メカノ感覚系の無透過ニューロンは、聴覚とバランスの間に毛細胞から脳に情報を伝達する。電気生理学は、直接録音を通じて、刺激性ニューロンの感受性を明らかにすることができる。毛髪細胞からの全細胞のパッチ適用は困難な場合がありますが、下流の不毛なニューロンからの記録は容易であり、制御された刺激^1、2、3に応答して行動電位の評価を可能^にする。毛細胞を刺激すると、そのたわみ、メカノ感覚構造を変更し、したがって、刺激性ニューロン^4、5、6における作用電位(スパイク)の増加を引き起こす。外部刺激がない場合、無気泡性ニューロンはまた、毛細胞から無フェ性シナプス後末端^7、8へのグルタミン酸漏れにより自発的にスパイクし、感度^9,10の維持に寄与することが示されている。アフェレント活性のパッチクランプ記録は、マイクロフォニックス^11、12、または機能的なカルシウムイメージング13、14、15など、より低い時間分解能を有する技術を用いて不可能なヘアセル感受性およびシグナルダイナミクスの観察を可能^にする。次のプロトコルは、ヘアセル感度の瞬間的な変化を明らかにするために、モータコマンドと同時に、afferentアクティビティの記録を可能にします。

ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、体に対する水の動きを検出するために横線系を構成する神経マストに含まれる毛髪細胞を使用し、ナビゲーション^{16、17、18、}捕食者回避、獲物捕獲^19、20、および学校教育²¹に不可欠な神経信号に翻訳される。水の流れは、水泳22、23、24、呼吸^{22、25、26、}および給餌²⁷の動きによっても自己発生することができる。これらの行動は、毛髪細胞を疲労させ、センシングを損なう繰り返しの動きを含む。したがって、横線系は、外部(エクサフェレント)と自己生成(reafferent)流動刺激を区別することが重要です。副分泌はゼブラフィッシュの移動中に自己生成流動信号を減衰させる。この抑制性予測運動信号は、センサ受容体に降下ニューロンを介して中継され、入力を変更するか、または再送フィードバック^28,29の処理を中断する。このフィードフォワードシステムの早期理解に寄与する精細な研究は、神経回路の接続性および内因性活性が維持されなかったインビトロ調製に依存していた28、30、31、32、33、34、35。このプロトコルは、内因性フィードバックダイナミクスが維持され、生体内のカロリー放電をよりよく理解できる無傷の神経回路を維持するアプローチを記述する。

ここで概説するプロトコルは、幼虫ゼブラフィッシュにおける後方線の受熱性ニューロンおよび運動ニューロン活性を同時に監視する方法を説明する。運動コマンドの前後にフェレントシグナルダイナミクスを特徴付けるので、移動中の毛細胞の感度を調節する中枢神経系からのリアルタイムの内因性フィードバックに関する洞察を得られます。このプロトコルは、実験の前にどのような材料を準備する必要があるかを概説し、ゼブラフィッシュの幼虫を麻痺させ、準備する方法を説明します。プロトコルは、運動ニューロンの不フェレントニューロンおよび細胞外腹側根(VR)記録の安定した緩いパッチ記録を確立する方法を説明する。このプロトコルを用いて得ることができる代表的なデータは、例示的な個体から提示され、実験プロトコルの複数の複製に対して分析を行った。データの前処理は、MATLABでカスタムのスクリプトを使用して実行されます。全体として、このin vivo実験パラダイムは、モデル脊椎動物の毛細胞系における移動中の感覚フィードバックをよりよく理解する準備ができている。