Homarus Americanus Stomatogastric Dissection מערכת העצבים
Summary
אנו מתארים את לנתיחה קנס של מערכת העצבים stomatogastric מהבטן של לובסטר האמריקאית (<i> Homarus americanus</i>).
Abstract
במטרה להבין כיצד מערכת העצבים לייצר פעילות להגיב לסביבה, מדעני מוח לפנות מערכות מודל התערוכה את הפעילות של ריבית נגישים מקובל שיטות ניסיוניות. מערכת העצבים stomatogastric (STNS) של לובסטר האמריקאית (<i> Homarus americanus</i>; יודעים גם היה לובסטר האטלנטי או במיין) הוקם כמערכת מודל לחקר קצב יצירת רשתות neuromodulation של רשתות. STNS מורכב הגרעינים 3 קדמית (2 הגרעינים commissural ו הגנגליון הוושט), המכיל נוירונים modulatory כי פרויקט מרכזי על הגנגליון stomatogastric (STG). STG מכיל כ -30 הנוירונים המרכיבות שתי רשתות דפוס מרכזי ייצור, רשתות השוער ובקיבה העומדים בבסיס התנהגויות האכלה סרטנים<sup> 1,2</sup>. אמנם זה אפשרי ללמוד את המערכת<i> In vivo</i<sup> 3</sup>, STNS ממשיכה לייצר פעילות קצבית, כאשר מבודדים<i> במבחנה</i>. בידוד פיזי של STNS בצלחת מאפשר גישה קלה somata בגרעיני עבור הקלטות אלקטרו תאיים את העצבים של STNS להקלטות תאיים. בידוד STNS הוא תהליך בן שני חלקים. החלק הראשון, לנתח את הבטן מן החיה, המתואר במאמר הנלווה וידאו<sup> 4</sup>. במאמר זה וידאו, טכניקות לנתיחה בסדר משמשים כדי לבודד את STNS מהבטן. הליך זה תוצאות בהכנת מערכת עצבים זה זמין עבור הקלטות אלקטרו.
Protocol
Discussion
האנטומיה של הקיבה לובסטר STNS תוארה גם בעבר 5,6, ו – וריאציות של הליך זה לנתיחה כבר נוצלו במחקרים רבים. אנו ממליצים היכרות עם האנטומיה של הקיבה 5-7 ו STNS 5,8 לפני תחילת והניתוחים. היכרות כזו תקטין את הסיכון של נזק מקרי עד עצבים ורקמות.
כדי לשמור על הבריאות של התכשיר, חשוב לשמור על הכנת בטמפרטורה קרירה. זו מושגת בקלות על ידי החלפת מלוחים מדי 30 דקות עם 4 מלוחים ˚ C כל הזמן במקרר. כאשר שקוע מלוחים קר, הכנת מבודד STNS היא בת קיימא במשך שעות רבות. הקלטות הקשורות gammarus Homarus הראו פעילות קצבית יציבה של STG במשך 5 ימים במבחנה 9; חוסן דומה כבר ראיתי ב H. americanus (pers. obs.).
הקלט Modulatory אל STG מן הגרעינים commissural נדרש לשמר את דפוסי מנוע מתמשך. לכן, כדי לשמור על פעילות קצבית נורמלית אלה הגרעינים ואת בנו, יון, והעצבים STN חייב להישמר ללא פגע. דיסקציה אנו מתארים משמר העצבים המוטורית מספר (המכיל מנוע נוירון אקסונים): s AGN (המכיל מיל קיבה (GM) אקסונים), את זה mvn (המכיל קיבה הרוחב (LG) ונחות לב (IC) אקסונים), את pyn s (המכיל השוער נוירון (PY) אקסונים), את זה PDN (המכיל מרחיב השוער (PD) אקסונים), ואת זה lvn (המכיל השוער הרוחב (LP), קיבה המדיאלי (MG), אקסונים גפ"מ כמו גם אלה של ג'נרל מוטורס, פ"ד ו PY). עד לנתח נוסף (או שונה) העצבים, האקסונים הנוירון המוטורי אחרים עשויים להיות מוקלט. כל סוג יחיד של הנוירון המוטורי האקסון עשוי להיות מוקלט בנפרד על ידי לנתח הקלטה של העצב innervating השריר אשר סוג זה של פרויקטים נוירון.
