Multi-enhet inspelning Metoder för att karaktärisera neural aktivitet i Locust (

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Vi visar variationer av den extracellulära flera enheter inspelningsteknik för att karakterisera lukt-evoked potential i de första tre stegen i ryggradslösa olfaktoriska vägen. Dessa tekniker kan enkelt anpassas för att undersöka ensemble aktivitet i andra neurala system också.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Saha, D., Leong, K., Katta, N., Raman, B. Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits. J. Vis. Exp. (71), e50139, doi:10.3791/50139 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Upptäckt och tolkning av lukt signaler är avgörande för överlevnaden för många organismer. Anmärkningsvärt, har arter över phyla slående likartade lukt system tyder på att den biologiska inställning till kemiska sensorer har optimerats under evolutionär tid 1. I insekten luktsystemet är doftämnen omvandlas genom luktreceptorceller neuroner (ORN) i antennen, som omvandlar kemisk stimuli i tåg av aktionspotentialer. Sinnesintryck från Örns sedan förmedlas till antenn loben (AL, en struktur analog med ryggradsdjur luktbulben). I AL, neurala representationer för lukter i form av Spatiotemporal bränning mönster fördelade över ensembler av huvudsakliga neuroner (PNS, även kallade utskjutande neuroner) 2,3. AL utgång därefter behandlas av Kenyon celler (KCS) i nedströms svamp kroppen (MB), en struktur i samband med lukt minne och inlärning 4,5. Hennese presenterar vi elektrofysiologiska inspelning tekniker för att övervaka lukt-framkallade neurala reaktioner på dessa olfaktoriska kretsar.

Först presenterar vi en enda metod sensillum inspelning för att studera lukt-evoked potential på nivån populationer av Örns 6,7. Vi diskuterar användningen av koksaltlösning skärpta fyllda glaspipetter som elektroder för extracellulärt övervaka Örn svar. Därefter presenterar vi en metod för att extracellulärt övervaka PN svar med en kommersiell 16-kanals elektrod 3. Ett liknande tillvägagångssätt med hjälp av en skräddarsydd 8-kanals tvinnad tråd tetrodens visas för Kenyon cell inspelningar 8. Vi erbjuder information om vårt experimentuppställning och presentera representativa spår inspelning för alla dessa tekniker.

Protocol

1. Lukt beredning och leverans

  1. Späd lukt lösningar i mineralolja volym för att uppnå den önskade koncentrationsnivån. Förvara en 20 ml blandning av mineralolja och luktämnen i en 60 ml glasflaska. Sätt två kanyler i en gummipropp (gauge 19), en från botten och den andra från toppen, för att åstadkomma ett inlopp och ett utlopp linje. Förslut glasflaska med denna gummipropp och bifoga en specialgjord aktivt kol filtret till inloppsledningen (Figur 1A).
  2. Kolfiltret görs med två 6 ml sprutor. Skär sprutorna i halv och kassera kolvänden. Fyll varje återstående bitar med bomull och aktivt kol innan du ansluter dem tillsammans med krympslang.
  3. Anslut utloppsledningen av lukt flaskan (med polyetenslang, ID 0,86 mm) till plaströret (Nalgene FEP slang, ID 5,8 mm) som tillför en konstant luftflöde över antennen (figur 1B
  4. Direkt kol-filtrerad, avfuktad luft (bärargas, flödeshastighet, 0,75 l / min) mot gräshoppor med ett plaströr placeras inom några cm av gräshoppor antennen.
  5. För lukt stimulering, förskjuta en konstant volym (0,1 l / min) av den statiska huvudutrymmet ovanför lukt lösningen i flaskan. Detta uppnås genom att injicera en lika stor mängd av avfuktad luft i flaskan med användning av en Pico-pump (WPI, PV-820). Ångorna från lukt flaskan riktas genom utloppsledningen på luftflödet röret (Figur 1B).
  6. Ta bort de levererade lukt ångorna genom att placera ett vakuum tratt ~ 10 cm bakom gräshoppor antennen.

