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Artículo de método

Utilizando el cangrejo de herradura, Limulus polyphemus, En la Investigación de la Visión

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DOI:

10.3791/1384

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3 de julio de 2009

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En este artículo

Resumen

En este vídeo podemos realizar la grabación electrorretinograma, la grabación del nervio óptico, y la grabación intrarretinianas con el cangrejo de herradura de América, Limulus polyphemus. Estos paradigmas electrofisiológicos se puede utilizar para investigar las bases neuronales de la visión en un laboratorio de investigación o enseñanza.

Resumen

El cangrejo de herradura de América, Limulus Polifemo es una de las criaturas más antiguas de la tierra, y el animal sigue desempeñando un papel indispensable en la investigación biomédica. No sólo su sangre contiene células especiales que utilizan los científicos para detectar bacteriotoxins en nuestras medicinas, pero sus ojos también contienen una red neuronal que han permitido comprender mucho acerca de los procesos fisiológicos que operan en nuestro sistema visual, como la adaptación a la luz y la inhibición lateral. El cangrejo de herradura sigue siendo un modelo atractivo para la investigación de la visión, porque el animal es grande y resistente para un invertebrado, sus neuronas de la retina son grandes y de fácil acceso, su sistema visual es compacto y estudiado ampliamente, y su comportamiento visual está bien definido. Por otra parte, la estructura y función de los ojos son moduladas sobre una base diaria por un reloj circadiano en el cerebro del animal s. En resumen, el sistema visual de los cangrejos de herradura es bastante simple de entender pero lo suficientemente complejo como para ser interesante.

En este vídeo se presentan tres paradigmas electrofisiológicos para investigar las bases neuronales de la visión que se pueden realizar en vivo con Limulus. Se está grabando electrorretinograma, la grabación del nervio óptico, y la grabación intra. Electrorretinograma (ERG), grabaciones de medida con una superficie del electrodo resume la respuesta eléctrica de las células en el ojo a un destello de luz. Pueden ser utilizados para controlar la sensibilidad de los ojos para prolongar los períodos de tiempo. Grabaciones del nervio óptico medir la actividad de adición de las fibras nerviosas individuales con un electrodo extracelular microsucción. Pueden ser utilizados para estudiar los mensajes visuales transmitidos desde el ojo hasta el cerebro, así como reloj circadiano mensajes realimentada desde el cerebro hasta el ojo. Medida grabaciones intrarretinianas con un microelectrodo intracelular las fluctuaciones de tensión inducida por la luz en las células individuales del ojo. Se pueden utilizar para dilucidar los mecanismos celulares de procesamiento de la retina.

Protocolo

Parte 1: Preparación Experimental

Los procedimientos experimentales realizados en los cangrejos de herradura ha sido aprobado por el Cuidado de Animales institucional y el empleo en la Universidad de Boston. Los animales son comprados a los laboratorios de Biología Marina (Woods Hole, MA) o de otros proveedores y ubicado en un tanque de agua salada en una habitación aireada expuestos a un mercado regulado ciclo luz-oscuridad. El régimen de la iluminación es importante para el arrastre del reloj circadiano del cangrejo y el ciclo de los ojos todos los días entre sus estados durante el día y la noche. Inmediatamente antes de iniciar cualquier....

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Discusión

Hemos ilustrado cómo realizar grabaciones de ERG, las grabaciones del nervio óptico, y las grabaciones intra en los cangrejos de herradura en vivo. Las técnicas de grabación cada uno proporcionar ideas diferentes a las bases neuronales de la visión, y todos ellos pueden ser utilizados para estudiar la función de la retina en animales vivos gracias a sus grandes ojos del cangrejo y de caparazón duro. La actividad del nervio óptico, incluso se pueden grabar libremente comportarse animales en el océano con la construcción .......

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Agradecimientos

Los autores desean agradecer a la Dra. Birgit Werner por su ayuda en la elaboración de este artículo de vídeo. Esta investigación fue financiada por un premio CARRERA NSF.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
LEDFuente de luzNewark Inc33C1292
Electrodo de succiónElectrodoA-M Systems573000
Amplificador extracelular XCell 3*4 canalesAmplificadorFHC, Inc.40-40-8B
Grabación intracelularAmplificadorCygnoIR-283A
APMDiscriminador de Potenciales de Acción NeuralesFHC, Inc.APM
Bits++Tablero de videoCambridge Research SystemsBits++
Manipulador PiezopatchMicroposicionadorWorld Precision Instruments, Inc.PPM5000
Estimulador de Pulso CuadradoEstimulador nerviosoGrass TechnologiesModelo S48
P-97Tirador de micropipetasSutter Instrument Co.Modelo P-97
Capilar de vidrio borosilicatoVidrio de electrodoWorld Precision Instruments, Inc.1B150-4
Caballo– cangrejo (Limulus polyphemus)AnimalLaboratorios Biológicos Marinos
Tirador de micropipetasTirador de vidrioSutter Instrument Co.P-97
Estereoscopio de zoomMicroscopioJed Pella Inc.SMZ-168

Referencias

  1. Barlow, R. B. Jr Circadian rhythms in the Limulus visual system. J. Neurosci. 3, 856-870 (1983).
  2. Passaglia, C. L., Dodge, F. A., Barlow, R. B. Cell based model of the Limulus lateral eye. J. Neurophysiol. 80, 1800-1815 (1998).
  3. Snodderly, D. M. Jr

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Reimpresiones y permisos

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