicals+by+the+Gustatory+System%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal Coding of Individual Chemicals by the Gustatory System.</a> J Neurosci. 35 (35), 12309-12321 (2015).</li>
<li>Wilson, D. M., Boughter, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bitter+Taste+Stimuli+Induce+Differential+Neural+Codes+in+Mouse+Brain%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Bitter Taste Stimuli Induce Differential Neural Codes in Mouse Brain.</a> PLoS ONE. 7 (7), e41597(2012).</li>
<li>Glendinning, J. I., Davis, A., Ramaswamy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+different+taste+cells+and+signaling+pathways+to+the+discrimination+of+%22bitter%22+taste+stimuli+by+an+insect%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Contribution of different taste cells and signaling pathways to the discrimination of "bitter" taste stimuli by an insect.</a> The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 22 (16), 7281-7287 (2002).</li>
<li>Kay, L. M., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Information+processing+in+the+olfactory+systems+of+insects+and+vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Information processing in the olfactory systems of insects and vertebrates.</a> Semin Cell Dev Biol. 17 (4), 433-442 (2006).</li>
<li>Liman, E. R., Zhang, Y. V., Montell, C. <a target="_blank" href="http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(14)00153-6">Peripheral Coding of Taste.</a> Neuron. 81 (5), 984-1000 (2014).</li>
<li>Carleton, A., Accolla, R., Simon, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coding+in+the+Mammalian+Gustatory+System%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Coding in the Mammalian Gustatory System.</a> Trends Neurosci. 33 (7), 326-334 (2010).</li>
<li>Stocker, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+organization+of+the+chemosensory+system+in+Drosophila+melanogaster%3A+a+rewiew%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">The organization of the chemosensory system in Drosophila melanogaster: a rewiew.</a> Cell Tissue Res. 275 (1), 3-26 (1994).</li>
<li>Mitchell, B. K., Itagaki, H., Rivet, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+and+central+structures+involved+in+insect+gustation%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc+Res+Tech%22%5BJournal%5D)">Peripheral and central structures involved in insect gustation.</a> Microsc Res Tech. 47 (6), 401-415 (1999).</li>
<li>Falk, R., Bleiser-Avivi, N., Atidia, J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmor.1051500206/abstract">Labellar taste organs of Drosophila melanogaster.</a> J Morphol. 150 (2), 327-341 (1976).</li>
<li>Hodgson, E. S., Lettvin, J. Y., Roeder, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+a+primary+chemoreceptor+unit%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Physiology of a primary chemoreceptor unit.</a> Science. 122 (3166), 417-418 (1955).</li>
<li>Delventhal, R., Kiely, A., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+recording+from+Drosophila+labellar+taste+sensilla%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological recording from Drosophila labellar taste sensilla.</a> J Vis Exp. (84), e51355(2014).</li>
<li>Weiss, L. A., Dahanukar, A., Kwon, J. Y., Banerjee, D., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+molecular+and+cellular+basis+of+bitter+taste+in+Drosophila%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The molecular and cellular basis of bitter taste in Drosophila).</a> Neuron. 69 (2), 258-272 (2011).</li>
<li>Descoins, C., Marion-Poll, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+responses+of+gustatory+sensilla+of+Mamestra+brassicae+%28Lepidoptera%2C+Noctuidae%29+larvae+to+three+ecdysteroids%3A+ecdysone%2C+20-hydroxyecdysone+and+ponasterone%5BTitle%5D)+AND+%22A.+J+Insect+Physiol%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological responses of gustatory sensilla of Mamestra brassicae (Lepidoptera, Noctuidae) larvae to three ecdysteroids: ecdysone, 20-hydroxyecdysone and ponasterone.</a> A. J Insect Physiol. 45 (10), 871-876 (1999).</li>
<li>Popescu, A., Couton, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Function+and+central+projections+of+gustatory+receptor+neurons+on+the+antenna+of+the+noctuid+moth+Spodoptera+littoralis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Function and central projections of gustatory receptor neurons on the antenna of the noctuid moth Spodoptera littoralis.</a> J Comp Physiol. 199 (5), 403-416 (2013).</li>
<li>Morita, H., Yamashita, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generator+potential+of+insect+chemoreceptor%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Generator potential of insect chemoreceptor.</a> Science. 130 (3380), 922(1959).</li>
<li>Davis, N. T., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroanatomy+of+the+sucking+pump+of+the+moth%2C+Manduca+sexta+%28Sphingidae%2C+Lepidoptera%29%5BTitle%5D)+AND+%22Arthropod+Struct+Dev%22%5BJournal%5D)">Neuroanatomy of the sucking pump of the moth, Manduca sexta (Sphingidae, Lepidoptera).</a> Arthropod Struct Dev. 35 (1), 15-33 (2006).</li>
<li>Stürckow, B., Adams, J. R., Wilcox, T. A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF00298032">The Neurons in the Labellar Nerve of the Blow Fly.</a> Z Vergl Physiol. 54, 268-289 (1967).</li>
<li>Stürckow, B. Electrophysiological studies of a single taste hair of the fly during stimulation by a flowing system. Proceed 16 Intern Contr Zool. 3 (8), 102-104 (1963).</li>
<li>Christensen, T. A., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Male-specific%2C+sex+pheromone-selective+projection+neurons+in+the+antennal+lobes+of+the+moth+Manduca+sexta%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Physiol+A%22%5BJournal%5D)">Male-specific, sex pheromone-selective projection neurons in the antennal lobes of the moth Manduca sexta.</a> J Comp Physiol A. 160, 553-569 (1987).</li>
<li>Reiter, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReiter%2C+S+%22Gustatory+Information+Processing%22">Gustatory Information Processing</a>. , 
 <a target="_blank" href="https://repository.library.brown.edu/studio/item/bdr:386235/PDF/?embed=true">https://repository.library.brown.edu/studio/item/bdr:386235/PDF/?embed=true</a> (2014).</li>
<li>Saha, D., Leong, K., Katta, N., Raman, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-unit+Recording+Methods+to+Characterize+Neural+Activity+in+the+Locust+%28Schistocerca+Americana%29+Olfactory+Circuits%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits.</a> J Vis Exp. (71), (2013).</li>
<li>Pouzat, C., Mazor, O., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+noise+signature+to+optimize+spike-sorting+and+to+assess+neuronal+classification+quality%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Using noise signature to optimize spike-sorting and to assess neuronal classification quality.</a> J Neurosci Methods. 122 (1), 43-57 (2002).</li>
