Vi visar variationer av den extracellulära flera enheter inspelningsteknik för att karakterisera lukt-evoked potential i de första tre stegen i ryggradslösa olfaktoriska vägen. Dessa tekniker kan enkelt anpassas för att undersöka ensemble aktivitet i andra neurala system också.
Upptäckt och tolkning av lukt signaler är avgörande för överlevnaden för många organismer. Anmärkningsvärt, har arter över phyla slående likartade lukt system tyder på att den biologiska inställning till kemiska sensorer har optimerats under evolutionär tid 1. I insekten luktsystemet är doftämnen omvandlas genom luktreceptorceller neuroner (ORN) i antennen, som omvandlar kemisk stimuli i tåg av aktionspotentialer. Sinnesintryck från Örns sedan förmedlas till antenn loben (AL, en struktur analog med ryggradsdjur luktbulben). I AL, neurala representationer för lukter i form av Spatiotemporal bränning mönster fördelade över ensembler av huvudsakliga neuroner (PNS, även kallade utskjutande neuroner) 2,3. AL utgång därefter behandlas av Kenyon celler (KCS) i nedströms svamp kroppen (MB), en struktur i samband med lukt minne och inlärning 4,5. Hennese presenterar vi elektrofysiologiska inspelning tekniker för att övervaka lukt-framkallade neurala reaktioner på dessa olfaktoriska kretsar.
Först presenterar vi en enda metod sensillum inspelning för att studera lukt-evoked potential på nivån populationer av Örns 6,7. Vi diskuterar användningen av koksaltlösning skärpta fyllda glaspipetter som elektroder för extracellulärt övervaka Örn svar. Därefter presenterar vi en metod för att extracellulärt övervaka PN svar med en kommersiell 16-kanals elektrod 3. Ett liknande tillvägagångssätt med hjälp av en skräddarsydd 8-kanals tvinnad tråd tetrodens visas för Kenyon cell inspelningar 8. Vi erbjuder information om vårt experimentuppställning och presentera representativa spår inspelning för alla dessa tekniker.
De flesta sensoriska stimuli framkallar kombinatoriska svar som är spridda över ensembler av neuroner. Därför är samtidig övervakning av flera neuron aktivitet behövs för att förstå hur stimulus specifik information representeras och bearbetas av nervbanor i hjärnan. Här har vi visat extracellulära flera enheter inspelningsteknik för att karakterisera lukt-evoked potential på de första tre handläggningscentrum längs insekten lukt vägen. Vi noterar att de tekniker som presenteras här har använts i et…
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill tacka följande för att finansiera detta arbete: generösa start medel från Institutionen för medicinsk teknik i Washington University, en McDonnell Center för systemisk neurovetenskap bidrag en Office of Naval Research bidrag (Grant #: N000141210089) till BR
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Electrophysiology Equipment | |||
A.C. amplifier | GRASS | Model P55 | for single sensillum recordings |
Audio monitor (model 3300) | A-M Systems | 940000 | |
Custom-made 16 channel pre-amplifier and amplifier | Cal. Tech. Biology Electronics Shop | for AL and MB recordings | |
Data acquisition unit | National Instruments | BNC-2090 | |
Fiber optic light | WPI | SI-72-8 | |
Light source 115 V | WPI | NOVA | |
Manual micromanipulator | WPI | M3301R | for locust brain recordings |
Stereomicroscope1 on boom stand | Leica | M80 | for locust brain recordings |
Stereomicroscope2 | Leica | M205C | for single sensillum recordings |
Vibration-isolation table | TMC | 63-500 series | |
Motorized micromanipulator | Sutter Instruments | MP285/T | |
Oscilloscope | Tektronix | TD2014B | |
