Wir beschreiben eine Technik, um extrazellulär erfassen und zu stimulieren von Nerven, Muskeln und einzelnen identifizierten Neuronen<em> In vitro</em> Sobald Hervorrufen und Beobachten verschiedener Zuführen Verhalten in der Zuführvorrichtung der<em> Aplysia</em>.
Multifunktionalität, die Fähigkeit einer Umfangsstruktur, um mehrere, unterschiedliche Verhaltensweisen 1 zu erzeugen, erlaubt eine rasche Anpassung Tieren ihr Verhalten an wechselnde Umweltbedingungen. Die Meeresschnecke Aplysia californica bietet eine tractable System zur Untersuchung der Multifunktionalität. Während der Nahrungsaufnahme erzeugt Aplysia mehrere verschiedene Arten von Verhaltensweisen mit dem gleichen Zuführvorrichtung, die bukkale Masse. Die Ganglien daß steuern diese Verhaltensweisen enthalten eine Reihe von großen, identifizierten Neuronen zugänglichen elektrophysiologische Untersuchung sind. Die Aktivität dieser Neuronen in Motor-Programme, die in zwei Arten, und Ingestiv egestive Programme, über den Zeitpunkt der neuronalen Aktivität, schließt das Lebensmittel Greifer relativ zu der neuronalen Aktivität basierend unterteilt werden beschrieben worden, dass protracts oder zurückzieht der Greifer 2. Allerdings in isolierten Ganglien, sind die Muskelbewegungen, die diese Verhaltensweisen erzeugen würde fehlen, so dass esschwerer zu sein, ob die Motor-Programme beobachtet Korrelate realen Verhalten sind. In vivo Nerv und Muskel Aufnahmen gewonnen wurden entsprechend Ernährungsprogramme 2,3,4, aber es ist sehr schwierig, direkt von einzelnen Neuronen 5 aufzuzeichnen. Zusätzlich in vivo kann ingestive Programmen weiter in beißt und verschlingt 1,2, eine Unterscheidung, die nur schwer in den meisten bisher in vitro beschriebenen Präparate machen, ist unterteilt werden.
Der suspendierte bukkalen Masseaufbereitung (Abbildung 1) schließt die Lücke zwischen isolierten Ganglien und intakten Tieren. In dieser Vorbereitung ingestive Verhaltensweisen – sowohl Beißen und Schlucken – und können egestive Verhaltensweisen (Ablehnung) ausgelöst werden, zur gleichen Zeit als einzelne Neuronen aufgenommen werden können und angeregt mit extrazellulären Elektroden 6. Die Zustellbewegungen mit diesen verschiedenen Verhaltensweisen zugeordnet werden Recor seinded, quantifiziert und direkt an die motorischen Programmen verwandt. Die Motor-Programme in der aufgehängten Masse bukkalen Herstellung zu sein scheinen ähnlich zu denen in vivo als werden motorischen Programmen ausgelöste in isolierten Ganglien beobachtet. Somit können die Programme in diesem Motor Zubereitung betragen mehr direkt zu in vivo Verhalten in Bezug, zur gleichen Zeit, sind einzelne Neuronen besser zugänglich, um die Aufnahme und Stimulation als in intakten Tieren. Darüber, wie ein Zwischenschritt zwischen isolierten Ganglien und intakten Tieren, Erkenntnisse aus der abgehängten bukkalen Masse kann bei der Interpretation der Daten sowohl in reduzierter und intakte Einstellungen erhalten helfen. Der suspendierte bukkalen Masseaufbereitung ist ein nützliches Werkzeug für die Charakterisierung der neuronalen Steuerung der Multifunktionalität in Aplysia.
Frühere Arbeiten haben Aplysia Motors Programme in dem intakten Tier und in reduzierter Zubereitungen wie isolierten Ganglien charakterisiert. Im intakten Tier, wobei Aufzeichnungen von einzelnen Neuronen wurden 5 erhalten wurden, sind solche Experimente sehr schwierig, und Elektroden können nicht von Neuron zu Neuron werden während der Zuführung verschoben. In isolierten Ganglien, können die Zustellbewegungen durch neuronale Aktivität induziert nicht beobachtet werden. Der suspendierte bukkale…
The authors have nothing to disclose.
Diese Arbeit wurde von NIH NS047073 und NSF DMS1010434 unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sodium chloride | Fisher Scientific | S671 | Biological, Certified |
Potassium chloride | Fisher Scientific | P217 | Certified ACS |
Magnesium chloride hexahydrate | Acros Organics | 19753 | 99% |
Magnesium sulfate heptahydrate | Fisher Scientific | M63 | Certified ACS |
Calcium chloride dihydrate | Fisher Scientifc | C79 | Certified ACS |
Glucose (dextrose) | Sigma-Aldrich | G7528 | BioXtra |
MOPS buffer | Acros Organics | 17263 | 99% |
Carbachol | Acros Organics | 10824 | 99% |
Sodium hydroxide | Fisher Scientific | SS255 | Certified |
Hydrochloric acid | Fisher Scientific | SA49 | Certified |
Single-barreled capillary glass | A-M Systems | 6150 | |
Flaming-Brown micropipette puller model P-80/PC | Sutter Instruments | Filament used: FT345B | |
Enamel coated stainless steel wire | California Fine Wire | 0.001D, coating h | |
Household Silicone II Glue | GE | ||
Duro Quick-Gel superglue | Henkel corp. | ||
A-M Systems model 1700 amplifier | A-M Systems | Filter settings: 300-500 Hz nerves,10-500 Hz I2 muscle | |
Pulsemaster Multi-Channel Stimulator | World Precision Instruments | A300 | |
Stimulus Isolator | World Precision Instruments | A360 | |
AxoGraph X | AxoGraph Scientific | ||
Veeder-Root Totalizing Counter | Danaher | C342-0562 | |
Gold Connector Pins | Bulgin | SA3148/1 | |
Gold Connector Sockets | Bulgin | SA3149/1 | |
Sylgard 184 Silicone Elastomer | Dow Corning | ||
100 x 50 mm Crystalizing Dish | Pyrex | ||
High Vacuum Grease | Dow Corning | ||
Pipet Tips | Fisher Scientific | 21-375D | |
Minutien Pins | Fine Science Tools | 26002-10 | |
Modeling Clay | Sargent Art | 22-4400 | |
Silk Sutures | Ethicon | K89OH | |
Whisper Air Pump | Tetra | 77849 | |
Aquarium Tubing | Eheim | 7783 | 12/16 mm |
Elite Airstone | Hagen | A962 | |
Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-08 | |
Dumont #5 Fine Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
Yaki Sushi Nori Seaweed | Rhee Bros | ||
Kimwipes | Kimberly-Clark | 34155 |