<li>Hill, D. N., Mehta, S. B., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quality+Metrics+to+Accompany+Spike+Sorting+of+Extracellular+Signals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Quality Metrics to Accompany Spike Sorting of Extracellular Signals.</a> J Neurosci. 31 (24), 8699-8705 (2011).</li>
<li>Fee, M. S., Mitra, P. P., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+sorting+of+multiple+unit+neuronal+signals+in+the+presence+of+anisotropic+and+non-Gaussian+variability%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Automatic sorting of multiple unit neuronal signals in the presence of anisotropic and non-Gaussian variability.</a> J Neurosci Methods. 69 (2), 175-188 (1996).</li>
<li>Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mushroom+body+memoir%3A+from+maps+to+models%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mushroom body memoir: from maps to models.</a> Nat Rev Neurosci. 4 (4), 266-275 (2003).</li>
<li>Naraghi, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Odorant-induced+oscillations+in+the+mushroom+bodies+of+the+locust%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Odorant-induced oscillations in the mushroom bodies of the locust.</a> J Neurosci. 14, 2993-3004 (1994).</li>
<li>Laurent, G., Wehr, M., Davidowitz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+representations+of+odors+in+an+olfactory+network%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Temporal representations of odors in an olfactory network.</a> J Neurosci. 16, 3837-3847 (1996).</li>
<li>Perez-Orive, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oscillations+and+sparsening+of+odor+representations+in+the+mushroom+body%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Oscillations and sparsening of odor representations in the mushroom body.</a> Science. 297, 359-365 (2002).</li>
<li>Stopfer, M., Jayaraman, V., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(03)00535-X">Odor identity vs. intensity coding in an olfactory system.</a> Neuron. 39, 991-1004 (2003).</li>
<li>Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfactory+network+dynamics+and+the+coding+of+multidimensional+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Re+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Olfactory network dynamics and the coding of multidimensional signals.</a> Nature Re Neurosci. 3, 884-895 (2002).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Burada açıklanan yöntemler, nispeten basit bir hayvandan Manduca sexta&#39;nın, tat verici doğum öncesi, sırasında ve sonrasındaki çoklu, rasgele seçilmiş GRN&#39;lerin aktivitelerini (2 saatten fazla) uzun süreler boyunca karakterize etmesine izin verir. Bu yöntemler, aynı zamanda, hassas tatlısı kontrollü, çoklu tat arttırıcı uyarıcıların hızlı ve sıralı olarak verilmesine, tatların gösterilmesinin altında yatan sinirsel mekanizmaların incelenmesine yarayan avantajlara izin verir. Bu protokol, monosinaptik olarak bağlı olan internöronlarla 10 aynı anda GRN&#39;leri izleyerek , postsinaptik hedef nöronlarına ( örn., SEZ&#39;de) gönderildiklerinde, tatlara karşı GRN&#39;lerin yanıtlarının nasıl dönüştürüldüğünü incelemek için kullanılmıştır. Buna ek olarak, bu yöntemler tatmin edici kodlamanın temel özelliklerini incelemek için karmaşık paradigmaların yürütülmesine izin vererek deneycinin ihtiyaçlarına göre uyarlanabilir. BaşlarkenÇalışmalarımız, bazen gidermek zorunda olduğumuz bir teknik problem, maksiller sinirden tetrode telleri ile sızdırma sinyalleri bulamamamızdı. Bunun olası sebepleri diseksiyon protokolü zor olduğu için çeşitlidir ve iyi bir hazırlık elde etmek için bazı uygulamalar gereklidir. İlk olarak, güve disseksiyonu esnasında, maksiller sinirler, özellikle sinir dokusunu çevreleyen kılıfın çıkartılması sırasında zarar görürler. İkincisi, eğer kılıf tamamen kaldırılmazsa, tetrode teller sinire erişemeyebilir. Her iki durumda da, genellikle yeni bir hazırlık başlatmak, bu sorunları çözmenin en kolay yoludur. Üçüncüsü, tetrode telleri ile ilgili bir problem olabilir. Bu, 1kHz&#39;de ~ 270 kΩ olmalı tellerin empedansının ölçülmesi ile kontrol edilebilir. Empedans değeri ~ 300 kΩ&#39;un üzerindeyse, istenilen empedansı elde etmek için telleri altın ile elektroplozlayın (bkz. Referans 30 ). Dördüncüsü, bir parça ekipman yanlış bağlanabilirYa da yanlış davranan. Bir diğer olası problem, sızdırma sinyallerinin kaydedilmesidir ancak nöronlar, tat arttırıcılara tepkisiz görünmektedir. Kayıtlı nöronlar, teslim edilen tat sahiplerine karşı duyarsız oldukları için olabilir. Ayrıca, GRN&#39;lerin aksonlarının yanı sıra maksiller sinirin de makro duyusal lifleri taşıdığını akılda tutmak önemlidir. Böylece, GRN&#39;ler yerine ya da GRN&#39;lere ilaveten mekanosensör nöronlardan kayıt yapmak mümkündür. Bununla birlikte, tastant uygulama sistemi, deney boyunca sabit bir mekanik girdi sağlayacak şekilde tasarlanmıştır, çünkü bir tat vericisine verilen yanıtların, teslimatının mekanik bileşenine verilen tepkilerle karıştırılması olası değildir. Bazılarına, diğerlerine değil çeşitli lezzetçilere cevap veren nöronlar, açıkça GRN&#39;ler olarak sınıflandırılabilir. Bileşik bozulması veya buharlaştırma nedeniyle tastant konsantrasyonunda veya bileşimde değişiklik yapılmasını önlemek için yeni seyreltilmiş tat vericilerini kullanmanızı öneririzÇözücü. Hortumun kirlenmesini ve / veya tıkanmasını önlemek için sistemi düzenli olarak temizlemenizi öneririz. Olas bir teknik problem, dezavantajlı bir sinyal / gürültü oranıdır. Bu problem çoğunlukla banyo zemin elektrodunun pozisyonunun yeniden kristalleştirilmesi veya ayarlanması ile çözülebilir. Diğer çözümler, cihazdaki her bir elektrik bağlantısının korunması ve minimum tutulması gerektirebilir. Son olarak, tetrode kayıtları kullanılarak elde edilen verilerin doğru analizinin dikkatli bir şekilde sivri uçlu sıralama yapılmasını gerektirdiğini belirtmek önemlidir. Tam otomatik yöntemlerin genellikle yetersiz olduğunu tespit ettik. Tetrode verilerini analiz etmeden önce 10 , 29 , 31 , 32 , 33 numaralı virüslü virüs türlerinin incelenmesini öğrenmenizi öneririz. Diseksiyon proğimize alternatiflerTocol kullanılabilir. Burada, maksilanın kafasının ventral kısmı boyunca maksiller sinirlere ve SEZ&#39;e erişim sağlayan bir diseksiyon tarif ettik, ancak bu yapılara dorsal taraftan diseke ederek erişmek de mümkündür. Dorsal yan hazırlığın, bu tatlı yapılardan derinliklerine bağlı olarak kayıt yapmak için uygun olmadığını tespit ettik, ancak bu hazırlama, mantar cismi gibi yüksek dereceli yapılardaki kayıtları etkinleştirme imkânı sağlıyor, bu alan çoklu -Sensör entegrasyonu, birleştirici öğrenme ve bellek işleme 34 . Maksiller sinirden kayıt yapmak için tetrode elektrodların kullanımına odaklandık, ancak resimde olduğu gibi standart hücre içi keskin elektrotlar da bu amaçla kullanılabilir. Buna ek olarak, her iki teknik birden fazla beyin bölgesinden ( 10) eşzamanlı kayıt yapmak için birleştirilebilir. Sinirbilimi literatürü i35 , 36 , 37 , 38 , 39 böcekler ve omurgalılara uygulanan olfaktör kodlama gibi duyusal işlemenin temel ilkelerini ortaya koymak için güçlü araçlar olduğu kanıtlanmış omurgasız modeller. Umarız yöntemlerimiz, tatlılık kodlamasıyla ilgili temel yeni anlayışlara götürecektir.

