Identifier les motoneurones extracellulaire d&#39;un Motor Pool musculaire dans<em&gt; Aplysia californica</em

Hui Lu; Jeffrey M. McManus; Hillel J. Chiel

doi:10.3791/50189

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Article de méthode

Identifier les motoneurones extracellulaire d'un Motor Pool musculaire dans

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DOI :

10.3791/50189

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25 mars 2013

Hui Lu¹ , Jeffrey M. McManus¹ , Hillel J. Chiel¹^,²^,³

¹Department of Biology, Case Western Reserve University , ²Department of Neurosciences, Case Western Reserve University , ³Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University

Dans cet article

Résumé

Chez les animaux avec de grands neurones identifiés ( Par exemple, Mollusques), l'analyse des piscines moteur est fait en utilisant des techniques intracellulaires^1,2,3,4. Récemment, nous avons développé une technique pour stimuler et enregistrer extracellulaire des neurones individuels dans Aplysia californica 5. Nous allons maintenant décrire un protocole d'utilisation de cette technique pour identifier et caractériser les neurones moteurs au sein d'un parc de véhicules.

Résumé

Chez les animaux avec de grands neurones identifiés (par exemple les mollusques), l'analyse des piscines moteur est fait en utilisant des techniques intracellulaires ^1,2,3,4. Récemment, nous avons développé une technique pour stimuler et enregistrer extracellulaire des neurones individuels dans Aplysia californica ^5. Nous allons maintenant décrire un protocole d'utilisation de cette technique pour identifier et caractériser les neurones moteurs au sein d'un parc de véhicules.

Cette technique présente des avantages extra-cellulaire. Premièrement, les électrodes extracellulaires peuvent stimuler et enregistrer les neurones à travers la gaine ^5, de sorte qu'il n'a pas besoin d'être enlevé. Ainsi, les neurones seront en meilleure santé dans les expériences extra-que dans les intracellulaires. Deuxièmement, si les ganglions sont tournées appropriée la fixation de la gaine, électrodes extracellulaires peuvent accéder à des neurones des deux côtés du ganglion, ce qui rend plus facile et plus efficace d'identifier les neurones multiples dans la même préparation. Troisièmement, extracellulairelar électrodes n'ont pas besoin de pénétrer dans les cellules, et peuvent donc être facilement déplacé d'avant en arrière entre les neurones, ce qui provoque moins de dégâts à eux. Ceci est particulièrement utile quand on essaie d'enregistrer plusieurs neurones au cours de la répétition des schémas moteurs qui ne peuvent persister pendant quelques minutes. Quatrièmement, les électrodes extracellulaires sont plus souples que celles intracellulaires lors des mouvements musculaires. Électrodes intracellulaires peuvent sortir et endommager les neurones pendant les contractions musculaires. En revanche, depuis électrodes extracellulaires sont légèrement pressés sur la gaine au-dessus de neurones, ils restent habituellement au-dessus du même neurone pendant les contractions musculaires, et peut donc être utilisé dans plusieurs préparations intactes.

Pour identifier les neurones moteurs pour un parc de véhicules (en particulier, le muscle chez l'aplysie I1/I3) en utilisant des électrodes extracellulaires, on peut utiliser des fonctionnalités qui ne nécessitent pas de mesures intracellulaires comme critères: la taille et l'emplacement soma, la projection axonale et l'innervation muscle ⁴, 6,7. Pour le parc de véhicules particulier utilisé pour illustrer la technique, nous avons enregistré des nerfs buccaux 2 et 3 pour mesurer projections axonales, et mesuré les forces de contraction du muscle I1/I3 pour déterminer le modèle de l'innervation musculaire pour les neurones moteurs individuels.

Nous démontrons le processus complet des premiers neurones moteurs identifier en utilisant l'innervation musculaire, puis la caractérisation de leur temps au cours de la motricité, la création d'une méthode simplifiée de diagnostic pour l'identification rapide. Le procédé plus simple et plus rapide de diagnostic est supérieure à la préparation plus intactes, par exemple dans la préparation de masse buccale suspendu ⁸ ou ⁹ in vivo. Ce procédé peut aussi être appliqué dans les piscines à moteur autres ^10,11,12 chez l'aplysie ou dans des systèmes animaux autres ^2,3,13,14.