I artikeln beskrivs en elektrofysiologisk metod för att isolera kemiska stimulans till enskilda sensilla via extracellulära, spets-inspelningar under mineralolja.
Vi beskriver en ändring av en befintlig spets-inspelningsteknik 1,2 för elektrofysiologi utreda korta, PEG-liknande sensoriska sensilla 3,4. På mitten av ventrala ytan av alla skorpioner är två bihang som kallas pectines, som har täta områden redskap för och chemosensory PEG sensilla 5,6. En metod för att bedöma chemoresponsiveness av dessa sensilla använder en volfram elektrod för extracellularly inspelning neural aktivitet inom en sensillum som flyktiga luktämnen introduceras till den sensoriska fältet 5,7. Begränsningarna av denna metod är bland annat långsamma datainsamling och okontrollerade stimulerande introduktion till och förs ut ur tappen fältet. För att övervinna dessa begränsningar har vi utvecklat en ny spets-inspelning teknik som använder opolära mineralolja som ett medium genom vilket leverera vattenbaserade tastants till enskilda PEG sensilla 8,9. Vi har framgångsrikt tillämpat denna metod för att få sensillar chemoresponses till citronsyra, etanol, och salt. Här beskriver vi den experimentella protokoll för en sådan studie 9. Vi tror att denna nya metod kan vara användbart för att studera svaret egenskaperna hos andra leddjur chemosensory system, inklusive insekter 10, 11 och skaldjur 12.
Protokollet ovan beskriver hur man förbereder en öde gräsmark skorpion (Paruroctonus utahensis) för elektrofysiologiska studier. Specifikt visar vi hur man bygger en kammare för kontrollerad extracellulära spets-inspelningar av pectinal chemosensory nervceller i olja. Eftersom olja och vatten inte hör ihop, är det möjligt att isolera kemiska stimulering (med vattenbaserad stimulerare) till enstaka sensilla. Det bör betonas att P. utahensis, är en relativt liten djur (≈ 2,5-5 cm) och tillämpa detta protokoll för att större djur kan behöva många stora justeringar, till exempel storleken på djuret plattform, kammare och mängden olja som används. Vi rekommenderar att genomföra pilotstudier för att testa den minsta mängd olja som behövs för kontrollerad leverans av vatten-baserade kemiska stimulantia.
Vidare fann vi ingen effekt av olja på baslinjen neural aktivitet inom pectinal sensilla 8. Detta bör bekräftas av andra modellsystem också, innan en bedömning chemoresponsiveness.
Denna metod kan användas tillsammans med en annan metod för att testa för chemoresponse interaktionseffekter mellan sensilla i sensoriska området. Till exempel är det möjligt att tip-post (i olja) från ett sensillum som vi base-post (via en volfram elektrod) från ett angränsande sensillum 9. En sådan inspelning konfiguration kan användas för att bedöma om inte kemiskt stimulerande ett sensillum påverkar neural aktivitet base-inspelade sensillum. Hittills har ingen testat detta för skorpion pectinal sensilla, och det är fortfarande en öppen fråga för andra chemosensory system också.
För att summera, vi tror att tip-in metoden inom olja framsteg ramen för elektrofysiologiska undersökningar av neurala grunden för leddjur gustation. I detta manuskript ger vi ett protokoll för att förbereda djur för denna metod, och vi hoppas att det ger en fast grund för vidare studier av perifera sensoriska nervsystemet.
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar LIFE-fond, University of Oklahoma Grundutbildning möjligheter forskningsprogram och Zoologiska institutionen för finansiering detta arbete. Vi vill också tacka Dr Marielle Hoefnagels för redaktionell hjälp.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Lift-N-Press tab | Ted Pella, Inc. | 16082 | Doubled-sided adhesive | |
MicroFil | World Precision Instruments, Inc. | MF34G | Micropipette filler | |
Standard Glass Capillaries | World Precision Instruments, Inc. | 1B100F-6 | Glass pipettes | |
Microelectrode Holder | World Precision Instruments, Inc. | MEH3SBW10 |