2. Förbereda Locust Antenn för enskilt Sensillum inspelning

  1. Välj en ung-vuxen gräshoppa av båda könen med fullvuxna vingar, men före parning scenen från en fullsatt koloni. Att hindra gräshoppor först amputera benen. Täta amputation webbplatser med vävnad lim (Vetbond, 3M). Säkert tHan gräshoppor till en specialdesignad kammare med en liten bit av eltejp draperad runt sin bröstkorg (Figur 2A).
  2. Enligt en dissektion mikroskop, göra ett grunt spår i vaxet plattformen (figur 2A) för antennplacering. Placera antennen i spåret och stabilisera den med batik vax vid de två ändarna av antennen (Figur 2B, en electrowaxer används för smältning av vax).
  3. Sätt i ett jordelektrod (klorerad silvertråd) i bröstkorgen (~ 1 cm från huvudet). Använd batik vax både täta snittet webbplatsen och håll jordledningen på plats (Figur 2A).

3. Single Sensillum Inspelning till Monitor lukt-evoked potential från luktreceptorceller neuroner (Örns)

  1. Placera den stabiliserade gräshoppor antennen under ett stereomikroskop (Leica M205C) på en vibrationsisolering bord (TMC) (Figur 3A). Kontrollera att basen av inspelningen sensillum är klartly synligt (figur 3B).
  2. Använd en mikropipett avdragare (Sutter P-1000) för att tillverka glas elektroder (impedans 3-10 Mohm när den är fylld med gräshoppor saltlösning 9, spetsdiameter 1-3 um) med en borosilikatglas kapillärrör (OD 1,2 mm, ID 0,69 mm).
  3. Placera glaselektrod i en mikropipett hållare som är fäst vid en motordriven mikromanipulator (Sutter MP-285). Försiktigt in elektroden i botten av en sensillum (Figur 3B). Observera att varje sensillum kan innehålla 3-50 Örns i gräshopporna 10.
  4. Förstärka signalen (10.000 gånger) med användning av en AC-förstärkare (Grass P-55). Filtrera signalen mellan 0,3 till 10,0 kHz och förvärva till en 15 kHz samplingsfrekvens (Figur 3D) med ett datainsamlingssystem (LabView, PCI-MIO-16E-4 DAQ-kort, National Instruments).

4. Gräshoppor Dissektion Förfarande för antenn Lobe och svamp Recordings Body

  1. Följ restraining förfaranden som beskrivs i avsnitt 2,1. Placera gräshoppor i ett skräddarsytt kammare som visas i figur 4A och B.
  2. Att perfundera koksaltlösning under och efter dissektion förfarandet, bygga ett vax kopp runt gräshoppor huvudet. Vaxet koppen ska starta precis ovanför mundelar, och sträcker sig utanför fasettögon omfattar området mellan de två antennerna som visas i figur 4C.
  3. Att tillåta antennen att passera genom vax koppen, skapa små tunnlar på båda sidor med plast (polyeten) rör (5 mm lång, ID 0,86 mm). Säkerställ att plaströret kan glida igenom vaxet koppen. Det senare uppnås genom att använda en gummipackning som tätt omsluter plaströret utan är fäst vid vax-koppen (figur 4C).
  4. Med användning av epoxiharts, fäster basen av antennerna till den nedre änden av plaströret. Detta steg säkerställer att antennerna hålls på plats även efter det omgivandeytterhud avlägsnas.
  5. Håll vaxet kopp fylld med saltlösning 9 från denna punkt och framåt. Börja med att avlägsna ett centralt rektangulärt område mellan de två antennerna (längre sida av rektangeln i linje med den anteroposteriora axeln). Därefter tar du bort nagelband i närliggande områden utan att störa de sammansatta ögon och nagelband vid basen av antennen (Figur 4D).
  6. Med hjälp av fin pincett, försiktigt bort luftblåsor och fett organ som omger hjärnan. Vid slutet av detta steg bör gräshoppor hjärnan ses tydligt (figur 4D). Observera att de delar av hjärnan som bearbetar det olfaktoriska information (med ljusgul pigmentering) är belägen mellan två antenner.
  7. I gräshoppor tarmen körs under hjärnan och längs längden av kroppen. För att förhindra förflyttning av tarmen från potentiellt destabiliserande preparatet, försiktigt dra framtarmen och skär den med fina sax. Gör ett litet snitt i buken baraovanför ändtarmen och avlägsna tarmen genom att dra hindgut med grova pincett. För att förhindra en saltlösning läcka, knyta buken omedelbart främre till snittet webbplats med suturtrådar.
  8. Använd en liten plattform gjord av en tunn tråd belagd med ett fint skikt av vax för att höja hjärnan och stabilisera den 11 under elektrofysiologi såsom visas i figur 4D.
  9. Insekten hjärnan täcks av en tunn isolerande mantel som måste avlägsnas före experiment. Till desheath hjärnan, försiktigt sprida en liten mängd av ett enzym (0,3-0,4 mg proteas, Sigma Aldrich) över ytan av hjärnan med användning av fin pincett 9. Efter ~ 5-10 s av enzym ansökan, skölj hjärnan noggrant med koksaltlösning. Använda super-fin pincett mycket försiktigt nypa och dra höljet uppåt och därefter riva det öppet över inspelning platser (AL och MB, som visas i figur 4E, F).

