Гигантская система Волокно простой нейронной схемы взрослых<em> Дрозофилы</em> Содержащий самую большую нейронов в лету. Мы опишем протокол для мониторинга синаптической передачи через этот путь, записав сообщение синаптические потенциалы в спинном продольной (DLM) и tergotrochanteral (TTM) следующие мышцы прямой стимуляции Гигантские интернейронов Fiber.
Когда испуганный взрослых D. MELANOGASTER реагировать, прыгнув в воздух и улетает. Во многих видов беспозвоночных, в том числе Д. MELANOGASTER, "побег" (или "испуга") ответ во взрослой стадии опосредовано многокомпонентных нейронную схему называют гигантские системы волокон (GFS). Сравнительный больших размеров нейронов, их отличительные морфологии и простое подключение делают GFS привлекательную систему моделью для изучения нейронных цепей. Путь GFS состоит из двух двусторонней симметричной Гигантские волокна (GF) интернейронов аксоны которых происходят от мозга по средней линии в грудной ганглий через шейки соединительной. В mesothoracic neuromere (T2) брюшной ганглиях форме GFs электро-химических синапсов с: 1) большой медиальной дендритов ипсилатерального motorneuron (TTMn), который дисков tergotrochanteral мышцы (ТТМ), основной экстензором для mesothoracic бедра / ноги , и 2) контралатеральной периферического synapsing интернейронов (PSI), который, в свою очередь образует химические (холинергических) синапсы с motorneurons (DLMns) спинного продольные мышцы (DLMS), крыло депрессоров. Нейронные пути (ей) dorsovental мышц (DVMS), крыло лифтов, до сих пор не разработаны (DLMS и DVMS известны совместно как косвенные летательные мышцы – они не прикреплены непосредственно к крыльям, а двигаться Крылья косвенным путем искажения неподалеку грудной кутикулы) (Король и Вайман, 1980;. Аллен и др., 2006). Ди-синаптической активации DLMS (через PSI) вызывает небольшой, но важный задержка в сроках сокращения этих мышц по отношению к моносинаптических активации ТТМ (~ 0,5 мс), что позволяет TTMs сначала расширить бедра и продвинуть летать над землей. TTMs одновременно растянуть активировать DLMS который в свою очередь взаимно стретч-активировать DVMS на время полета. Путь GF может быть активирована либо косвенным путем применения сенсорных (например, "воздух-пуф" или "огни-офф") стимул, или непосредственно выше порога электрической стимуляции головного мозга (описано здесь). В обоих случаях, потенциал действия достигает TTMs и DLMS исключительно через GFs, ПСИ, а TTM / DLM мотонейронов, хотя TTMns и DLMns есть другие, еще неизвестные, сенсорные входы. Измерение "задержки ответа" (время между стимуляцией и мышечной деполяризации) и "после высокой частоты стимуляции" (количество успешных ответов на определенное количество стимулов высокой частоты) предоставляет возможность воспроизводимо и количественно оценивать функциональное состояние из GFS компонентов, в том числе и центральных синапсов (GF-TTMn, GF-PSI, PSI-DLMn) и химического (глутаматергической) нервно-мышечного соединения (TTMn-ТТМ и DLMn-DLM). Он был использован для идентификации генов, вовлеченных в формирование синапсов центральной и оценить ЦНС функции.
Один из самых важных вещей, нужно обратить внимание при попытке получить высококачественную запись качество правильной ориентации и здоровья препарат. В идеале, лететь все равно должны быть живы в конце сессии записи и реагировать на электрические стимулы. Для записи электродов наиболее эффективно проникать грудной экзоскелет, муха должна быть приклеена к поверхности таким образом, чтобы образовать прямой угол с электродами, при необходимости вставки электродов может быть облегчен путем удаления части спинной грудной кутикулы с вольфрамовой скальпель тем самым подвергая DLM мышц полета (этот шаг предлагает дополнительное преимущество, делая это тяжелее для кончиков стеклянные электроды перерыва). Кроме того, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не подталкивать электродами через subcuticularly расположен DLMS и TTMs. Глава лету должны быть хорошо закреплены, чтобы обеспечить стимулирующие электроды должны быть правильно вставлена в мозг и, чтобы предотвратить их время вытащил во время записи сессии.
Благодаря своим размерам и хорошо описал морфологию, СГФ представляет собой один из наиболее доступных путей нейронов у дрозофилы. Проницаемость электрических синапсов малым молекулярным весом красителей трассирующими позволяет визуализировать электрически связанных нейронов, и несколько доступных GAL4 линии позволяют манипулировать уровнями экспрессии генов в подмножество клеток или групп клеток (Jacobs и др., 2000;. Аллен и соавт., 2006) В дополнение к выше преимуществ, как афферентные и грудного компонентов схемы отображения таких свойств, как привыкание, спонтанное восстановление и dishabituation, делая дрозофилы GFS удобной модельной системой для изучения нейронной пластичности (Энгель и Ву, 1996).
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана Wellcome Trust грант в 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…