Electrodes/Construction Tools | |||
16-channel electrode | NeuroNexus | A2x2-tet-3mm-150-121 | for antennal lobe recordings |
Borosilicate capillary tubes with filament, ID 0.69 mm | Sutter Instruments | BF120-69-10 | for making glass electrodes |
Micropipette puller | Sutter Instruments | P-1000 | |
Function generator | Multimeter Warehouse | SG1639A | for gold-plating electrodes |
Gold plating solution (non cyanide) | SIFCO Industries | NC SPS 5355 | |
Impedance tester | BAK Electronics Inc. | IMP-2 | for gold-plating electrodes |
Switch rotary | Electroswitch | C7D0123N | for gold-plating electrodes |
Pulse isolator | WPI | A365 | for gold-plating electrodes |
Q series electrode holder | Warner Instruments | 64-1091 | |
Silver wire 0.010″ diameter | A-M Systems | 782500 | ground electrode |
8 pin DIP IC socket | Digikey | ED90032-ND | |
Borosilicate capillary tubes with filament, ID 0.58 mm | Warner Instruments | 64-0787 | twisted wire tetrode construction |
Heat gun | Weller | 6966C | |
Rediohm-800 wire | Kanthal Precision Technologies | PF002005 | |
Titer plate shaker | Thermo Scientific | 4625Q | twisting wires |
Carbide scissors, 4.5″ | Biomedical Research Instr | 25-1000 | for cutting twisted tetrode wires |
Fine point tweezers | HECO | 91-EF5-SA | for teasing tetrode wires apart |
Odor Delivery | |||
6 ml syringe | Kendall | 1180600777 | for custom designed activated carbon filter |
Brown odor bottles | Fisher | 08-912-165 | |
Charcoal | BuyActivatedCharcoal.com | GAC-48C | |
Desiccant | Drierite | 23005 | |
Drierite gas drying jar | Fischer Scientific | 09-204 | |
Heat shrink tubing | 3M | EPS-200 | odor filter preparation |
Hypodermic needle aluminum hub, gauge 19 | Kendall | 8881-200136 | for providing inlet and outlet lines for odor bottles |
Mineral oil | Mallinckrodt Chemicals | 6357-04 | for odor dilution |
Nalgene plastic tubing, 890 FEP | Thermo Scientific | 8050-0310 | for carrier gas delivery |
Pneumatic picopump | WPI | sys-pv820 | for odor delivery |
Polyethylene tubing ID 0.86 mm | Intramedic | 427421 | for odor bottle outlet connections and saline profusion tubing |
Stoppers | Lab Pure | 97041 | for sealing odor bottles |
Time tape | PDC | T-534-RP | |
Tubing luer | Cole-Parmer | 30600-66 | |
Vacuum tube | McMaster-Carr | 5488K66 | |
Preparation/Dissection | |||
100 x 15 mm petri dish | VWR International | 89000-304 | |
18 AWG copper stranded wire | Lapp Kabel | 4510013 | wire insulation is used as rubber gaskets |
22 AWG stranded hookup wire | AlphaWire | 1551 | brain platform |
Batik wax | Jacquard | 7946000 | |
Dental periphery Wax | Henry-Schein Dental | 6652151 | |
Electrowaxer | Almore International | 66000 | |
Epoxy, 5 min | Permatex | 84101 | |
Hypodermic needle aluminum hub | Kendall | 8881-200136 | |
Protease from Streptomyces griseus | Sigma-Aldrich | P5147 | for desheathing locust brain |
Suture thread non-sterile | Fisher | NC9087024 | for tying the abdomen after gut removal |
Vetbond | 3M | 1469SB | for sealing amputation sites |
Dumont #1 forceps (coarse) | WPI | 500335 | |
Dumont #5 titanium forceps (fine) | WPI | 14096 | |
Dumont #5SF forceps (super-fine) | WPI | 500085 | desheathing locust brain |
10 cm dissecting scissors | WPI | 14393 | for removing legs and wings |
Vannas scissors (fine) | WPI | 500086 | for removing cuticle, cutting the foregut |
Saline Profusion | |||
Extension set with rate flow regulator | Moore Medical | 69136 | for regulating saline flow |
IV administration set with Y injection site | Moore Medical | 73190 | for regulating saline flow |