מערכת סיבים הענק הוא מעגל עצבי פשוטה של מבוגר<em> תסיסנית melanogaster</em> המכיל את הנוירונים הגדול לטוס. אנו מתארים את פרוטוקול לניטור הילוכים הסינפטי דרך מסלול זה על ידי הקלטה פוטנציאלים פוסט סינפטיים ב אורך הגב (DLM) ו tergotrochanteral (TTM) השרירים לאחר גירוי ישיר של interneurons סיבים ענק.
כאשר מבוגר מבוהל ד melanogaster להגיב על ידי קפיצות באוויר עף משם. במינים חסרי חוליות רבים, כולל ד melanogaster, את "בריחה" (או "להקפיץ") בתגובה בשלב מבוגר מתווך על ידי מעגל רב רכיב עצבי בשם מערכת סיבים הענק (GFS). גודל גדול השוואתית של נוירונים, מורפולוגיה ייחודית שלהם וקישוריות פשוטה להפוך את GFS מערכת מודל אטרקטיבי עבור הלומדים מעגלים עצביים. מסלול GFS מורכב משני סימטרי בילטרלי סיבים הענק (GF) interneurons אשר האקסונים יורדים מהמוח לאורך קו האמצע לתוך הגנגליון החזי החיבור דרך צוואר הרחם. ב neuromere mesothoracic (T2) של הגרעינים הגחון הטופס GFS אלקטרו כימיות סינפסות עם הדנדריט 1) המדיאלי גדול של motorneuron ipsilateral (TTMn) אשר מניע את השרירים tergotrochanteral (TTM), את פושטי הירך העיקרית הרגל mesothoracic / , ו 2) interneuron שולי synapsing הנגדי (PSI) אשר בצורות להפוך כימיים (cholinergic) סינפסות עם motorneurons (DLMns) של שרירי הגב האורך (DLMs), את מקלוני כנף. מסלול עצבי (ים) לשרירים dorsovental (DVMs), המעליות כנף, טרם הסתדר (DLMs ו DVMs ידועים במשותף כמו שרירי טיסה ישירה – הם לא מחוברים ישירות את הכנפיים, אלא להעביר את כנפיים בעקיפין על ידי לציפורן עיוות בית החזה הסמוכים) (המלך ויימן, 1980;. Allen et al, 2006). הפעלת די הסינפטי של DLMs (דרך PSI) גורמת לעינוי קטן אבל חשוב העיתוי של התכווצות של השרירים הללו ביחס להפעלת monosynaptic של TTM (~ 0.5 ms) המאפשר TTMs תחילה להאריך את עצם הירך ואת להניע את לטוס מעל פני האדמה. TTMs בו זמנית למתוח-להפעיל את DLMs אשר בתורו הדדית למתוח-להפעיל את DVMs למשך הטיסה. מסלול GF יכול להיות מופעל או בעקיפין על ידי הפעלת גירוי חושי (למשל, "משב אוויר" או "כיבוי אורות"), או ישירות על ידי גירוי העל סף חשמלי למוח (המתואר כאן). בשני המקרים, פוטנציאל פעולה מגיע TTMs ו DLMs אך ורק דרך GFS, PSIs, TTM ו / DLM motoneurons, למרות TTMns ו DLMns צריך אחרים, כמו מזוהה עדיין, תשומות חושיות. מדידת "בתגובה חביון" (הזמן בין הגירוי לבין שלילת קוטביות שריר) ואת "בעקבות לגירוי בתדירות גבוהה" (את מספר התגובות מוצלח למספר מסוים של גירויים בתדירות גבוהה) מספק דרך reproducibly ו כמותית להעריך את המצב התפקודי המרכיבים GFS, כולל שני סינפסות המרכזית (GF-TTMn, GF-PSI, PSI-DLMn) ואת כימיים (glutamatergic) neuromuscular צמתים (TTMn-TTM ו DLMn-DLM). זה כבר נעשה שימוש כדי לזהות גנים המעורבים ביצירת סינפסה מרכזי להערכת תפקוד מערכת העצבים המרכזית.