5. Multi-enhet inspelningar via antenn Lobe ochMushroom kropp

  1. Placera gräshoppor beredningen (Figur 5A) under ett stereomikroskop upphängd i en bom stativ placeras på en vibrationsisolering bord.
  2. Upprätthålla en konstant koksaltlösning perfusionshastighet (ca 0,04 l / timme) under hela experimentet. Använd en klorerad silvertråd nedsänkt i saltlösningsfylld vax kopp som jordelektrod.
  3. För PN inspelningar, använd en 16-kanals kisel sond (NeuroNexus Technologies, objekt # A2x2-tet-3mm-150-150-121-A16, figur 5B). Före varje experiment, elektroplätera elektroderna med guld för att uppnå impedanser inom 200-300 kQ intervallet. Använd kretsen som visas i figur 7 för elektroplätering.
  4. Placera elektroden nära ytan av antenn lob och försiktigt in det i vävnaden med hjälp av en manuell mikromanipulator (WPI, M3301R) (Figur 5D).
  5. För fram elektroden i ~ 10 pm steg. Vänta 2-3 minuter vid varje steg och utvärdera förvärvad. signalkvalitet. I en ideal inspelning webbplats, kommer extracellulära signaler plockas upp av flera inspelning kanaler och kommer att ha en hög signal-brus-förhållande (SNR> 3-5 gånger brus SDS).
  6. För KC inspelningar, använd en skräddarsydd tvinnad tråd tetrodens (figur 5C, steg-för-steg tillverkning förfarande som presenteras i avsnitt 6). Elektroplätera dessa elektroder såsom diskuteras i steg 5,3. Placera tetrodens på ytan av MB (figur 5E) som KC somata är begränsade till det ytliga skiktet av MB 8.
  7. Både PN och KC inspelningar kan göras samtidigt från samma gräshoppor preparat som schematiskt visas i figur 5A.
  8. Vänta åtminstone 15 minuter efter att hitta inspelningen platsen för att tillåta stabilisering av elektroderna.
  9. Förvärva samtliga extracellulära signaler vid 15 kHz, filter mellan 0,3-6 kHz, och förstärker (10.000 gånger) med en 16 kanals AC-förstärkare (biologi Electronics Shop, Caltech, Pasadena) (Figur 6A, B).

6. Förfaranden för att Twisted trådelektrod för KC inspelningar

  1. Att designa en multi-unit elektrod för KC inspelningar, använd isolerad tråd nickel krom (RO800, 0,0005 "filament) 8.
  2. Om åtta elektroder önskas sedan vira tråden runt en 10-15 cm lång bit kartong 4 gånger. Ändarna av kartongen kan täckas med plaströr för att förhindra kanterna från att skära tråden. Medan omslag, se till att det finns lite slak, men se till att tråden inte är spänd. Hantera tråden noggrant eftersom det går lätt sönder.
  3. Bunch samman trådarna på toppen av kartongen och använda en bit tejp (Time Tape, T-534-RP) för att hålla dem samman. Skär strängarna vid den andra änden. Ta bort trådarna och grupp trådarna i den kapade änden och med en annan del av bandet.
  4. Med hjälp av en titer plattskakare (Thermo Scientific, modell 4625Q), vind ihop trådarna (~ 72 varv / min i 3min) för att bilda en tvinnad tråd. Botten av den tejpade trådarna kan klippas till titer plattan rotorn och den övre kan klippas till en boom stativ. Under lindning skall tråden ha lite slack, men ändå inte vara spänd.
  5. Smält isoleringen tillsammans med en värmepistol (Weller 6966C) att hålla de individuella strängarna ihop och bildar en enda tråd. 3-4 långsamma passager (3-4 sek vardera) över längden av tråden bör vara tillräcklig för att värma och smälta ihop trådarna. Släpp sedan kabeln från botten och låt den att slappna av. Trimma tråden nära ändarna för att ta bort tejpen.
  6. Sätt i ena änden av tråden genom ett 5-6 cm långt, glaskapillärrör (OD 1,0 mm, ID 0,58 mm). Retas isär tvinnad tråd i ena änden med fina pincett och ta bort beläggningen genom mycket kortfattat torching änden med en låga. Detta steg måste utföras noggrant, utsätta kabeln till lågan för länge gör att strängarna att smälta och härva.
  7. Försiktigt separera de 8 strängarna på flammade änden ennd löda varje del separat i en 8-polig IC-sockel. Coat toppen av IC-sockel med epoxi för att hålla strängarna och glas kapillär på plats. Också placera en liten droppe epoxi vid den andra änden av kapillären att hålla tråden på plats (figur 5C).
  8. Slutligen, skär spetsen av tråden vid en 45 graders vinkel med hårdmetall sax ca 0,5 cm från den kapillära spetsen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Lukt-evoked potential av en enda ORN till två olika alkoholer visas i figur 3D. Beroende på inspelningsplats kan (sensilla typ, placering av elektroden) med flera enheter inspelningar uppnås.