Tatlılık ve koku alma sistemleri, sırasıyla, tat ve koku algılamalarına neden olarak, çevredeki kimyasalların içsel temsillerini üretirler. Bu kimyasal duyu, organizmanın hayatta kalması için kritik olan sayısız davranışları ortaya çıkarmak için, arkadaşları ve yemekleri bulmaya, yırtıcı hayvanlardan ve toksinlerden kaçınmaya kadar çok önemli. Bu süreç, çevresel kimyasallar, duyusal reseptör hücrelerinin plazma membranlarında bulunan reseptörlerle etkileşime girdiğinde başlar; Doğrudan ya da nöronlarla olan etkileşimler yoluyla bu hücreler, kimyasalların kimliği ve konsantrasyonu hakkında elektrik sinyallerine dönüştürürler. Bu sinyaller daha sonra daha üst düzey nöronlara ve diğer beyin yapılarına iletilir. Bu adımlar ilerledikçe, orijinal sinyal her zaman organizmanın duyu bilgisini algılama, ayırma, sınıflandırma, karşılaştırma ve saklama yeteneğini teşvik eden ve uygun bir eylemi seçmek için değişikliklere uğrar. Sutyenin nasıl olduğunu anlamaÇeşitli görevleri en iyi gerçekleştirmek için çevresel kimyasallar hakkında bilgi dönüştürürken, nörobilimdeki temel bir sorundur. Tatlı kodlamanın nispeten basit olduğu düşünülmektedir: yaygın olarak kabul edilen bir görüş, bir tadı ortaya çıkaran her kimyasal molekülün (&quot;tastant&quot;) doğal olarak yaklaşık beş veya çok temel lezzet kalitesinden birine ( yani tatlı, acı, ekşi) ait olduğunu göstermektedir , Tuzlu ve umami) 1 . Bu &quot;temel lezzet&quot; görünümünde, tatlı sisteminin görevi, bu temel zevklerin hangisinin bulunduğunu belirlemektir. Ayrıca, sinir sisteminde temel tadı göstermenin altında yatan sinirsel mekanizmalar belirsizdir ve &quot;etiketli bir çizgi&quot; 2 , 3 , 4 , 5 , 6 veya &quot;çapraz lif deseni&quot; 7 tarafından yönetildiği düşünülmektedir </suP&gt; , 8 kod. Etiketli bir satır kodunda, her bir duyumsal hücre ve her bir sinirsel takipçisi, tek bir tat kalitesine tepki verir ve merkezi sinir sistemindeki yüksek işleme merkezlerine bu tada adanmış doğrudan ve bağımsız bir kanal oluştururlar. Aksine, bir lif boyunca desen kodunda, her bir duyumsal hücre, birden fazla tat kalitesine tepki verebilir; böylece, tatma maddesi hakkındaki bilgi, duyusal nöron popülasyonunun genel tepkisi ile temsil edilir. Tatlı bilgi, temel beğenilerle, etiketli çizgilerle veya başka bir mekanizma ile temsil edilip edilmediği belli değildir ve son araştırmanın odağı 3 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12&#39;dir . Yaptığımız son çalışmamız, tatlı sistemin, üretmek için spatiotemporal bir nüfus kodu kullandığını düşündürmektedirTemel lezzet kategorilerinden ziyade kişilerin zevklerini temsil etme 10 . Burada, tatlılık kodlaması çalışmasına yardımcı olacak 3 yeni araç sunuyoruz. İlk olarak, hawkmoth Manduca sexta&#39;nın, tadı elektrofizyolojik olarak incelenmesi için nispeten basit bir model organizma olarak kullanılmasını ve bir diseksiyon prosedürünü tarif etmesini öneriyoruz. İkinci olarak, bireysel GRN&#39;lerin aktivitesini kaydetmek için hücre dışı &quot;tetrodes&quot; kullanımını öneriyoruz. Ve üçüncü olarak, hayvan için tat vericinin kesin zamanlı atımlarını sağlamak ve izlemek için yeni bir cihaz önermekteyiz. Bu araçlar laboratuvarımızın ve diğerlerinin koku sistemini incelemek için kullandıkları tekniklerden uyarlanmıştır. Meyve sinek Drosophila melanogaster , çekirge Schistocerca americana ve Manduca cinsiyeti kelebekleri gibi böcekler onlarca yıldır neredeyse tüm dünyadaki temel prensipleri anlamak için güçlü kaynaklar sağlamıştır.( Örneğin, olfaksiyon 13 ). Memelilerde, tat alıcıları karmaşık ikinci elçi haberci yolları 1 , 14 aracılığıyla nöronlarla iletişim kuran uzmanlaşmış hücrelerdir. Böceklerde daha basit: tat alıcıları nöronlardır. Dahası, çevredeki memelilerin tat yolakları nispeten daha karmaşıktır, çok sayıda paralel sinir yolları vardır ve önemli bileşenler, küçük kemikli yapılarda bulunan erişilmesi zor 15 . Böcek tadı yolları daha basit gözükmektedir. Böceklerde, GRN&#39;ler, anten, ağız parçaları, kanat ve bacaklarda bulunan sensilla olarak bilinen özel yapılarda bulunur 16,17. GRN&#39;ler direk olarak tatlısı 17 olduğu düşünülen ve ikinci mertebe içeren alt ekzofajiyal bölgeye (SEZ) doğrudan yansırTatlı nöronlar 10 . Buradan bilgi refleksleri sürmek için vücuda gider ve davranışsal tercihleri ​​yönlendirmek için entegre edilmek, depolanmak ve nihayetinde yüksek beyin bölgelerine ilerlemektedir 16 . Tadı bilgisinin sinir sistemi boyunca noktadan noktaya nasıl aktarıldığını ve dönüştürdüğünü anlamak için çevresel tat tepkilerini karakterize etmek gereklidir. Böceklerde GRN&#39;lerin sinirsel aktivitesini doğrudan izlemek için en yaygın kullanılan yöntem ucu kayıt tekniği 12 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23&#39;dur. Bu, birçoğunun, erişilebilirliği nispeten kolay olan bir elektrodun doğrudan bir sensillum üzerine yerleştirilmesini içerir. Tadı, elektrot içine dahil edilir ve aktif hale getirilip extRasemiküler olarak sensillumdaki GRN&#39;lerin nöronal yanıtlarını ölçer. Ancak, tat maddesi elektrot içinde bulunduğu için, tat verici madde verilmeden önce veya çıkarıldıktan sonra GRN aktivitesinin ölçülmesi veya elektrodun 20 değiştirilmeden tatların değiştirilmesi mümkün değildir. Bir başka yöntem olan &quot;yan duvar&quot; kayıt tekniği, GRN aktivitelerini kaydetmek için kullanılmıştır. Burada, bir tat elektroniğinin ( 24) tabanına bir kayıt elektrodu yerleştirilir ve tatlar, sensillumun ucundaki ayrı bir cam kılcaldan geçirilir. Her iki teknik de GRN&#39;lerden belirli bir sensilluma kaydı sınırlar. Burada, yeni bir teknik öneriyoruz: rastgele seçilen GRN aksonlarından farklı sensilla&#39;dan kayıt yaparken, burun burunlarına da ayrı ayrı tat veriyoruz. Akson kayıtları, keskin cam elektrotlar veya hücre dışı elektrot demetleri (tetrodes), aksonları taşıyan sinire yerleştirerek elde edilirSEZ 10&#39;da püsküren GRN&#39;ler. Manduca&#39;da , bu aksonlar, tamamen aktive olduğu bilinen maksiller siniri dolaşarak, duyusal yanıtların kesin bir şekilde kaydedilmesine imkân sağlar. Aksonlardan kayıt yöntemi, iki saatten fazla bir süre boyunca, bir dizi tat verici sunumundan önce, sırasında ve sonrasında GRN yanıtlarının istikrarlı bir şekilde ölçülmesine izin verir. Burada, maksiller sinirleri SEZ ile birlikte sunmak için diseksiyon prosedürünü açıklıyoruz ve SEZ 10&#39;daki birden fazla GRN ve nöronun yanıtlarını aynı anda kaydetmeliyiz. Aynı zamanda, bir sivri sıralama yöntemi ile kombine edildiğinde, aynı anda birden fazla (ellerimizde, altıya kadar) GRN&#39;lerin analizine izin veren, ısmarlama 4 kanal bükülmüş tel tetrode kullanarak GRN&#39;lerin hücre dışı kayıtlarının kullanımını tanımlıyoruz. Tetrozlarla yapılan kayıtları, keskin hücre içi kayıtlarlaelektrotlar. Sonunda, tat arttırıcı uyaranlara yönelik yeni bir aparat tanımlıyoruz. Olumsuzluk araştırmalarında odorantlar sunmak için birçok araştırmacı tarafından uzun süre kullanılan ekipmanlardan uyarlanan yeni cihazımız, gustation çalışması için avantajlar sunar: Stürckow ve meslektaşları tarafından geliştirilen (bkz. Referanslar 26 , 27 ) önceki çok kanallı dağıtım sistemini geliştirerek aparatımız hassas hale getirir Bu zamanlamanın gerilim okumasını sağlarken, tat üreticisinin zamanlamasını kontrol etme; Ve çok sayıda tat arttırıcı uyaranın hızlı ve sıralı iletilmesini sağlar 10 . Cihaz, kontrollü nevresim verici içeceklerin verilebileceği düzenli bir temiz su akışı ile burun tıkanır. Her tastant nabzı, burun deliğinden geçer ve sonra yıkanır. Tatlar, az miktarda tatsız gıda boyası içerir; renk sensörünün, hassas zamanlamayla, tastant ovun geçişini izlemesine olanak tanırAmeliyatı.

