Summary

<em> 체외에서</em의 생리적 운동과 수유 모터 프로그램을 도출하도록 의도하고 녹음> 준비<em> Aplysia californica</em

Published: December 05, 2012
doi:

Summary

우리는 extracellularly 기록하고 신경, 근육, 및 개인 식별 뉴런에서 자극 할 수있는 기술을 설명<em> 체외에서</em> 도출하도록 의도 및 공급 장치에서 동작을 공급 다른 종류의 관찰<em> Aplysia</em>.

Abstract

Multifunctionality, 여러, 독특한 행동 하나를 생성 한 주변 구조의 기능은 동물이 빠르게 환경을 변화하는 자신의 행동을 적응 할 수 있습니다. 해양 연체 동물 Aplysia californica는 multifunctionality 연구를위한 다루기 쉬운 시스템을 제공합니다. 수유하는 동안, Aplysia 같은 먹이 장치, 구강 대량를 사용하여 행동의 여러 독특한 종류를 생성합니다. 이러한 행동을 제어하는​​ 신경절은 electrophysiological 연구 액세스 할 수 있습니다 대형 식별 뉴런의 번호가 포함되어 있습니다. 이러한 뉴런의 활동은 신경 활동에 음식 움켜 잡 기사의 친척을 종료하는 신경 활동의 타이밍에 따라 두 가지 종류, ingestive 및 egestive 프로그램으로 나눌 수 있습니다 모터 프로그램에 설명 된 해당 protracts 또는 retracts 움켜 잡 기사 2. 그러나, 절연 신경절에서 이러한 행동을 생산 것입니다 근육 운동은하는, 결석 아르더 생체, 신경과 근육 레코딩의 프로그램에게 2,3,4를 공급하는 해당 획득했습니다. 관찰 모터 프로그램은 실제 행동의 상관 관계 여부를 확신 할 수 있지만, 직접 5 개의 개별 뉴런에서 기록하는 것은 매우 어렵습니다 수 있습니다. 또한, 생체에 ingestive 프로그램은 더 물린 상처와 제비의 1,2, 대부분의 이전에 체외 준비에 설명에 할 어려운 차이로 나눌 수 있습니다.

정지 구강 대량 준비 (그림 1) 절연 신경절과 그대로 동물 사이의 간격을 다리. 이 준비에는 ingestive 행동 – 물고과 삼키는 모두 포함 – 개별 뉴런이에서 녹화 및 세포 전극에게 6을 사용하여 자극 할 수 있으므로 및 egestive 행동 (거부)가 동시에 elicited 수 있습니다. 서로 다른 행동과 관련된 먹이 움직임이 recor 할 수 있습니다ded, 정량화 및 모터 프로그램에 직접 관련된. 중지 된 구강 대량 준비의 모터 프로그램은 모터 프로그램이 분리 된 신경절에 elicited하는 것보다 생체에서 관찰 것과 더 유사하게 나타납니다. 따라서이 준비 모터 프로그램은보다 직접적으로 생체 행동에 관한 할 수 있습니다, 같은 시간에, 개별 뉴런은 그대로 동물에 비해 녹음 및 자극에 더 액세스 할 수 있습니다. 또한,로 분리 신경절과 그대로 동​​물 사이의 중간 단계, 정지 구강 대량의 연구 결과는 더 감소 등 그대로 두 설정에서 얻은 데이터의 해석에 도움이 수 있습니다. 정지 구강 대량 준비 Aplysia의 multifunctionality의 신경 제어를 특징위한 유용한 도구입니다.

