由运动神经元调制生理，形态学和神经化学的表征
Summary
描述量化哺乳动物在运动神经元在体内的生理反应和相关的神经元与神经元的形态，神经化学表型和突触的微型电路的生理的一种技术。
Abstract
的单个神经元和神经回路的功能的作用是基本的了解感觉和运动功能神经元的机制。大多数的感觉机制调查依赖于任何的神经元的考试，而动物是静态1,2或在运动的记录外神经元的活动。3,4，虽然这些研究提供了感觉功能的基本背景，他们要么不评价功能的信息发生在运动或在他们的神经解剖学，生理学和神经化学物质的表型的能力，充分体现有限。这里显示的一种技术，它允许在单个神经元在体内的运动广泛的特性。可以使用这种技术，不仅要研究初级传入神经元，但也表征运动神经元和感觉interneurons。最初的单个神经元的响应是使用在其次为神经元的感受野的决心下颌骨的各种动作电生理方法记录。神经示踪细胞内注入的神经和大脑的处理，使神经元可与可视光，电或激光共聚焦显微镜（图1）。详细的形态特征的神经元，然后重建，使神经元的形态可与相关的生理反应的神经元（图2,3）。在这种沟通，提供重要的关键细节，这项技术的成功实施的提示。在研究神经元与其他技术相结合，这种方法可确定有价值的额外信息。逆行神经标签可用于确定神经细胞标记的神经元突触，从而使神经回路的详细决心。这种方法可以结合免疫组织化学内标记神经元的神经递质研究，并确定与该标记的神经元突触神经元的化学表型。标记的神经元也可以处理电子显微镜确定超微结构特征和标记神经元的微型电路。总体来说，这一技术是一种强大的方法来深入刻画在神经元在体内的运动，从而使大量洞察到感觉功能的神经元的作用。
Protocol
Discussion
这里说明该方法是一个强大的技术到单个神经元的功能提供重要的启示，以及如何对单个神经元的反应， 有助于神经回路。9这方面的知识，了解感觉功能的根本。这项技术最大的优势就是允许了大量有关的一个包括生理，形态和突触的形态和分布的神经元参数的决心。当与其他技术，如逆行神经标记的其他信息，如神经回路相结合的特点 。7,8这种方法的另一个优点是它可以了解…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我感谢安东尼泰勒在体内的细胞内记录和一个细胞内染色技术的初步发展的帮助，布朗和大卫麦克斯韦的初步培训。我感谢帮助与collocalization宏M.银。我有许多学者与人合作提供洞察到这种技术的发展，包括R.峡谷，M. Moritani，P.罗，R. Ambalavanar。这项技术是由美国国立卫生研究院拨款DE10132，DE15386和RR017971相当大的支持。
Materials
| Name of reagent or equipment | Company | Catalogue number | Comments |
|---|---|---|---|
| electromagnetic vibrator | Ling Dynamic Systems | V101 | |
| signal generator | Feedback Systems | PFG605 | capable of producing trapezoidal output signal |
| electrode glass | Sutter Instruments | AF100-68-10 | with filament |
| electrode puller | Sutter Instruments | Model P-2000 or P-80 | |
| biotinamide | Vector Laboratories | SP-1120 | stored at 4°C |
| Texas Red avidin DCS | Vector Laboratories | A-2016 | |
| tetramethlyrhodamine | Molecular Probes | D-3308 | 3000 molecular weight, lysine fixable |
| mouse anti-synaptophysin antibody | Chemicon | MAB5258 | |
| fluorescent Nissl stain | Neurotrace, Molecular Probes | N-21480 | |
| electrode tester | Winston Electronics | BL-1000-B | to measure electrode impedance |
| electrometer | Axon Instruments | Axoprobe 1A, Axoclamp 2B |
References
- Cuellar, C. A., Tapia, J. A., Juarez, V., Quevedo, J., Linares, P., Marinez, L., Manjarrez, E. Propagation of sinusoidal electrical waves along the spinal cord during a fictive motor task. J. Neurosci. 29, 798-810 (2010).
- Frigon, A., Gossard, J. Evidence for specialized rhythm-generating mechanisms in the adult mammalian spinal cord. J. Neurosci. 30, 7061-7071 (2010).
- Wang, W., Chan, S. S., Heldman, D. A., Moran, D. W. Motor cortical representation of hand translation and rotation during reaching. J. Neurosci. 30, 958-962 (2010).
- Ma, C., He, J. A method for investigating cortical control of stand and squat in conscious behavioral monkeys. J. Neurosci. Meth. 192, 1-6 (2010).
- Dessem, D., Donga, R., Luo, P. Primary- and secondary-like jaw-muscle spindle afferents have characteristic topographic distributions. J. Neurophysiol. 77, 2925-2944 (1997).
- Dessem, D., Moritaini, A., Ambalavanar, R. Nociceptive craniofacial muscle primary afferent neurons synapse in both the rostral and caudal brain stem. J. Neurophysiol. 98, 214-223 (2007).
- Luo, P., Dessem, D. Inputs from identified jaw-muscle spindle afferents to trigeminothalamic neurons in the rat: a double-labeling study using retrograde HRP and intracellular. J. Comp. Neurol. 353, 50-66 (1995).
- Dessem, D., Luo, P. Jaw-muscle spindle afferent feedback to the cervical spinal cord in the rat. J. Comp. Neurol. 128, 451-459 (1999).
- Luo, P., Wong, R., Dessem, D. Projection of jaw-muscle spindle afferents to the caudal brainstem in rats demonstrated using intracellular biotinamide. J. Comp. Neurol. 358, 63-78 (1995).
- Luo, P., Dessem, D. Ultrastructural anatomy of physiologically identified jaw-muscle spindle afferent terminations onto retrogradely labeled jaw-elevator motoneurons in the rat. J. Comp. Neurol. 406, 384-401 (1999).
- Hassani, O. K., Henny, P., Lee, M. G., Jones, B. E. GABAergic neurons intermingled with orexin and MCH neurons in the lateral hypothalamus discharge maximally during sleep. Eur. J. Neurosci. 32, 448-457 (2010).
- Inokawa, H., Yamada, H., Matsumoto, N., Muranishi, M., Kimura, M. Juxtacellular labeling of tonically active neurons and phasically active neurons in the rat striatum. 신경과학. 168, 395-404 (2010).