<table><tbody><tr><td><güçlü>Diseksiyon ve Numune Hazırlama</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>polipropilen tüp, 15 mL Falcon</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-959-53A</td><td></td></tr><tr><td>İğne, Kısa eğim, 19 G x 1 - 1/2"&nbsp;</td><td>&nbsp; MONOJET</td><td>888200144</td><td>Güvedeki tüyleri çıkarmak için hava uygulamak için kullanılır.</td></tr><tr><td>Modelleme Kil-Van Aken Plastalina&nbsp;</td><td>DickBlick</td><td>33268</td><td></td></tr><tr><td>Petri kabı -100 x 15 mm&nbsp;</td><td>VWR International</td><td>89000-304</td><td></td></tr><tr><td>Pipet ucu (1 - 200 & mikro; L)</td> <td>USA Scientific</td><td>1111-0806</td><td></td></tr><tr><td>Tıraş bıçağı</td><td>Techni Edge</td><td>TE05-071</td><td></td></tr><tr><td>22 AWG standart bağlantı teli</td><td>AlphaWire</td><td>1551</td><td>Hortumu pippete ucuna yerleştirmek için.</td></tr><tr><td>Batik balmumu</td><td>Jakar</td><td>7946000</td><td></td></tr><tr><td>Elektrikli ağda</td><td>Almore International</td><td>66000</td><td></td></tr><tr><td>Stereo Mikroskop</td><td>Leica</td><td>MZ75</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #1 forseps (kaba)&nbsp;</td><td>World Precision Instruments</td><td>500335</td><td>Yağ ve sinir dışı dokuyu çıkarmak için.</td></tr><tr><td>Dumont #5 titanyum forseps (ince)&nbsp;</td><td>World Precision Instruments</td><td>14096</td><td>Yağ ve sinir dışı dokuyu çıkarmak için.</td></tr><tr><td>Dumont #5SF forseps (süper ince)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500085</td><td>Sinir dokusunu kılıfından çıkarmak için.</td></tr><tr><td>Vannas makas (ince)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500086</td><td>Kütikülü çıkarmak için.</td></tr><tr><td>Kollajenaz / Dispase</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>11097113001</td><td></td></tr><tr><td>Epoksi</td><td>Permatex</td><td>84101</td><td></td></tr> <tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Katalog Numarası</td><td>Comments</td></tr><tr><td> Salin Perfüzyon Sistemi</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hız akış regülatörü ile uzatma seti</td><td>&nbsp; B Braun Tıp A.Ş.</td><td>V5200</td><td></td></tr><tr><td>IV uygulama seti, Y enjeksiyon bölgesi ile</td><td>&nbsp; B Braun Tıp A.Ş.</td><td>V1402</td><td></td></tr> <tr><td>< güçlü > Adı< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Şirket< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Katalog Numarası< ></td><td>< güçlü > Yorumlar< / güçlü ></td></tr> <tr><td>< güçlü > Tastant Dağıtım Sistemi< / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Beyaz Yarı Saydam Naylon Boru OD 1/4 ", ID 1/8"</td> <td>Küçük Parçalar A.Ş.</td><td>B001JJT4SA</td><td>Sistemin dört ana elemanını birbirine bağlayan sert boru.</td></tr><tr><td>Havya</td><td>Devre Uzmanları</td><td>ZD200BK</td><td></td></tr><tr><td>Döner alet-Dremel</td><td>Dremel</td><td>4200</td><td></td></tr><tr><td>Polipropilen ağ, delik boyutu (delik boyutu 0,1 x 0,13 cm)&nbsp;</td><td>Endüstriyel Ağ</td><td>XN5170</td><td>Farklı hayvanların probosislerinin aynı yere yerleştirilmesini sağlamak için.</td></tr><tr><td>Basınçlı 16 Kanallı perfüzyon sistemi&nbsp;</td><td>Biyobilim Araçları</td><td>PS-16H</td><td>Tastant teslimat için. Bu sistem, pinç valfleri, boru, manifold, çözelti silindirleri, valf kontrolörü ve bağlantı aksesuarlarını içerir.</td></tr><tr><td>Polipropilen boru, ID 0.034 ", ID 0.050"</td> <td>Becton, Dickinson & Co</td><td>427421</td><td>Perfüzyon sisteminden çıkış tüpü.</td></tr><tr><td>Pnömatik PicoPump</td><td>World Hassas Aletler</td><td>SYS-PV820</td><td>Perfüzyon sisteminin çıkış kanalını kontrol etmek için.</td></tr><tr><td>Veri toplama yazılım sistemi, LabVIEW PCI-MIO-16E-4 DAQ kartı</td><td>Ulusal Aletler</td><td>LabVIEW 2011</td><td>Tastant iletimi için pico pompasını kontrol etmek ve renk sensöründen gelen sinyalleri kaydetmek için.</td></tr><tr><td>Compulab 3 Manostat peristaltik pompa</td><td>Sigma</td><td>P1366</td><td>Su pompalamak için.</td></tr><tr><td>Silikon boru, ID 1/16" OD 1/8"</td> <td>Cole-Parmer</td><td>WU-95802-02</td><td>Su kaynağını peristaltik pompa borusuna ve pompanın çıkış borusunu dağıtım sisteminin sert borusuna bağlamak için.</td></tr><tr><td>Renk sensörü-dijital fiber optik sensör</td><td>Keyence</td><td>&nbsp; FS-V31M</td><td>Tastant teslimatını izlemek için.</td></tr><tr><td>Renk sensörü-yansıtıcı fiber ünitesi</td><td>Keyence</td><td>FU35-FZ</td><td>Renk sensörü cihazını bağlamak için.</td></tr><tr><td>Dental çevre mumu</td><td>Henry-Schein Dental</td><td>6652151</td><td>Hortumu sert tüpe sabitlemek için.</td></tr><tr><td>İki adet 3.7 L'lik kap</td><td></td><td></td><td>Sisteme su sağlamak ve su atıklarını geri toplamak için.</td></tr><tr><td>Hızlı yeşil FCF&nbsp;</td><td>Sigma</td><td>F7258</td><td></td></tr><tr><td>Pansuman forseps 25,5 cm</td><td>WPI</td><td>500364</td><td>Güve hortumunu sert tüpteki hortum deliğine sokmak için.</td></tr><tr><td><güçlü > İsim< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Şirket< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Katalog Numarası< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Yorumlar< / güçlü ></td></tr> <tr><td>< güçlü > Elektrofizyoloji Ekipmanları < / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DC amplifikatör</td><td>Brown-Lee</td><td>440</td><td></td></tr><tr><td>Lamba</td><td>Schott</td><td>Schott Fostec Işık Kaynağı DCR 2</td><td></td></tr><tr><td>Manuel mikromanipülatör</td><td>Leica</td><td>mikromanipülatör</td><td>Tetrodları hayvanın beynine tam olarak yerleştirmek için. Manipülatör, x, y ve z ekseninde ince ve kaba hareketlere izin vermelidir.</td></tr><tr><td>Stereomikroskop</td><td>Leica</td><td>MZ75</td><td></td></tr><tr><td>Titreşim izolasyon masası (MICRO-g laboratuvar masası)</td><td>TMC</td><td>63-541</td><td></td></tr><tr><td>Osiloskop</td><td>Tektronix&nbsp;</td><td></td><td></td>TDS2014</tr><tr><td>16 kanallı ön amplifikatör ve amplifikatör</td><td>16 Kanal MA-800 Amplifikatör Sistemi&nbsp;</td><td>B.E.S 2013</td><td></td></tr><tr><td>Bilgisayar</td><td>Dell</td><td>optiplex 780</td><td>Önerilen minimum gereksinimler aşağıdadır. RAM: 3.32 GHz, 3GB. İşlemci: Intel Core&nbsp; 2 İkili. Grafik kartı: entegre Intel GMA X4500.&nbsp;</td></tr><tr><td>Veri toplama yazılım sistemi, LabVIEW PCI-MIO-16E-4 DAQ kartı</td><td>Ulusal Aletler</td><td>LabVIEW 2011</td><td>Tastant iletimi için pico pompasını kontrol etmek ve renk sensörü ve elektrottan gelen sinyalleri kaydetmek için.</td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Katalog Numarası</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Tastants</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>KAc</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5708</td><td></td></tr><tr><td>LiCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L9650</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>73575</td><td></td></tr><tr><td>Sükroz</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>84097</td><td></td></tr></tbody></table>

tatlandırıcı kodlamanın yeni yöntemleri

New Methods to Study Gustatory Coding 

Tat duygusu, hayvanlara hayatta kalabilmek için kritik davranışlar yaratan çevredeki kimyasalları tespit etmelerini sağlar. Gustatory Reseptör Nöronlar (GRN), tastant molekülleri tespit ettiğinde, tastantın kimliğini ve konsantrasyonunu, beyindeki takip eden nörona ileten elektriksel aktivite kalıpları olarak kodlarlar. Bu desenler, hayvanın eylemleri seçip anıları oluşturmalarına izin veren, tadıcının içsel temsillerini oluşturur. Nispeten basit hayvan modelleri kullanımı, duyusal kodlamanın temel ilkelerini incelemek için güçlü bir araçtır. Burada Manduca cinsiyet kelası kullanılarak tatlılık kodlamasını incelemek için üç yeni yöntem önermekteyiz. İlk olarak maksiller sinirleri ve subesophageal bölgeyi (SEZ) açığa çıkartmak için diseksiyon prosedürü sunarak, aksonlarından GRN aktivitesinin kayıt altına alınmasını sağlarız. İkincisi, çoklu GRN&#39;lerin aktivitesini te kaydettirerek hücre dışı elektrotların kullanımını açıklıyoruz.Direkt olarak maksiller sinir içine trode telleri. Üçüncüsü, yüksek zamansal hassasiyetle, farklı tatların atışlarını sunmak ve izlemek için yeni bir sistem sunuyoruz. Bu yöntemler, nevresel yanıtların in vitro olarak , tatlandırıcılar verilmeden önce, sırasında ve sonrasında doğrudan GRN&#39;lerden karakterize edilmesine izin verir. Birden fazla GRN&#39;den kaydedilen gerilim izlerinin örneklerini veriyoruz ve bireysel nöronların tepkilerini tanımlamak için verilere bir başak sıralama tekniğinin nasıl uygulanabileceğinin bir örneğini sunuyoruz. Son olarak, kayıt yaklaşımımızı doğrulamak için, tetrodesli GRN&#39;lerden elde edilen hücre dışı kayıtları keskin cam elektrotlarla elde edilen hücre içi kayıtlarla karşılaştırdık.