En rå extracellulär vågform från en AL inspelning visas i figur 6A. Aktionspotentialer eller spikar av olika amplituder från olika PN kan observeras i denna spänning spår. Även om gräshoppor antenn loben har excitatoriska projektion nervceller och hämmande lokala neuroner, endast PN genererar natrium spikar som kan detekteras extracellulärt 3. Denna observation antyder att den flera enheter inspelningsteknik presenteras här kan användas för att selektivt övervaka utsignalen från antenn lob kretsarna, varigenom gräshoppor en attraktiv ryggradslös modell för att studera olfaktoriska kodning.

Ett exempel på en svamp kropp inspelning visas i

För att isolera enstaka enhet svar från dessa multi-unit inspelningar utförde vi offline spik sortering (med de bästa fyra kanaler) med publicerade program genomförs i IGOR Pro (Wavemetrics) 12. Exempel på PN och KC spik sortering visas i figur 6C och D, respektive.

Figur 1
Figur 1. Lukt stimulering. (A) Alla komponenter som behövs för att framställa en lukt flaska visas. (B) insugningsröret från pico-pumpen och utloppet anslutningen från lukt flaskan till lukt tillförselslangen visas. En ständig ström av uttorkad luft används som bärgas ström och riktas mot antennen under experimenten.


Figur 2. Framställning av en johannesbröd antenn för enstaka sensillum inspelningar. (A) gräshoppor placeras i en skräddarsydd kammare med en jordelektrod placerad i tarmen. (B) En metod för att stabilisera en antenn som använder ett vax plattform visas.

Figur 3
Figur 3. Single sensillum inspelningar. (A) En typisk inspelning inrättas. En blandning av bärargas och lukt ånga tillförs genom ett tillförselrör. Örn aktionspotentialer registreras med hjälp av en glaselektrod. Levererade luktämnen tas bort med hjälp av en vakuum tratt ligger precis bakom antennen. (B) Elektrod placering sedd genom stereomikroskopet. Pilar indikerar placeringen av glaselektroden spets vid basen av en sensillum. (C) Ett schematic den inre sensillum inspelningen strategi. (D) Raw extracellulära spänning spår visar svar hos en ORN till två olika dofter (2-oktanol och 1-hexanol).

Figur 4
Figur 4. Gräshoppor dissektion förfarande. (A) En gräshoppor hindras och placeras i ett skräddarsytt dissekering inställning som visas. (B) Vy över gräshoppor huvudet uppifrån. Både sammansatta ögon och antenner syns tydligt (C) En vax cup är uppbyggd kring dissektion webbplatsen så att saltlösning perfusion under och efter dissektion processen. (D) En utsatt gräshoppor hjärna visas (gul-pigmenterad nervvävnad). En plattform placeras under hjärnan som visas för att stabilisera hjärnan. En saltlösning perfusions rör är fäst vid vax koppen. (E) En schematisk bild av gräshoppor hjärnan. (F) en förstorad bild av gräshoppor hjärnan efter dissektion tydligt visar regionerna av intresse: entennal flikar (AL) och de organ svamp (MB). Den antenn nerv (AN) innehåller axon buntar som överför Örn aktionspotentialer från antennen till antenn lob.