Protocol

1. 솔루션의 준비 동물 유지되는 해수 (~ 1000 millosmolar)에 등장합니다 염화 마그네슘 솔루션을 준비하려면 원하는 볼륨 수준에 큰 용기를 표시합니다. 이 수준의 약 80 % 증류수로 용기를 작성하고, 최종 볼륨에서 333 MM 솔루션을 만들 마그네슘 염화물 hexahydrate의 적절한 금액을 무게. 통에 염화 마그네슘을 추가 뚜껑을 닫고 염화 마그네슘이 완전히 해소 될 때까지 힘차게 흔들어 다음 최종 ?…

Representative Results

When an extracellular electrode is positioned above a neuron’s soma and used to stimulate the neuron, a one-for-one correspondence between spikes on the soma channel and on the nerve(s) the neuron projects to can be observed (Figure 6, left panel, stimulation of identified neuron B9). The soma channel (top channel) is set to stimulating mode when the current is applied (time 1 in the figure), and is then quickly switched to recording mode (time 2). By maintaining the position of the electrode, the…

Discussion

이전 작업은 그대로 동물과 같은 고립 된 신경절 등의 감소 준비에서 Aplysia 모터 프로그램을 특징으로하고 있습니다. 개별 뉴런의 녹음은 5를 획득 한하지만 그대로 동물에서 같은 실험은 매우 어려운이며, 전극은 먹이를하는 동안 신경 세포로 신경 세포에서 이동할 수 없습니다. 절연 신경절에서 신경 활동에 의해 유도 먹이 움직임이 관찰 할 수 없습니다. 정지 구강 대량 준비는?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 NIH 보조금 NS047073 및 NSF 보조금 DMS1010434에 의해 지원되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium chloride Fisher Scientific S671 Biological, Certified
Potassium chloride Fisher Scientific P217 Certified ACS
Magnesium chloride hexahydrate Acros Organics 19753 99%
Magnesium sulfate heptahydrate Fisher Scientific M63 Certified ACS
Calcium chloride dihydrate Fisher Scientifc C79 Certified ACS
Glucose (dextrose) Sigma-Aldrich G7528 BioXtra
MOPS buffer Acros Organics 17263 99%
Carbachol Acros Organics 10824 99%
Sodium hydroxide Fisher Scientific SS255 Certified
Hydrochloric acid Fisher Scientific SA49 Certified
Single-barreled capillary glass A-M Systems 6150  
Flaming-Brown micropipette puller model P-80/PC Sutter Instruments   Filament used: FT345B
Enamel coated stainless steel wire California Fine Wire   0.001D, coating h
Household Silicone II Glue GE    
Duro Quick-Gel superglue Henkel corp.    
A-M Systems model 1700 amplifier A-M Systems   Filter settings: 300-500 Hz nerves,10-500 Hz I2 muscle
Pulsemaster Multi-Channel Stimulator World Precision Instruments A300  
Stimulus Isolator World Precision Instruments A360  
AxoGraph X AxoGraph Scientific    
Veeder-Root Totalizing Counter Danaher C342-0562  
Gold Connector Pins Bulgin SA3148/1  
Gold Connector Sockets Bulgin SA3149/1  
Sylgard 184 Silicone Elastomer Dow Corning    
100 x 50 mm Crystalizing Dish Pyrex    
High Vacuum Grease Dow Corning    
Pipet Tips Fisher Scientific 21-375D  
Minutien Pins Fine Science Tools 26002-10  
Modeling Clay Sargent Art 22-4400  
Silk Sutures Ethicon K89OH  
Whisper Air Pump Tetra 77849  
Aquarium Tubing Eheim 7783 12/16 mm
Elite Airstone Hagen A962  
Vannas Spring Scissors Fine Science Tools 15000-08  
Dumont #5 Fine Forceps Fine Science Tools 11254-20  
Yaki Sushi Nori Seaweed Rhee Bros    
Kimwipes Kimberly-Clark 34155  

References

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Cite This Article
McManus, J. M., Lu, H., Chiel, H. J. An In Vitro Preparation for Eliciting and Recording Feeding Motor Programs with Physiological Movements in Aplysia californica. J. Vis. Exp. (70), e4320, doi:10.3791/4320 (2012).

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