Afferent nevroner av mekanosensoriske systemer overfører informasjon fra hårceller til hjernen under hørsel og balanse. Elektrofysiologi kan avsløre følsomheten til afferente nevroner gjennom direkte opptak. Selv om det kan være utfordrende å lappe hele celler fra hårceller, er det enklere å registrere fra nedstrøms afferente nevroner og tillater vurdering av handlingspotensialer som svar på kontrollerte stimuleringer^1,2,3. Stimulerende hårceller fører til avbøyning, som endrer mekanosensoriske strukturer, og utløser dermed en økning i virkningspotensialer (pigger) i afferent nevroner^4,5,6. I fravær av ytre stimuli øker afferente nevroner også spontant på grunn av glutamatlekkasje fra hårcellene til afferent postsynaptiske terminaler^7,8, og har vist seg å bidra til å opprettholde følsomhet^9,10. Patch klemme registrering av afferent aktivitet muliggjør observasjon av hårcelle følsomhet og signaldynamikk som ikke er mulig ved hjelp av teknikker med lavere temporal oppløsning, for eksempel i mikrofonikk^11,12 eller funksjonell kalsiumavbildning^13,14,15. Følgende protokoll vil tillate opptak av afferent aktivitet samtidig med motorkommandoer for å avsløre øyeblikkelige endringer i hårcellefølsomhet.

Sebrafisk (Danio rerio) bruker hårceller som finnes i nevromasser som komponerer laterallinjesystemet for å oppdage vannbevegelse i forhold til kroppen, som oversettes til nevrale signaler som er avgjørende for^{navigasjon 16,17,18}, rovdyrunngåelse, byttedyr fange^19,20og skolegang²¹. Vannstrømmen kan også selvgenereres av bevegelsene til svømming^22,23,24, åndedrett^22,25,26og fôring²⁷. Disse atferdene består av repeterende bevegelser som kan tretthet hårceller og svekke sensing. Derfor er det kritisk at sidelinjen systemet skiller mellom ekstern (exafferent) og selvgenerert (reafferent) strømning stimuli. En korollær utslipp demper selvgenererte strømningssignaler under bevegelse i sebrafisk. Dette hemmende prediktive motorsignalet videresendes via synkende nevroner til sensoriske reseptorer for å endre inngangen eller avbryte behandlingen av den reafferente tilbakemeldingen^28,29. Seminalarbeid som bidro til vår tidlige forståelse av dette feedforward-systemet, stolte på in vitro-preparater der tilkoblings- og endogene aktiviteten til nevralkretsen ikke ble opprettholdt^{28,30,31,32,33,34,35}. Denne protokollen beskriver en tilnærming til å bevare en intakt nevral krets der endogen tilbakemeldingsdynamikk opprettholdes og dermed muliggjør bedre forståelse av korollær utslipp in vivo.

Protokollen som er skissert her beskriver hvordan man overvåker bakre laterallinje afferent neuron og motorisk nevronaktivitet samtidig i larval sebrafisk. Karakterisering av afferent signaldynamikk før, under og etter motoriske kommandoer gir innsikt i sanntid, endogen tilbakemelding fra sentralnervesystemet som modulerer hårcellefølsomhet under bevegelse. Denne protokollen skisserer hvilke materialer som må utarbeides før eksperimenter, og beskriver deretter hvordan man lammer og forbereder sebrafisk larver. Protokollen vil beskrive hvordan man etablerer en stabil løs patch opptak av afferent nevroner og ekstracellulær ventral rot (VR) opptak av motoriske nevroner. Representative data som kan fås ved hjelp av denne protokollen presenteres fra en eksemplarisk person og analyse ble utført på flere replikeringer av den eksperimentelle protokollen. Forhåndsbehandling av data utføres ved hjelp av tilpassede skriftlige skript i MATLAB. Totalt sett er dette in vivo eksperimentelle paradigmet klar til å gi en bedre forståelse av sensorisk tilbakemelding under bevegelse i et modell vertebrathårcellesystem.