Figur 5
Figur 5. Multi-enhet inspelningar från antenn lob och svamp kroppen. (A) visar schematiskt inspelningen konfiguration och lukt leverans installationen. (B) En 16-kanals NeuroNexus inspelning elektrod som används för PN inspelningar visas. (C) Vänster panel, gjorde en anpassad 8-kanals tvinnad tråd elektrod visas. Högra panelen, elektrodspetsen och anslutningar trådarna till IC-sockel visas. (D) Placering av 16-kanals inspelning elektrod i AL. Endast de nedre fyra elektroder i varje skaft införs i vävnaden. (F) Placering av tvinnad tråd elektroden i de ytliga MB lagren för KC inspelningar visas.


Figur 6. Representativa resultat från en antenn lob (AL) och en svamp kropp (MB) inspelning. (A) En rå extracellulär spår från en multi-enhet AL inspelning visas. En 4 s lukt puls tillämpades under den tidsperiod som anges av den grå rutan. (B) Liknande tomt men visar rå KC svar på en lukt. (C) Ett exempel på PN-spik sortering. Extracellulär vågformer från fyra oberoende kanaler i en flerkanalig elektrod visas för alla standardtillsatser händelser som härrör från en enda PN. Enskilda händelser (svart), menar (röd), och SDS (blå) visas för båda cellerna. Histogram erhållits genom att projicera högdimensionella PN händelse representationer (180 dimensionell vektor som erhålls genom att sammanlänka 3 ms signaler från alla fyra elektroder) på linjen som förbinder sina medel. Betraktas som en väl-isolaTed-enhet, som i detta fall, en bimodal fördelning med kluster centra minst fem gånger bruset SD isär väntas för varje par av samtidigt registrerade celler 12. (D) Ett exempel på KC spik sortering visas.

Figur 7
Figur 7 galvanisering inrättas:. Kretsen visar kopplingar mellan de olika komponenterna visas ovanför en bild av den faktiska installationen. Kortfattat 3 Hz torget pulser (5V amplitud) från en funktionsgenerator (MCP, SG 1639A) som används för att grinden en stimulans isolator (WPI, A365) som sedan levererar 5 uA av ström till en elektrod impedans testare (BAK Electronics, IMP- 2). Impedansen testaren kan användas för att antingen testa elektrodimpedansen eller tillåta strömpulser från stimulans isolator som skall tillämpas på elektroden för förgyllning. I båda fallen är flera enheter elektrod hålls immersed i en elektroplätering brunn innehållande guld lösning. En switch tillåter val av elektroden kanal som skall guldpläterade.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De flesta sensoriska stimuli framkallar kombinatoriska svar som är spridda över ensembler av neuroner. Därför är samtidig övervakning av flera neuron aktivitet behövs för att förstå hur stimulus specifik information representeras och bearbetas av nervbanor i hjärnan. Här har vi visat extracellulära flera enheter inspelningsteknik för att karakterisera lukt-evoked potential på de första tre handläggningscentrum längs insekten lukt vägen. Vi noterar att de tekniker som presenteras här har använts i ett antal tidigare studier lukt kodning och blir en praxis på detta område 3,6,13-17. Kombinera teknikerna som presenteras här kan man utveckla ett system metod för att utreda utformning och datorer principer ryggradslösa luktsystemet. Här måste vi erkänna nyskapande bidrag från Gilles Laurent, Mark Stopfer, och deras kollegor 2,3,8,9,13,16,18-21, som banade väg dessa approaCHES att avslöja och belysa flera grundläggande principer för olfaktoriska kodning.

Slutligen är det värt att notera att optiska tekniker har också framgångsrikt använts för att studera ensemble aktivitet i insekters lukt kretsar 22-27. Även dessa optiska tekniker är fördelaktig när målet är att samtidigt övervaka neural aktivitet över ett stort antal neuroner, elektrofysiologi tekniker är fortfarande den "gyllene standarden" när detektion av enskilda aktionspotentialer önskas.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgements

Författarna vill tacka följande för att finansiera detta arbete: generösa start medel från Institutionen för medicinsk teknik i Washington University, en McDonnell Center för systemisk neurovetenskap bidrag en Office of Naval Research bidrag (Grant #: N000141210089) till BR