GRN&#39;lerin aktivitesi, tat vericinin verilmesinden önce, sırasında ve sonrasında bir hücre dışı tetrode elektrot kullanılarak kaydedilebilir ( Şekil 6A ve 6C ). Şekil 6A (orta ve alt paneller), hareket potansiyellerini (oklar) yansıtan farklı amplitüdlerin sinyallerinin görülebildiği maksiller sinire yerleştirilen dört telin her biri tarafından kaydedilen süzülmüş (300-6,000 Hz) voltaj izlerini göstermektedir. Deneyin başlangıcından 2 saniye sonra bir 1 nabız tadı (1 M sukroz) verildi; Uyarıcının başlangıcı ve kayması renk sensörü ( Şekil 6A , üst panel) tarafından izlendi. Dört kanalın her birinde görülen tastant uyarısı ( Şekil 6A , orta panel). GRN&#39;ler mekanik sensörlerden (burada gösterilmemektedir) tespit edilebilmekte ve ayırt edilebilmektedir. Tetrode kayıtlarından tek nöron yanıtlarını tanımlamak ve izole etmek için, Pouzat&#39;ın 31 ve Kleinfeld&#39;in 32,33 yöntemlerine dayanan bir dizi özel işlev kullanarak off-line spike sıralama gerçekleştirdik (bu yöntemler bu atıflarda açıklanmıştır: 10 , 29 ). Şekil 6B , Şekil 6A&#39;da gösterilen verilere uygulanan ve iyi izole edilmiş üç ünitenin bulunduğu bir sivri uçlu sıralama örneğini göstermektedir. Şekil 6C&#39;den alınan çizgiler, Şekil 6B&#39;deki üç izole edilmiş ünitenin sırayla verilen dört farklı deneme maddesi (1 M sükroz, maltoz ve NaCl; 100 mM kafein ve 10 mM berberin ve lobeline) üzerindeki tepkilerini göstermektedir (4 denemeS / tastant gösterilmektedir). Şekil 6C&#39;de gösterildiği gibi, kaydedilen GRN&#39;ler, sessiz (GRN&#39;ler 1) ila düşük veya orta dereceli (GRN 2 ve 3) arasında değişen farklı baz seviye aktivitelerine sahiptir. Tastant başlangıcından sonra, GRN&#39;ler çeşitli aktivite modelleri gösterir ve tat arttırıcılara farklı seçicilik gösterir. Örneğin, GRN 1 sadece sükroza tepki verirken, GRN 2, sivri patlama ile maltoz ve NaCl&#39;ye ve sadece stimulusun başlamasında spike ile lobeline yanıt verdi. Buna ek olarak, bazı tepkiler uyaranın zamanlamasına ( örn., Sakroza GRN 1 yanıtı) kilitlenirken, diğer yanıtlar uyarı süresinden daha uzun sürer ( örn., Berberine GRN 3 yanıtı) ya da hem eksitatör hem de inhibitör bileşenleri içerir ( örn. Şekil 7 GRN 2, NaCl ve sükroza yanıtlar). GRN&#39;lerin farklı hassasiyetleri ve etkinlik kalıpları hakkında daha fazla bilgi için bkz. Referans 10 . <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page= &quot;1&quot;&gt; Maksiller sinirden GRN&#39;leri kaydetmek için tetrode ve sivri sıralama tekniklerini doğrulamak için, klasik keskin cam elektrotlar (80-120 MΩ&#39;luk direnç) kullanarak GRN aksonlarından diğer hayvanlarda hücre içi kayıtlar yaptık. Hücre içi kayıtları kullanarak elde edilen aktivite kalıplarının tetrode tekniği kullanılarak elde edilen tepkilere benzediğini bulduk ( Şekil 7 ). Panel A&#39;daki yeşil kutudaki voltaj izleri, sükroz sunumunun ardışık 5 denemesi sırasında GRN 1&#39;den hücre içi olarak kaydedildi ve aynı yanıtlar, panel B&#39;de raster çizimler olarak gösterildi. (Bu tip tepki tetrodes ve Şekil 6C&#39;de gösterilmiştir.) Keskin hücre içi elektrotlarla kaydedilen GRN 2, daha geniş bir tepki modeli gösterir. <img alt="Şekil 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55868/55868fig6v2.jpg"/&gt; Şekil 6: Ekstraselüler Tetrode ile Maksiller Sinir Kayıtlarından Temsilci Sonuçlar. ( A ) Maksiller sinirdeki dört telin her biri tarafından kaydedilen filtrelenmiş (300-6,000 Hz) voltaj izleri gösterilmiştir (orta panel). Orta paneldeki kırmızı gölgelendirme ile belirtilen süre boyunca 1 sn&#39;lik bir nasır tat verildi. Uyarıcının başlangıcı ve ofset değeri, üst paneldeki kırmızı voltaj izi ile gösterildiği gibi renk sensörü tarafından izlendi ve kırmızı paneli ile orta panelden belirtildi. Noktalı yatay çizgiler, +50 (üst), 0 (orta) ve -50 (alt) μV&#39;yi ifade eder. Dikey noktalı çizgilerdeki alana karşılık gelen ham gerilim izlerinin genişlemesi gösterilmektedir (alt panel). Sivri uçlara örnekler oklarla gösterilir. ( B ) Panel A&#39;da gösterilen verilere uygulanan sivri uçlu sıralama örneği. Dört hücre dışı telin (1-4) her birinde kaydedilen dalga formlarıKaydedilen sinyallere katkıda bulunan üç farklı GRN (birimler 1-3) ile tanımlandı. Bireysel olaylar (renkli ince çizgiler) ve ortalama (kalın siyah çizgi) üç ünite için gösterilir. Başak birleştirme yöntemini kullanarak bağımsız birimleri güvenilir bir şekilde tanımlamak için birkaç istatistiksel kriter dikkate alınmalıdır (bkz. Referanslar 10 , 29 ). ( C ) Üç izole edilmiş ünitenin altı farklı tat sahibinden oluşan bir sıraya karşılık gelen raster çizimleri (4 deneme / tat verici gösterilmiştir). Tastant verilme süresi (1 s) kırmızı-gölgeli alanla gösterilir. Tatların konsantrasyonları 1 M (sükroz, maltoz, NaCl), 100 mM (kafein) ve 10 mM idi (berberin ve lobeline). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55868/55868fig6v2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7" c<html> Lass = &quot;xfigimg&quot; src = &quot;/ dosyalar / ftp_upload / 55868 / 55868fig7.jpg&quot; /&gt; Şekil 7 : GRN Aksonlardan Hücre içi Kayıtlar. ( A , yeşil kutu paneli) Maksiller sinire yerleştirilen keskin cam hücre içi elektrotlarla (80-120 MΩ dirençli) bir GRN&#39;den kaydedilen voltaj izleri, 1 M sükrozla (Suc) ardışık olarak 5 uyarı ile ortaya çıkmıştır. ( B ) Panel A&#39;da (yeşil kutu paneli) gösterilen yanıtlar da dahil olmak üzere, iki GRN yanıtının, keskin cam intraselüler elektrotlarla kaydedilen sırayla (100 mM gri font rengi; 1 M siyah font rengi) verilen iki farklı tat grubuna rastgele örnekleri Maksiller sinire yerleştirilir (7 deneme / tastant ve 3 deneme / su gösterilmiştir). Tatlandırıcı doğum zamanı, her iki panelde de kırmızı gölgeli alanlarla gösterilir. Uyarıcının başlangıcı ve ofset değeri, her panelin altındaki kırmızı voltaj izleriyle gösterildiği gibi renk sensörü tarafından izlendi.Es / ftp_upload / 55868 / 55868fig7large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bu rakamın daha büyük sürümünü görmek için lütfen tıklayınız.

Tatlandırıcı kodlamayı incelemek için üç yeni yöntem sunuyoruz . Basit bir hayvan olan Manduca güvesi Mandka&#39;yı kullanarak, diseksiyon protokolünü, çoklu tatlılık reseptör nöronlarının aktivitesini kaydetmek için hücre dışı tetrodeslerin kullanımını ve tat vericilerin kesin zamanlı nabızlarını iletmek ve izlemek için bir sistemi tarif ediyoruz.

Tatlandırıcı Kodlamanın Yeni Yöntemleri

The sense of taste allows animals to detect chemicals in the environment, giving rise to behaviors critical for survival. When Gustatory Receptor Neurons ...