אחד הדברים החשובים ביותר יש לשים לב כאשר מנסה להשיג הקלטות באיכות גבוהה היא האוריינטציה בריאות תקין של התכשיר. באופן אידיאלי, הזבוב עדיין צריך להיות חי בסוף הפגישה הקלטה ומגיבה לגירויים חשמליים. עבור האלקטרודות ההקלטה באופן היעיל ביותר לחדור את שלד בית החזה, לעוף צריך להיות מודבק על פני השטח בצורה כזו כדי ליצור זווית ישרה עם האלקטרודות, במידת הצורך, החדרת אלקטרודות ניתן להקל על ידי הסרת חלק מן לציפורן החזה הגב עם טונגסטן אזמל ובכך חושפים את השריר טיסה DLM (בשלב זה מציעה יתרון נוסף של ולהקשות על קצות אלקטרודות זכוכית לשבור). כמו כן, הטיפול חייב להילקח להימנע דוחפים את האלקטרודות דרך DLMs ו TTMs ממוקם subcuticularly. הראש של הזבוב צריך להיות מאובטח היטב, כדי לאפשר את האלקטרודות מגרה להיות מוכנס כהלכה לתוך המוח כדי למנוע מהם שלף במהלך הפגישה ההקלטה.
בשל גודלו היטב תיאר מורפולוגיה, GFS מייצג את אחד המסלולים העצבית נגיש ביותר תסיסנית. החדירות של סינפסות חשמלי קטן צבעים נותב משקל מולקולרי מאפשר הדמיה של נוירונים יחד חשמלית, וכמה זמין GAL4 קווים מאפשרים לתפעל רמות ביטוי הגנים משנה של תאים או קבוצות תאים (Jacobs et al, 2000;. Allen et al., 2006) בנוסף על היתרונות שהוזכרו לעיל, מביא את שני המרכיבים ואת החזה של ולהציג מאפיינים המעגל כגון התאוששות הרגלה, dishabituation ספונטנית, מה שהופך את GFS תסיסנית מערכת מודל נוח ללימוד הפלסטיות העצבית (אנגל וו, 1996).
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי קרן Wellcome להעניק LP
NAME | COMPANY | CAT. # | COMMENTS |
S48 Square Pulse Stimulator | Grass Instruments | http://www.grasstechnologies.com/ | |
Stimulation unit | Grass Instruments | http://www.grasstechnologies.com/ | |
SIU5 RF Transformer Isolation Unit | Grass Instruments | http://www.grasstechnologies.com/ | |
5A two-channel intracellular Microelectrode Amplifier | Getting Instruments | http://www.gettinginstruments.com/ | |
Digidata 1440A data acquisition system | Molecular Devices | http://www.moleculardevices.com/ | |
Analogue-digital Digidata 1320 and Axoscope 9.0 software | Molecular Devices | http://www.moleculardevices.com/ | |
Recording platform with manual micromanipulators | Narishige, Sutter Ins., World Precision Ins. | http://narishige-group.com/ http://www.sutter.com/index.html http://www.wpi-europe.com/en/ |
|
Light source | Fostec | http://www.nuhsbaum.com/FOSTEC.htm | |
Wild M5 stereomicroscope | Wild Heerbrugg | http://www.wild-heerbrugg.com/ | |
Vibration isolation table | TMC | http://www.techmfg.com/ | |
Borosilicate tubing for microelectrodes | Sutter Instrument | http://www.sutter.com/index.html | |
P-95 Micropipette puller | Sutter Instrument | http://www.sutter.com/index.html | |
Microfil 34 gauge, 67 mm (electrode filler) | World Precision Instruments | MF34G-5 | http://www.wpi-europe.com/en/ |
Microdissection tools (forceps,…) | Fine Science Tools | www.finescience.com | |
Dissecting (stereo) microscope | Leica | http://www.leica-microsystems.com/ | |
Faraday cage | Unknown manufacturer |
Other: plastic syringes, tungsten earth wire and NaOH-sharpened tungsten electrodes, KCl, wax platform, a PC with monitor…