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electrophysiology Equipment
A.C. amplifier GRASS Model P55 for single sensillum recordings
Audio monitor (model 3300) A-M Systems 940000
Custom-made 16 channel pre-amplifier and amplifier Cal. Tech. Biology Electronics Shop for AL and MB recordings
Data acquisition unit National Instruments BNC-2090
Fiber optic light WPI SI-72-8
Light source 115 V WPI NOVA
Manual micromanipulator WPI M3301R for locust brain recordings
Stereomicroscope1 on boom stand Leica M80 for locust brain recordings
Stereomicroscope2 Leica M205C for single sensillum recordings
Vibration-isolation table TMC 63-500 series
Motorized micromanipulator Sutter Instruments MP285/T
Oscilloscope Tektronix TD2014B
Electrodes/Construction Tools
16-channel electrode NeuroNexus A2x2-tet-3mm-150-121 for antennal lobe recordings
Borosilicate capillary tubes with filament, ID 0.69 mm Sutter Instruments BF120-69-10 for making glass electrodes
Micropipette puller Sutter Instruments P-1000
Function generator Multimeter Warehouse SG1639A for gold-plating electrodes
Gold plating solution (non cyanide) SIFCO Industries NC SPS 5355
Impedance tester BAK Electronics Inc. IMP-2 for gold-plating electrodes
Switch rotary Electroswitch C7D0123N for gold-plating electrodes
Pulse isolator WPI A365 for gold-plating electrodes
Q series electrode holder Warner Instruments 64-1091
Silver wire 0.010" diameter A-M Systems 782500 ground electrode
8 pin DIP IC socket Digikey ED90032-ND
Borosilicate capillary tubes with filament, ID 0.58 mm Warner Instruments 64-0787
Heat gun Weller 6966C
Rediohm-800 wire Kanthal Precision Technologies PF002005
Titer plate shaker Thermo Scientific 4625Q twisting wires
Carbide scissors, 4.5" Biomedical Research Instr 25-1000 for cutting twisted tetrode wires
Fine point tweezers HECO 91-EF5-SA for teasing tetrode wires apart
Odor Delivery
6 ml syringe Kendall 1180600777 for custom designed activated carbon filter
Brown odor bottles Fisher 08-912-165
Charcoal BuyActivatedCharcoal.com GAC-48C
Desiccant Drierite 23005
Drierite gas drying jar Fischer Scientific 09-204
Heat shrink tubing 3M EPS-200 odor filter preparation
Hypodermic needle aluminum hub, gauge 19 Kendall 8881-200136 for providing inlet and outlet lines for odor bottles
Mineral oil Mallinckrodt Chemicals 6357-04 for odor dilution
Nalgene plastic tubing, 890 FEP Thermo Scientific 8050-0310 for carrier gas delivery
Pneumatic picopump WPI sys-pv820 for odor delivery
Polyethylene tubing ID 0.86 mm Intramedic 427421 for odor bottle outlet connections and saline profusion tubing
Stoppers Lab Pure 97041 for sealing odor bottles
Time tape PDC T-534-RP
Tubing luer Cole-Parmer 30600-66
Vacuum tube McMaster-Carr 5488K66
Preparation/Dissection
100 x 15 mm petri dish VWR International 89000-304
18 AWG copper stranded wire Lapp Kabel 4510013
22 AWG stranded hookup wire AlphaWire 1551 brain platform
Batik wax Jacquard 7946000
Dental periphery Wax Henry-Schein Dental 6652151
Electrowaxer Almore International 66000
Epoxy, 5 min Permatex 84101
Hypodermic needle aluminum hub Kendall 8881-200136
Protease from Streptomyces griseus Sigma-Aldrich P5147 for desheathing locust brain
Suture thread non-sterile Fisher NC9087024 for tying the abdomen after gut removal
Vetbond 3M 1469SB for sealing amputation sites
Dumont #1 forceps (coarse) WPI 500335
Dumont #5 titanium forceps (fine) WPI 14096
Dumont #5SF forceps (super-fine) WPI 500085 desheathing locust brain
10 cm dissecting scissors WPI 14393 for removing legs and wings
Vannas scissors (fine) WPI 500086 for removing cuticle, cutting the foregut
Saline Profusion
Extension set with rate flow regulator Moore Medical 69136 for regulating saline flow
IV administration set with Y injection site Moore Medical 73190 for regulating saline flow

