Summary

Extracelularmente Identificar os neurônios motores de um pool do motor muscular em<em> Aplysia californica</em

Published: March 25, 2013
doi:

Summary

Em animais com grandes neurônios identificados (<em> Por exemplo</em> Moluscos), análise de piscinas do motor é feita usando técnicas intracelulares<sup> 1,2,3,4</sup>. Recentemente, desenvolveu uma técnica para extracelularmente estimular e registrar neurônios individuais em<em> Aplysia californica</em<sup> 5</sup>. Vamos agora descrever um protocolo para usar esta técnica para identificar e caracterizar os neurônios motores dentro de um pool do motor.

Abstract

Em animais com grandes neurónios identificados (por exemplo, os moluscos), análise de pools de motor é feita utilizando técnicas intracelulares 1,2,3,4. Recentemente, desenvolveu uma técnica para extracelularmente estimular e registrar os neurônios individuais em Aplysia californica 5. Vamos agora descrever um protocolo para usar esta técnica para identificar e caracterizar os neurônios motores dentro de um pool do motor.

Esta técnica tem as vantagens extracelular. Em primeiro lugar, os eléctrodos extracelulares pode estimular e registrar os neurónios através da bainha 5, de modo que não necessita de ser removido. Assim, os neurônios será mais saudável em experimentos extracelulares que nas intracelulares. Em segundo lugar, se os gânglios são girados por fixação adequada da bainha, eléctrodos extracelulares pode acessar neurónios em ambos os lados do gânglio, o que torna mais fácil e mais eficiente para identificar neurónios múltiplos na mesma preparação. Em terceiro lugar, extracelularlar eléctrodos não precisam de penetrar nas células e, portanto, pode ser facilmente deslocado para trás e para a frente entre os neurónios, causando menor dano a eles. Isto é especialmente útil quando se tenta gravar neurônios múltiplos durante repetindo padrões motores que só podem persistir por minutos. Em quarto lugar, os eléctrodos extracelulares são mais flexíveis do que os intracelulares durante os movimentos musculares. Eletrodos intracelulares pode tirar e danificar neurônios durante as contrações musculares. Em contraste, uma vez que os eléctrodos extracelulares são suavemente pressionada contra a bainha acima neurónios, que normalmente ficam acima do mesmo neurónio durante as contracções musculares, e assim pode ser usado em preparações mais intactos.

Para identificar os neurônios motores de um pool do motor (em particular, o músculo I1/I3 em Aplysia) através de eletrodos extracelulares, pode-se usar recursos que não requerem medições intracelulares como critérios: soma de tamanho e localização, projeção axonal, e inervação muscular 4, 6,7. Para o conjunto de motor em particular utilizados para ilustrar a técnica, a partir dos nervos bucais gravado 2 e 3 para medir projecções axonais e mediram as forças de contracção do músculo I1/I3 para determinar o padrão de inervação do músculo para os neurónios motores individuais.

Demonstramos o processo completo de primeiro identificação de neurónios motores que utilizam a inervação do músculo, em seguida, caracterizando a sua temporização durante padrões motores, a criação de um método simplificado de diagnóstico para a identificação rápida. O método simplificado e mais rápido para o diagnóstico é superior para as preparações mais intactas, por exemplo, na preparação de massa suspensa bucal 8 ou 9, in vivo. Este processo também pode ser aplicado em conjuntos de motor que, em Aplysia 10,11,12 ou em outros sistemas animais 2,3,13,14.

Protocol

1. Preparação do prato de gravação Durante as experiências de transdutores de força, o gânglio vestibular, gânglio cerebral, e de massa bucal são colocados num prato de Pyrex redonda que é especializado para estudos da força. Para induzir ingestivo-como padrões nos experimentos, é preciso aplicar a não-hidrolisável carbacol agonista colinérgico para o gânglio cerebral 15. Para evitar o contacto directo do carbachol para o gânglio vestibular e massa bucal, câmaras separa…

Representative Results

As Figuras 4 e 5 mostram os resultados típicos usados ​​para identificar duas I1/I3 neurónios motores. Figura 4 mostra os registos soma de um grande motor neuron, B3, durante egestive padrões semelhantes e ingestivo-like (Figuras 4C, 4D). A um-para-um picos correspondentes do canal soma e do canal BN2 ipsilateral (Figura 4E), mostram que a especificidade do B3 gravação soma foi mantida durante padrões. B3 dispara durante a fas…

Discussion

Em animais com grandes neurónios identificados, tais como moluscos (por exemplo, Lymnaea, Helix e Aplysia), análise de piscinas do motor é geralmente feita usando gravação intracelular 1,2,3,4. Neste protocolo, descrevemos um processo para identificar individualmente os neurônios motores de um pool do motor utilizando uma técnica extracelular. Usamos as medidas de força como uma ilustração desse processo. Pode-se também usar EMG para medir inervações musculares. Resumidamente, p…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta pesquisa foi apoiada pelo NIH concessão NS047073 e concessão do NSF DMS1010434.

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: 10-500 Hz for the I2 nerve/muscle; 300-500 Hz for all the other nerves
Pulsemaster Multi-Channel Stimulator World Precision Instruments A300
Stimulus Isolator World Precision Instruments A360
AxoGraph X AxoGraph Scientific Software for recordings
Gold Connector Pins Bulgin SA3148/1
Gold Connector Sockets Bulgin SA3149/1
Sylgard 184 Silicone Elastomer Dow Corning
100 x 15 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
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
Kimwipes Kimberly-Clark 34155

References

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Citer Cet Article
Lu, H., McManus, J. M., Chiel, H. J. Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica. J. Vis. Exp. (73), e50189, doi:10.3791/50189 (2013).

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