Bu yöntemlerin genel amacı, hassas zamanlamalı tatlandırıcı darbeleri iletirken ve izlerken, in vivo olarak birden fazla reseptör nöronunun aktivitesini kaydederek basit bir hayvan modelinde gustatuar kodlamayı incelemektir. Bu yöntemler, tatlandırıcıların gustatuar reseptör nöron popülasyonları tarafından nasıl kodlandığı gibi gustasyonla ilgili temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, hassas bir şekilde iletilen tatlandırıcı stimülasyonları öncesinde, sırasında ve sonrasında birden fazla gustatuar nöron için in vivo kayıtlar yapılmasına olanak sağlamasıdır.Diseksiyon prosedürü karmaşık olduğu için, bu yönteme yeni başlayanlar zorluk çekebilirler. Bu nedenle, yöntemin görsel gösteriminin faydalı olacağını umuyoruz. Bu teknikler, laboratuvarımda lisansüstü öğrencisi olduğu dönemde Sam Writer ve Alejandra tarafından geliştirilmiştir; bu prosedürler Kui Sun tarafından gösterilecektir.Çıkıştan üç gün sonra, genel görünümü sağlıklı olan herhangi bir cinsiyette bir güve seçin. Kanatlar tamamen açılmış olmalı, hortum ve antenler ise düzgün oluşmuş ve sağlam olmalıdır. Çeker ocak içerisinde, seçilen güveyi başı dışarıda kalana kadar bir sabitleme tüpüne yerleştirin.Ardından, tüpün diğer ucuna doku kağıdı yerleştirerek güveyi sabitleyin. Şimdi, bir şırınga aracılığıyla verilen basınçlı havayı kullanarak, açıkta kalan baş bölgesindeki kılları temizleyin. Daha sonra, tüpü bir Petri kabı içindeki kil platformun üzerine yerleştirin.Başın dorsal tarafı yukarı gelecek şekilde konumlandırın. Ardından, antenleri ve proboskisi korumaya alın. İlk olarak, yarım santimetre uzunluğunda kesilmiş 200 microliter pipet uçlarını kullanarak her bir yapı için koruyucu kılıflar hazırlayın.Proboscisi manipüle etmek için bir tel parçasından kanca hazırlayın. Proboscisin en proksimal kısmı korunana kadar onu kapaklardan birinin içine doğru uzatın. Tüpü, sert batik mumu kullanarak baş kapsülünün dorsal kısmına sabitleyin.Ardından, antenleri dikkatlice düzleştirin ve tüpleri batik mumu ile sabitleyin. Şimdi, toka kompresör kasını keserek beyni stabilize edin. Diseksiyon mikroskobu altında, probosisin hemen altına küçük bir kesik atarak baş kapsülünü açmak için mikrodiseksiyon aletlerini kullanın.Kasın kesildiğini doğrulamak için, proboskisinin distal üçte ikisine sükroz çözeltisi sunun ve beş dakika boyunca proboskisin uzamadığından emin olun. Ardından, eritilmiş batik mumu tabakası kullanarak baş kapsülünü kapatın. Beyni salinle perfüze etmek için, başın ventral tarafına balmumuyla bir kap oluşturun.Elektrikli bir balmumu kalemi kullanarak, başın ön kısmından başlayıp arkaya doğru ilerleyerek bir balmumu çukuru oluşturmaya başlayın. Probosis ve anten tüplerini çukurun içinde tutun. Çukuru, gözlerin seviyesine ulaşana kadar dışa ve yukarıya doğru oluşturmaya devam edin.Pens kullanarak labial palpleri alın ve eritilmiş balmumu yardımıyla balmumu kaba sabitleyin. Ardından, balmumu kaptaki ve tüplerdeki tüm açıklıkları ince bir binary epoksi tabakası kullanarak sızdırmaz hale getirin. Epoksiyi bir kürdan yardımıyla karıştırın.İlk olarak, kabın dış ve iç yüzeylerini kaplayın. İkinci olarak, başın daha sıkı tutulması için boynu çevreleyen sabitleme tüpünün kısmını doldurun. 20 dakika sonra, kapta sızıntı olup olmadığını kontrol edin.Beyin cerrahisine başlamak için öncelikle labial palp'leri kesin. Baş kapsülünün ventral tarafını açmak için, başın arka ve ön kısımları ile gözlerin çevresi boyunca kütikülü kesin. Ardından, başın arka kısmı boyunca kesin ve probosis'e yakın başın ön kısmında daha fazla kesik oluşturun.Ardından, beyni ortaya çıkarmak için kütikül flebini pensle nazikçe kaldırın. Şimdi, SEZ ve maksiller sinirlerin açığa çıkarıldığı en kritik adımı gerçekleştirin. Yağ dokusunu ve trakeayı yavaşça ve dikkatle temizleyin.Beyni taze salin ile sık sık durulayın. Maksiller sinirlerin ezilmesi çok kolay olduğu için çok dikkatli olun. SEZ ve maksiller sinirler sonunda görünür hale geldiğinde, ince bir kılıfla kaplı olacaklardır.Bu kılıfı çıkarmak için, fazla salini boşaltın ve ardından %10 kollagenaz dispaz çözeltisi uygulayarak kılıfı gevşetin. Beş dakika boyunca beklettikten sonra, çözeltiyi salin ile birkaç kez durulayın. Ardından, salin ile yapılan birkaç durulamanın ardından süper ince mikrodiseksiyon pensleri kullanarak kılıfı nazikçe çıkarın.Son olarak, perfüzyon kabına bir salin damlatma hattı yerleştirin. Bu bölüm, tat maddesi iletim sisteminin nasıl kurulacağını ve kullanılacağını açıklamaktadır. Sistem, üzerinde birkaç açıklık bulunan bir test tüpünden oluşur.Açıklıklar; hayvanın hortumu, çeşitli tat maddeleri ve bir renk sensörü için giriş sağlar ve suyun akışına izin verir. Bu sistemi kurmak için öncelikle hortum için bir test tüpü hazırlayın. Havya kullanarak hortum boyutunda bir delik açın.Ardından, proboskisi yerinde tutmak için tüp içerisinde telli bir bölme oluşturun. Deliğin beş milimetre üzerinden kesin, teli burada balmumu ile sabitleyin ve tüpleri balmumu ve epoksi kullanarak tekrar birleştirin. Tadlandırıcıları iletmek için basınçlı bir perfüzyon sistemi kullanın.İhtiyaç duyulan miktarda tat alma tüpünü bir manifolda bağlayın. Tat alma çıkış tüpünü bağlamak için, ağın yaklaşık bir santimetre üzerine bir delik açın ve ardından çıkış tüpünü epoksi ile buraya sabitleyin. Her tat alma tüpüne, bir renk sensörü tarafından tespit edilecek yapay bir boya ekleyin.Bir renk sensörünü, aparat üzerindeki mesh'in yaklaşık yarım santimetre üzerindeki bir deliğe yerleştirin ve epoksi kullanarak orada sabitleyin. Distile suyu silikon tüpler aracılığıyla sisteme iletmek için bir peristaltik pompa kullanın. Atık suyu geniş bir kapla toplayın.Tad maddelerini hava püskürtmeleriyle iletmek için pnömatik bir pompa kullanın. Şimdi, borulardan temiz su pompalamaya başlayın ve renk sensörünü test etmek için tastant darbeleri gönderin. Ardından, güve probosisinin üçte ikisini test tüpüne yerleştirin.Pens kullanarak probosis'i uzatın ve nazikçe deliğe itin. Ardından, probosis'i yumuşak diş mumu ve bir kat epoksi ile sabitleyin. Şimdi, salin perfüzyon hattını bağlayın ve perfüzyon akışını ayarlayın.Ardından, bükülmüş tel tetrotun toprak elektrodunu salin banyosuna daldırın. Sonra, bir mikromanipülatör kullanarak tetrotu maksiller sinirin yanına yerleştirin ve yavaşça sinirin içine ilerletin. Spike sinyalleri tespit edildikten sonra, kayıtlar almaya başlamadan önce preparasyonun en az 10 dakika boyunca stabilize olmasına izin verin.Kayıtlar, tanımlanan protokol kullanılarak tatlandırıcı verilmeden önce, verme sırasında ve sonrasında gustatuar reseptör nöronlarından yapılmıştır. Her bir tatlandırıcının bir saniyelik darbesinin başlangıcı ve bitişi renk sensörü ile izlenmiştir. Tatlandırıcılar, dört kanalın her biri tarafından tespit edilen spike'lar oluşturmuştur.Sinyal dizileri (spike trains) içerisinde, bireysel aksiyon potansiyelleri gözlemlenebildi. Bu sinyalleri benzersiz nöronlara atamak için sinyal ayıklama (spike sorting) yazılımı kullanıldı. Üç farklı tat reseptör nöronunun, sırayla verilen altı farklı tat maddesine verdiği yanıt, farklı bazal aktivite seviyelerini ve tat maddelerine karşı seçiciliği ortaya koymaktadır.Ayrıca, yanıtların zamanlamaları farklılık göstermiştir. Bazıları stimulus süresine bağlıyken, diğerleri stimulus süresini aşmaktadır. Geleneksel keskin cam elektrotlar kullanılarak gustatuar reseptör aksonlarından hücre içi kayıtlar da yapılabilmektedir.Hücre içi kayıtlar, tanımlanan tetrot tekniği kullanılarak gözlemlenen yanıtlarla oldukça benzerdi ancak tetrot kayıtlarını yapmak daha kolaydı, daha uzun sürdü ve daha dayanıklıydı. Bu videoyu izledikten sonra, mandi-casecsta'da maksiller sinirleri ve sub-özofageal bölgeyi açığa çıkarabilmeli ve hassas zamansal kontrole sahip bir tatlandırıcı iletim sistemi kurabilmelisiniz. Bu protokolü uygularken, mandi-casecsta tarafından dökülen ince tozsu pullar alerjen olabileceğinden laboratuvar güvenlik eldivenleri ve yüz maskesi kullanın.Bu prosedürde uzmanlaşıldığında, işlem üç buçuk saatte tamamlanabilir. Bu prosedürün ardından, tat reseptör nöronlarının tatlandırıcılara verdiği yanıtların, postsinaptik hedef nöronlara iletildiklerinde nasıl dönüştüğü gibi ek soruları yanıtlamak için birden fazla beyin bölgesinden eş zamanlı kayıtlar da gerçekleştirilebilir.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Bilgi tat transdüksiyon altında yatan moleküler mekanizmaları son zamanlarda büyük ölçüde hayvan modelleri kullanarak, önemli gelişmeler kazanmıştır. Ancak, insan doku memeliler garanti çalışmalar arasında tat duyarlılığı ve özgüllüğü çeşitliliği. Biz insan dil üzerinde papilla yaşam tat hücreleri toplamak için biyopsi tekniği açıklar.

İnsan Dil Mantar (Tat) papilla toplayın Tekniği

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

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

Tat, faydalı maddelere çekilmeyi ve toksik maddelerden kaçınmayı kolaylaştıran önemli bir duyusal süreçtir.  Bu protokol, belirli bir kimyasal bileşik için Drosophila tat tercihini belirlemek için basit bir yutma testini tanımlar.

Yetişkin için tat Tercihi Testi<em&gt; Drosophila</em

Bu iletişim kuralı insan tat yanıt-e doğru ölçü ve kısa bir anatomik değerlendirme, kısa lezzet testi ve konunun bildirilen hissi ve tat reseptör genotip kullanarak bir doğrulama yöntem içerir.

Tat sınavı: Bir kısa ve doğrulanan Test

Bu makalede, sürekli olarak bütün ve bozulmamış tat tomurcukları (içlerini saran sinir lifleri dahil) veren ve tat tomurcukları ile çevresindeki papilla içindeki yapılar arasındaki ilişkileri koruyan tüm mantar formu, sirküvallat ve damak tadı tomurcuklarının doku hazırlama, boyama ve analizi için yöntemler açıklanmaktadır.

Mantar Formu, Sirkülasyon ve Damak Tat Tomurcuklarının Bütün Montajlı Boyama, Görselleştirme ve Analizi

Burada canlı, uyuşturuldulu bir laboratuvar faresinin genikül ganglionunun nasıl ortaya çıkarılacağını ve bu nöronların topluluklarının uyaranları tatmak için tepkilerini ölçmek için kalsiyum görüntülemenin nasıl kullanılacağını ve farklı uyarıcılarla birden fazla denemeye izin vermeyi sunuyoruz. Bu, hangi nöronların hangi şok tabancalarına yanıt verdiğine derinlemesine karşılaştırmalar sağlar.

Tadı Uyaranlara Fare Genikül Ganglion Nöron Yanıtlarının In vivo Kalsiyum Görüntülemesi

Makale, mikroakışkanları dildeki bir intravital görüntüleme penceresine entegre ederek fonksiyonel tat hücresi görüntüleme in vivo için μTongue (dil üzerinde mikroakışkanlar) cihazını tanıtmaktadır.

μTongue: Dil In Vivo için Mikroakışkan tabanlı fonksiyonel görüntüleme platformu

Nadiren kullanılan bir elektrofizyolojik kayıt yöntemi olan temel kayıt, geleneksel kayıt yöntemleriyle incelenemeyen tat kodlama özelliklerinin analizine olanak tanır. Temel kayıt, geleneksel elektrofizyolojik yöntemler kullanılarak incelenemeyen hidrofobik uyaranlara verilen tat tepkilerinin analizine de izin verir.

Temel Kayıt: Drosophila'da Tat Nöronlarının Tepkilerini Analiz Etmek İçin Bir Teknik

Kalsiyum görüntüleme yaklaşımı, labelluma bir çözelti uygulanırken uyanık sineklerin beyinlerinde tat kaynaklı tepkilerin kaydedilmesini sağlar. Drosophila melanogaster'deki birincil tat tepkileri örnek olarak kullanılır, ancak bu protokol aşağı akış nöronlarını veya diğer türleri incelemek için uyarlanabilir.

In vivo (İn canlı) Erişkin Drosophila'da Tat Kaynaklı Nöral Yanıtların Kalsiyum Görüntülemesi

Keşfedin Manduca sexta'da tat alma kodlamasını in vivo çoklu reseptör nöron kayıtları ve hassas tatlandırıcı teslimatı ile. Bu yöntemler tat bilgisinin nasıl kodlandığını anlamaya yardımcı olur.

Tatlandırıcı Kodlamanın Yeni Yöntemleri

Daha fazla video keşfet