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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., Jayaraman, V., Laurent, G. Odor identity vs. intensity coding in an olfactory system. Neuron. 39, 991-1004 (2003).
  4. Steven de Belle, J., Heisenberg, M. Associative odor learning in Drosophila abolished by chemical ablation of mushroom bodies. Science. 263, 692-695 (1994).
  5. Cassenaer, S., Laurent, G. Conditional modulation of spike-timing-dependent plasticity for olfactory learning. Nature. 482, 47-52 (2012).
  6. Hallem, E. A., Carlson, J. R. Coding of odors by a receptor repertoire. Cell. 125, 143-160 (2006).
  7. Raman, B., Joseph, J., Tang, J., Stopfer, M. Temporally diverse firing patterns in olfactory receptor neurons underlie spatiotemporal neural codes for odors. Journal of Neuroscience. 30, 1994-2006 (2010).
  8. Perez-Orive, J., et al. Oscillations and sparsening of odor representations in the mushroom body. Science. 297, 359-365 (2002).
  9. Naraghi, M., Laurent, G. Odorant-induced oscillations in the mushroom bodies of the locust. The Journal of Neuroscience. 14, 2993-3004 (1994).
  10. Ochieng, S. A., Hallberg, E., Hansson, B. S. Fine structure and distribution of antennal sensilla of the desert locust, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae). Cell and Tissue Research. 291, 525-536 (1998).
  11. Burrows, M., Laurent, G. Synaptic Potentials in the Central Terminals of Locust Proprioceptive Afferents Generated by Other Afferents from the Same Sense Organ. Journal of Neuroscience. 13, 808-819 (1993).
  12. Pouzat, C., Mazor, O., Laurent, G. Using noise signature to optimize spike-sorting and to assess neuronal classification quality. Journal of Neuroscience Methods. 122, 43-57 (2002).
  13. Mazor, O., Laurent, G. Transient dynamics versus fixed points in odor representations by locust antennal lobe projection neurons. Neuron. 48, 661-673 (2005).
  14. Christensen, T. A., Pawlowski, V. A., Lei, H., Hildebrand, J. G. Multi-unit recordings reveal context dependent modulation of synchrony in odor-specific neural ensembles. Nature Neuroscience. 3, 927-931 (2000).
  15. Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae. J. Vis. Exp. (36), e1725 (2010).
  16. Geffen, M. N., Broome, B. M., Laurent, G., Meister, M. Neural Encoding of Rapidly Fluctuating Odors. Neuron. 61, 570-586 (2009).
  17. Ito, I., Ong, R. C., Raman, B., Stopfer, M. Sparse odor representation and olfactory learning. Nature Neuroscience. 11, 1177-1184 (2008).
  18. Laurent, G. Olfactory network dynamics and the coding of multidimensional signals. Nature Review Neuroscience. 3, 884-895 (2002).
  19. Brown, S. L., Joseph, J., Stopfer, M. Encoding a temporally structured stimulus with a temporally structured neural representation. Nature Neuroscience. 8, 1568-1576 (2005).
  20. MacLeod, K., Laurent, G. Distinct mechanism for synchronization and temporal patterning of odor-encoding neural assemblies. Science. 274, 976-979 (1996).
  21. Wehr, M., Laurent, G. Relationship between afferent and central temporal patterns in the locust olfactory system. The Journal of Neuroscience. 19, 381-390 (1999).
  22. Moreaux, L., Laurent, G. Estimating firing rates from calcium signals in locust projection neurons in vivo. Frontiers in Neural Circuits. 1, 1-13 (2007).
  23. Galizia, C. G., Joerges, J., Kuttner, A., Faber, T., Menzel, R. A semi-in-vivo preparation for optical recording of the insect brain. Journal of Neuroscience Methods. 76, 61-69 (1997).
  24. Galan, R. F., Sachse, S., Galizia, C. G., Hez, A. V. M. Odor-driven attractor dynamics in the antennal lobe allow for simple and rapid olfactory pattern classification. Neural Computation. 16, 999-1012 (2004).
  25. Kuebler, L. S., Schubert, M., Karpati, Z., Hansson, B. S., Olsson, S. B. Antennal Lobe Processing Correlates to Moth Olfactory Behavior. Journal of Neuroscience. 32, 5772-5782 (2012).
  26. Silbering, A. F., Bell, R., Galizia, C. G., Benton, R. Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe. J. Vis. Exp. (61), e2976 (2012).
  27. Skiri, H. T., Galizia, C. G., Mustaparta, H. Representation of Primary Plant Odorants in the Antennal Lobe of the Moth Heliothis virescens Using Calcium Imaging. Chemical Senses. 29, 253-267 (2004).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics