Vi beskriver den fina dissekering av stomatogastric nervsystemet från magen av den amerikanska hummern (<i> Homarus americanus</i>).
Med målet att förstå hur nervsystemet producerar verksamheten och svara på miljön, neuroforskare tur att modellera system som uppvisar aktivitet av intresse och är tillgängliga och öppna för experimentella metoder. Det stomatogastric nervsystemet (STNS) av den amerikanska hummern (<i> Homarus americanus</i>, Vet också var Atlanten eller Maine hummer) har inrättats som ett modellsystem för att studera rytm skapa nätverk och neuromodulering av nätverk. Den STNS består av 3 främre ganglier (2 commissural ganglier och en matstrupen ganglion), som innehåller begränsande nervceller som står centralt i stomatogastric ganglion (STG). Den STG innehåller cirka 30 nervceller som består av två centrala mönster genererar nätverk, pyloric och gastric nätverk som ligger bakom utfodring beteenden hos kräftdjur<sup> 1,2</sup>. Även om det är möjligt att studera detta system<i> In vivo</i<sup> 3</sup> Fortsätter STNS att producera sin rytmiska aktivitet när isolerade<i> In vitro</i>. Fysisk isolering av STNS i en skål möjliggör enkel åtkomst till somata i ganglier för intracellulära elektrofysiologiska inspelningar och att nerverna i STNS för extracellulära inspelningar. Isolera STNS är en tvådelad process. Den första delen, dissekera magsäcken från djuret, beskrivs i en medföljande video artikeln<sup> 4</sup>. I denna video artikeln är fina dissektion tekniker som används för att isolera STNS från magen. Detta förfarande resulterar i ett nervsystem preparat som är tillgänglig för elektrofysiologiska inspelningar.
Anatomi hummer mage och STNS har blivit väl beskriven tidigare 5,6, och variationer av denna dissektion förfarande har använts i ett flertal studier. Vi rekommenderar att bli förtrogen med anatomin i magen 5-7 och STNS 5,8 före början dissektioner. Sådan kunskap kommer att minska risken för oavsiktliga skador på nerver och vävnad.
För att bibehålla hälsan av preparatet är det viktigt att behålla preparatet i en sval temperatur. Detta är lätt uppnås genom att byta ut saltlösning var 30 minuter med 4 ˚ C saltlösning förvaras i kylskåp. När nedsänkt i kall koksaltlösning, är den isolerade STNS förberedelse lönsamt i många timmar. Inspelningar i relaterade Homarus gammarus har visat stabil rytmisk aktivitet från STG hela 5 dagar för in vitro-9, liknande robusthet har setts i H. americanus (pers. obs.).
Begränsande bidrag till STG från commissural ganglierna krävs för att bevara den pågående motorn mönster. Därför, för att upprätthålla en normal rytmisk aktivitet dessa ganglier och jon, son och STN nerver måste hållas intakt. Den dissektion beskriver vi bevarar flera motoriska nerver (innehållande motorneuron axoner): den AGN s (innehållande Gastric Mill (GM) axoner), den mvn s (innehållande Lateral Gastric (LG) och sämre Cardiac (IC) axoner), den pyn s (innehållande pyloric neuron (PY) axoner), den PDN s (innehållande pyloric dilator (PD) axoner) och LVN s (innehållande Lateral pyloric (LP), Medial Gastric (MG), LPG axoner samt de från GM, PD och PY). Genom att dissekera ytterligare (eller annorlunda) nerver, kan andra motorneuron axoner spelas in. Varje enskild typ av motor neuron axon kan spelas in individuellt genom att dissekera och inspelning från nerven innervating muskeln till vilken typ av neuron projekt.
Detta preparat kan användas för en mängd olika studier fokuserade på nervsystemets funktion. Aktiviteten av nervceller får bokföras antingen med hjälp av intracellulära, vass elektrod inspelningar från somata eller axoner, eller genom att registrera elektriska impulser extracellularly från nerverna. Många jonkanaler i STG nervceller delvis har klonats och mRNA kan mätas manuellt dras somata 10,11.
Vi skulle vilja att erkänna våra rådgivare, Dr Eva Marder. Denna forskning stöds av National Institute of Health bidrag NS17813 för Eva Marder och NS059255 till AE T.
Material Name | Type | 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 | Other | 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 |