ジャイアントファイバシステムでは、成人の単純な神経回路です。<em>キイロショウジョウバエ</em>フライの最大のニューロンを含む。私たちは、ジャイアントファイバ介在の直接の刺激後に背側縦(DLM)とtergotrochanteral(TTM)の筋肉に後シナプス電位を記録することによって、この経路を介してシナプス伝達を監視するためのプロトコルについて説明します。
ときに大人を驚かせたD.キイロは空中にジャンプし、離れて飛んで反応する。 D.を含む多くの脊椎動物種、でキイロ 、"エスケープ"(または"驚愕")成人段階で応答が多成分の神経回路によって媒介されるには、ジャイアントファイバーシステム(GFS)と呼ばれる。ニューロン、彼らの独特の形態とシンプルな接続性の比較大きなサイズは、GFS神経回路を研究するための魅力的なモデルシステムにします。 GFSの経路は、その軸索は子宮頸部の結合を介して胸部神経節への正中線に沿って脳から降りるtwo左右対称の巨大な繊維(GF)介在ニューロンで構成されています。腹側神経節tergotrochanteral筋肉を駆動する同側motorneuron 1)大規模な内側デンドライト(TTMn)(TTM)、mesothoracic大腿骨/足の主な伸筋とGFSのフォームは、電気化学的シナプスのmesothoracic神経分節(T2)で、および2)対側には、末梢背側縦筋(DLMS)、翼圧子のmotorneurons(DLMns)とターン形態の化学物質(コリン作動性)シナプス介在ニューロン(PSI)をsynapsing。彼らは翼に直接接続されるのではなく、移動 – dorsovental筋肉(DVMs)への神経経路(複数可)、翼エレベーターは、まだ(DLMSとDVMsが間接飛翔筋と共同で知られて働いたされていない歪曲近くの胸部キューティクルによって間接的に翼)(キングとワイマン、1980;。Allenら 、2006)。 DLMSのジ – シナプス活性化(PSIを介して)はTTMSが最初に大腿骨を延長して推進することができますTTMの単シナプス活性化(〜0.5 ms)の相対的なこれらの筋肉の収縮のタイミングで小さいながらも重要な遅延を引き起こす地面を飛んでいく。順番に相互に飛行の間、DVMsをストレッチアクティブストレッチアクティブDLMS同時にTTMS。 GFの経路は、脳に超えたしきい値電気刺激(ここで説明する)によって直接感覚(例:"空気パフ"または"ライトオフ")刺激を適用することによって間接的に活性化、またはすることができます。 TTMnsとDLMnsはまだ正体不明の、感覚入力として、他の持っていないものの、どちらの場合でも、活動電位は、単独でGFS、PSIS、とTTM / DLM運動ニューロンを介してTTMSとDLMSに達する。 "遅延の応答"(刺激と筋肉の脱分極間の時間)とを測定(高周波の刺激の一定の数に成功したレスポンスの数)"高頻度の刺激に続くのは、"再現性と定量機能状態を評価する方法を提供します中央のシナプス(GF – TTMn、GF – PSI、PSI – DLMn)と化学の両方を含むGFS成分、(グルタミン酸)の神経筋接合部(TTMn – TTMとDLMn – DLM)。それは中央のシナプス形成に関与する遺伝子を同定し、中枢神経系機能を評価するために使用されています。
いずれかの高品質の録音を取得しようとしたときに注意を払わなければならない最も重要なことの一つは、準備の適切な方向と健康です。理想的には、ハエはまだレコーディングセッションの終了時に生きていると電気刺激に応答してください。記録電極は、最も効率的に胸部外骨格を浸透させるには、フライは、電極と直角を形成するような方法で表面に接着する必要がある、必要な場合は、電極の挿入はの部分を除去することによって促進することができます。 DLM飛翔筋を(このステップは、ガラス電極の先端が破損することが困難にするという追加の利点を提供しています)公開するため、メスタングステンと背側胸部キューティクル。また、介護がsubcuticularlyあるDLMSとTTMS介して電極を押ししないように注意する必要があります。ハエの頭がよく適切に脳内に挿入される刺激電極を可能にするために、それらは、記録セッション中に引き出されるのを防ぐためにセキュリティで保護する必要があります。
その大きさとよく説明した形態に起因する、GFSは、 ショウジョウバエで最もアクセス神経経路のいずれかを表します。小さ な分子量のトレーサーの染料に電気シナプスの透過性は、電気的に結合ニューロンの可視化を可能にし、いくつかの利用可能なGAL4ラインは、セルまたはセルのグループ(Jacobs ら 、2000のサブセットの遺伝子発現レベルを操作することが可能に。。アレンら 、2006) ショウジョウバエ GFS神経可塑性を研究するための便利なモデルシステム(エンゲルと呉作る上記の利点が、そのような習慣性、自然回復と脱馴化などの回路の表示プロパティの両方求心性と胸部のコンポーネントに加えて、 1996年)。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、LPにウェルカムトラスト助成金によって支えられて
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/ |
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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…