הכנה זו עשויה לשמש עבור מגוון רחב של מחקרים ממוקדים על התפקוד של מערכת העצבים. הפעילות של נוירונים עשוי להיות מוקלט או באמצעות תאיים, הקלטות אלקטרודה חד somata או אקסונים, או על ידי הקלטה דחפים חשמליים extracellularly מן העצבים. תעלות יונים רבים הנוירונים STG היו משובטים חלקית mRNA ניתן למדוד מתוך somata משך ידני 10,11.
Acknowledgements
ברצוננו להודות יועץ שלנו, ד"ר איב מרדר. מחקר זה מומן על ידי המכון הלאומי לבריאות מענקים NS17813 אל וחוה מרדר ו NS059255 אל AE ט
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Fine Tungsten Wire (0.001 in. diameter) | Tool | California Fine Wire | Cut into 1-2mm pieces to use as fine pins. | |
| Forceps #5 | Tool | FST | 91150-20 | |
| Minuten Pins | Tool | FST | 26002-10 | |
| Moria Spring Scissors (7mm blades) | Tool | FST | 15370-52 | These are the top of the line. There are more economical spring scissors available from the same company. |
| Petri Dish (100x15mm) | Tool | Fischer | 08-757-12 | Fill 2-4mm with Sylgard 182. |
| Sylgard 182 | Outro | Dow Corning | 182 | |
| Pin Holder | Tool | FST | 26018-17 | Optional. Desheathing can be done with scissors and fine forceps alone. |
| Super fine forceps #5SF | Tool | FST | 11252-00 | |
| Tungsten Needles | Tool | FST | 10130-05 | Optional. Desheathing can be done with scissors or with pins cut from fine tungsten wire. |
| Dissection microscope |
Referências
- Marder, E., Bucher, D. Central pattern generators and the control of rhythmic movements. Curr. Biol. 11, R986-R996 (2001).
- Nusbaum, M. P., Beenhakker, M. P. A small-systems approach to motor pattern generation. Nature. 417, 343-350 (2002).
- Clemens, S., Massabuau, J. C., Legeay, A., Meyrand, P., Simmers, J. In vivo modulation of interacting central pattern generators in lobster stomatogastric ganglion: influence of feeding and partial pressure of oxygen. J. Neurosci. 18, 2788-2799 (1998).
- Bierman, H. S., Tobin, A. E. Gross dissection of the stomach of the lobster, Homarus americanus. J Vis Exp. 27, (2009).
- Maynard, D. M., Dando, M. R. The structure of the stomatogastric neuromuscular system in Callinectes sapidus, Homarus americanus and Panulirus argus (Decapoda crustacean). Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 268, 161-220 (1974).
- Herrick, F. H. Natural history of the American lobster. Bull. U.S. Bur. Fish. 29, 219-252 (1909).
- Marder, E., Bucher, D. Understanding circuit dynamics using the stomatogastric nervous system of lobsters and crabs. Annu. Rev. Physiol. 69, 291-316 (2007).
- Bucher, D., Taylor, A. L., Marder, E. Central pattern generating neurons simultaneously express fast and slow rhythmic activities in the stomatogastric ganglion. J. Neurophysiol. 95, 3617-3632 (2006).
- Mizrahi, A., Dickinson, P. S., Kloppenburg, P., Fénelon, V., Baro, D. J., Harris-Warrick, R. M., Meyrand, P., Simmers, J. Long-term maintenance of channel distribution in a central pattern generator neuron by neuromodulatory inputs revealed by decentralization in organ culture. J. Neurosci. 21, 7331-7339 (2001).
- Schulz, D. J., Goaillard, J. M., Marder, E. Variable channel expression in identified single and electrically coupled neurons in different animals. Nat. Neurosci. 9, 356-362 (2006).
- Schulz, D. J., Goaillard, J. M., Marder, E. E. Quantitative expression profiling of identified neurons reveals cell-specific constraints on highly variable levels of gene expression. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 13187-13191 (2007).
