توضح هذه المقالة نظام ناجح للتسجيل من الخلايا العصبية داخل المجمع المركزي (CC) من صرصور، discoidalis Blaberus، كما يمشي الحشرة في الساحة ويتعامل مع الأشياء التي تسبب ليستدير، نفق تحت، أو تسلق العقبات. كما يمكن توصيل الأسلاك إلى مشجعا لاستحضار النشاط في neuropil المحيطة بها مع التغيرات السلوكية يترتب على ذلك.

على مدى العقد الماضي قد وجهت اهتماما كبيرا في الأدوار التي تقوم بها مناطق الدماغ المختلفة في السيطرة على سلوك الحشرات. وقد وجهت الكثير من هذا التركيز نحو neuropils الدماغ خط الوسط التي يشار إليها مجتمعة ب مجمع المركزية (CC). وقد تم إحراز تقدم نتيجة لأصناف واسعة من التقنيات التي تستهدف أسئلة حول دور CC في السلوك. وتتراوح تلك التقنيات من التلاعب العصبية الوراثية، في المقام الأول في ذبابة الفاكهة، إلى جانب behaviتحليل عن طريق الفم ^1-3، إلى تقنيات الكهربية التي ترصد النشاط العصبي داخل CC ومحاولة لربط هذا النشاط إلى المعايير ذات الصلة سلوكيا.

وتشمل تقنيات الكهربية داخل الخلايا من الخلايا العصبية تسجيل الفردية المحددة ^4-9 وتسجيل خارج الخلية، وغالبا مع قناة تحقيقات متعددة ^10،11. هذه التقنيات هما مجانية. تسجيل داخل الخلايا مع أقطاب حادة أو التصحيح خلية كاملة يوفر بيانات مفصلة جدا على الخلايا العصبية التي تم تحديدها، ولكن يقتصر على واحد أو اثنين من الخلايا في آن واحد، يتطلب حركة محدودة أو معدومة، ويمكن الحفاظ لفترات قصيرة نسبيا من الزمن. تسجيلات خارج الخلية يمكن بسهولة انشاء، لا تتطلب ضبط النفس، ويمكن الحفاظ على لساعات. مع tetrodes متعددة القنوات والقطع العنقودية، ويمكن تحليل أعداد كبيرة نسبيا من الخلايا العصبية في وقت واحد ^9،12. بينما patc خلية كاملةح وقد استخدمت بنجاح في الحشرات المربوطة ^13، ونحن نشعر أن هناك أيضا حاجة إلى التقنيات التي تسمح لنا لتسجيل النشاط العصبي في الدماغ لفترات طويلة من الوقت في التصرف بحرية الحشرات لأنها تعامل مع العوائق التي تحول دون حركة إلى الأمام.

الحاجة لتسجيل مثل هذه التحركات الحشرات ويرتد صعودا وهبوطا دفعنا نحو أساليب تسجيل خارج الخلية. لقد كان لدينا تسجيل نجاح جيدة في الأعمال التحضيرية ضبط النفس مع المتاحة تجاريا تحقيقات السيليكون ¹¹ 16 قنوات، ولكن صغر حجم كبير حتى الصراصير يعني أن تحقيقات يجب أن يتم تنظيمها قبالة الجسم. التي، إلى جانب حساسية للأسنان التحقيق، جعلها غير مناسبة لإعداد المشي الحر. في اثنين من المشاريع السابقة، استخدمنا حزم من الأسلاك غرامة تشكيل tetrode لإنجاز تسجيل خصائص مماثلة ولكن في ترتيب أكثر قوة. سمحت هذه الباقات tetrode لنا لتسجيل من الصراصير المربوطة ود تتصل النشاط حدة CC للتغيرات في سرعة المشي ¹⁴ وتحول السلوك الناتج من الاتصال antennal مع قضيب ^10.

كما مفيدة كما كانت هذه الاستعدادات المربوطة وستظل، فإنها تفعل تقديم بعض القيود. أولا، السلوكيات التي يمكن أن تؤدي الحشرة محدودة لطائرة واحدة. وهذا هو، ونحن يمكن أن تثير بسهولة التغيرات في سرعة المشي أو تحول، ولكن كانت الإجراءات التسلق والأنفاق غير ممكن، على الأقل مع حبل ترتيب نموذجي. الثاني، الاستعدادات المربوطة لدينا هي "حلقة مفتوحة". وهذا يعني أنها لا تسمح للحركة العادية المتعلقة ردود الفعل على النظام. وهكذا، كما تحولت صرصور على حبل لدينا، لم يتم تغييرها العالم البصرية وفقا لذلك. فمن الممكن لبناء نظم حلقة مغلقة حبل لتقديم هذا النوع من ردود الفعل. ومع ذلك، فهي محدودة بسبب تعقيد البرمجة والأجهزة البيئة البصرية المحاكاة. Neverthelesق، شعرنا أننا يمكن أن تحسن على طرقنا تسجيل المربوطة القائمة من خلال تسجيل من الحيوان لأنه مشى بحرية في الساحة أو المسار واجه الأشياء كما تفعل في محيطها الطبيعي.

على الرغم من أن الأنظمة اللاسلكية لتسجيل نشاط المخ ¹⁵ سيكون مثاليا، النظم الحالية لديها قيود في عدد من القنوات تسجيل، والوقت من الحصول على البيانات، وعمر البطارية والوزن. ونحن، بالتالي، اختارت في محاولة للتكيف لدينا نظام تسجيل المربوطة لاستخدامها في التحرك بحرية الاستعدادات. كما تصبح أفضل الأنظمة اللاسلكية المتاحة، وهذه التقنية يمكن تكييفه بسهولة لمثل هذه الأجهزة. نظام الموضح في هذه المقالة هو خفيفة الوزن، ويعمل بشكل جيد جدا، ويبدو أن يكون لها تأثير ضار يذكر على سلوك صرصور و. مع رخيصة كاميرا عالية السرعة والكتلة البرمجيات القطع، والنشاط في الخلايا العصبية في الدماغ الفردية يمكن أن تكون ذات صلة الحركة. نحن هنا وصف preparأوجه من الأسلاك tetrode وترسيخها على الدماغ إلى الحشرة وكذلك تقنيات التسجيل للنشاط والحركة الكهربائية وكيف أن هذه البيانات لا يمكن أن تتحقق معا لتحليلها لاحقا.