Dit artikel beschrijft een elektrofysiologische methode voor het isoleren van chemische stimulatie aan individuele sensilla via extracellulaire, tip-opnames onder minerale olie.
Beschrijven we een wijziging van een bestaande tip-opnametechniek 1,2 voor elektrofysiologische onderzoeken van korte, peg-achtige zintuiglijke sensilla 3,4. Op het midden van de ventrale oppervlak van alle schorpioenen zijn twee aanhangsels genoemd pectines, die dichte velden van zijn mechanisch-en chemosensory peg sensilla 5,6. Een methode voor het beoordelen van chemoresponsiveness van deze sensilla maakt gebruik van een wolfraam elektrode voor extracellulair het opnemen van neurale activiteit in een sensillum als een vluchtig odorant is ingevoerd om het zintuiglijke veld 5,7. De beperkingen van deze methode zijn langzame verzamelen van gegevens en ongecontroleerd stimulerende kennismaking met, en de uitslag uit het peg veld. Om deze beperkingen, ontwikkelden we een nieuwe tip-opname techniek die niet-polaire minerale olie gebruikt als een medium om op basis van water tastants te leveren aan de individuele pin sensilla 8,9. We hebben met succes deze methode toegepast op sensillar chemoresponses verkrijgen om citroenzuur, ethanol, en zout. Hier beschrijven we de experimentele protocol voor een dergelijke studie 9. We denken dat deze nieuwe methode kan nuttig zijn voor het bestuderen van de respons-eigenschappen van andere geleedpotigen chemosensory systemen, waaronder die van insecten 10, 11 en schaaldieren 12.
Het protocol hiervoor wordt beschreven hoe u een woestijn grasland schorpioen (Paruroctonus utahensis) voor te bereiden op elektrofysiologische studie. In het bijzonder laten we zien hoe je een kamer voor gecontroleerde extracellulaire tip-opnames van pectinal chemosensory neuronen onder de olie op te bouwen. Omdat olie en water niet mengen niet, is het mogelijk te isoleren chemische stimulatie (met water op basis van stimulerende middelen) om een sensilla. Benadrukt moet worden dat P. utahensis, is een relatief klein dier (≈ 2,5 tot 5 cm) en het toepassen van dit protocol om grotere dieren kunnen vereisen veel aanpassingen van grootte, zoals de grootte van het platform van het dier, kamermuziek, en de hoeveelheid olie toegepast. We raden aan het uitvoeren van pilot-studies aan de minimum hoeveelheid olie nodig is voor gecontroleerde afgifte van water-gebaseerde chemische stimulerende middelen te testen.
Verder vonden we geen effect van olie op de baseline neurale activiteit binnen pectinal sensilla 8. Dit moet worden bevestigd voor andere model systemen ook, voorafgaand aan het beoordelen van chemoresponsiveness.
Deze methode kan worden gebruikt in combinatie met een andere methode om te testen op chemoresponse interactie-effecten tussen sensilla in de sensorische veld. Bijvoorbeeld, is het mogelijk om tip-record (onder olie) uit een sensillum als we base-record (via een wolfraam elektrode) uit een naburig sensillum 9. Zo'n opname configuratie kan worden gebruikt om te beoordelen al dan niet chemisch te stimuleren een sensillum invloed op de neurale activiteit van de basis opgenomen sensillum. Tot op heden heeft niemand dit getest voor schorpioen pectinal sensilla, en het blijft een open vraag voor andere chemosensory systemen.
Om samen te vatten, denken we dat de tip-opname methode onder olie bevordert de omvang van elektrofysiologische onderzoek naar de neurale basis van geleedpotigen het proeven. In dit manuscript, bieden we een protocol voor het bereiden van dieren voor deze methode, en we hopen dat het zorgt voor een stevige basis voor verdere studie van perifere sensorische zenuwstelsels.
The authors have nothing to disclose.
We bedanken de LIFE-fonds, de Universiteit van Oklahoma Undergraduate Research Program kansen, en de afdeling Zoölogie voor de financiering van dit werk. We danken ook dr. Mariëlle Hoefnagels voor redactionele hulp.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Lift-N-Press tab | Ted Pella, Inc. | 16082 | Doubled-sided adhesive | |
MicroFil | World Precision Instruments, Inc. | MF34G | Micropipette filler | |
Standard Glass Capillaries | World Precision Instruments, Inc. | 1B100F-6 | Glass pipettes | |
Microelectrode Holder | World Precision Instruments, Inc. | MEH3SBW10 |