Method Article
هنا نقدم منهجية سريع وارتفاع القرار التصوير الجهد الحساسة صبغة الفلورسنت لنشاط الخلايا العصبية في مفصل السلطعون عقدة فموي معدي.
الجهد حساسة للصباغة التصوير من الخلايا العصبية هي منهجية أساسية لفهم كيفية تنظيم شبكات الخلايا العصبية وكيف يمكن للنشاط الخلايا العصبية في وقت واحد من المشاركة يؤدي إلى ظهور وظائف لا يتجزأ من الشبكة. هنا نقدم منهجية تطبيق هذه التقنية لتوليد الخلايا العصبية التي تم تحديدها في نمط العقدة السلطعون فموي معدي. علينا أن نظهر للتحميل من هذه الخلايا العصبية مع الفلورسنت الجهد صبغة حساسة للثنائي ANEPPQ - 8 و نظهر كيفية صورة نشاط الخلايا العصبية تحميل صبغ به من سرعة عالية وعالية MiCAM02 القرار CCD نظام التصوير بالكاميرا. نحن لشرح تحليل البيانات المسجلة التصوير باستخدام برنامج التصوير BVAna المرتبطة بنظام التصوير MiCAM02. تطبيق المتزامن الجهد التصوير صبغة حساسة للنشاط الخلايا العصبية تفصيلية متعددة في العقدة السلطعون فموي معدي جنبا إلى جنب مع التقنيات التقليدية الكهربية (داخل وخارج الخلية التسجيلات) يفتح بشكل جذري فرصا جديدة لفهم كيفية عمل مولد نمط الشبكات العصبية المركزية.
1. إعداد النظام العصبي كراب فموي معدي
تم الحصول على البالغين سرطان pagurus L. من مصادر محلية (جامعة نيوكاسل ، حمامة مختبرات البحرية) ويحتفظ بها في مياه البحر وتصفيتها الهوائية (10 -- 12 درجة مئوية). وكانت الحيوانات التي تخدير تعبئتها في الثلج لمدة 20 -- 40 دقيقة قبل تشريح. كنا معزولين الجهاز العصبي فموي معدي (STNS) 1. وكان يعلق على STNS أسفل في سيليكون الاستومر مبطنة طبق بيتري (ELASTOSIL RT - 601 ، فاكر ، ميونيخ ، ألمانيا) وsuperfused باستمرار (7 -- 12 مل / دقيقة) مع مبرد المياه المالحة (10-13 درجة مئوية). وتألفت المالحة الفسيولوجية (ملمول * L - 1) : كلوريد الصوديوم ، 440 ؛ MgCl 2 ، 26 ؛ CaCl 2 ، 13 ؛ بوكل ، 11 ؛ trisma قاعدة ، 10 ؛ حمض المالئيك ، 5. وظل المالحة في درجة حرارة ثابتة من 11 -- 13 درجة مئوية ودرجة الحموضة في 7،4-7،6.
تعرض الخطوات التفصيلية للتشريح STNS والإعداد ، بما في ذلك desheathing من العقدة stomatoastric (STG) ، في مقالة كتبها Guttierez إن الرب وGrashow 1. وأجريت التجارب في جميع وفقا لتوجيهات المجلس الأوروبي المجتمعات ال 24 من نوفمبر 1986 (86/609/EEC). 1A الرقم يظهر الرسم التخطيطي للSTNS ويظهر الشكل 1B STG نموذجية desheathed جود الخلايا العصبية في شكل نصف دائرة ورتبت شقة في الجزء الخلفي من العقدة.
تم إصلاح طبق بيتري مع STNS إلى منصة تشغيل المجهر التصوير (BW51 WI ، أوليمبوس ، طوكيو ، اليابان) مع الطين النمذجة. على حد سواء ، هي التي شنت هذه المرحلة المجهر والمجهر على طاولة الاهتزاز معزولة (Scientifica ، Uckfield ، المملكة المتحدة) لمنع القطع الحركة أثناء التسجيل البصري. ويتم رصد الأنماط الحركية المتولدة في العقدة فموي معدي (STG) باستخدام التسجيلات خارج الخلية 2-4. يتم ذلك من خلال الخطوات التالية :
2. إعداد محلول الصبغة
استخدمنا الفلورسنت الجهد حساسة للصباغة دي - 8 - ANEPPQ (كامبردج العلوم البيولوجية) 5 ، التي لديها تهمة مزدوجة الإيجابي الذي يسهل التحميل من خلال صبغ microelectrodes باستخدام النبضات الايجابية الحالية. وينبغي أن تكون محمية من محلول الصبغة الضوء قدر الإمكان. يتم تحضير محلول الصبغة على النحو التالي :
3. صبغ تحميل عن طريق الحقن بين الخلايا باستخدام Microelectrodes شارب
استخدمنا microelectrodes حادة لتحميل الخلايا العصبية مع الصبغة. للتحقق من تحميل صبغ نستخدم نظام التصوير MiCAM02 (SciMedia ، طوكيو ، اليابان) 6. نظام التصوير واثنين من كاميرات CCD : الكاميرا الموارد البشرية لديها أكبر شريحة استشعار (6.4 مم × 4.8 مم) وتقديم أفضل قرار المكاني لقرار أفضل الزمنية يجري 1،4 مللي ، والكاميرا HS أصغر (2.9 مم × 2.1 مم) ، ولكن أسرع أسرع رقاقة الاستشعار السماح التصوير وجود 0،7 مللي عن قرارها أفضل الزمانية. خطوات التحميل الصبغة هي كما يلي :
4. التصوير من الخلايا العصبية مصبوغ
ولا يمكن تصوير نشاط الخلايا العصبية واحد بعد العملية صبغة التعبئة. بدلا من ذلك قد تكون مليئة اثنين أو أكثر من الخلايا العصبية في صورة نشاط الخلايا العصبية في وقت واحد STG عدة. يمكن من حيث المبدأ أن تملأ العديد من الخلايا العصبية ، وربما جميع STG مع صباغة. يتم التصوير من الخلايا العصبية مع نظام MiCAM التصوير باستخدام كاميرا 02 الموارد البشرية. الإجراء من التصوير هي كما يلي :
5. تحليل بيانات التصوير الضوئي
لتحليل البيانات التصوير استخدمنا برنامج BVAna (الإصدار 10.08 ؛ SciMedia المحدودة ، طوكيو ، اليابان) المرتبطة بنظام التصوير MiCAM 02. البرنامج يدعم التصور للبيانات التصوير ويوفر مجموعة واسعة من أدوات التحليل كذلك. خطوات تحليل البيانات وتفسيرها على النحو التالي :
6. ممثل النتائج
ويبين الشكل 2 تسجيل الخلايا العصبية في وقت واحد من اثنين (ليرة لبنانية ، الوحشي البواب عصبون ؛ PD ، البواب موسع الخلايا العصبية) في مولد النمط المركزي البواب من سلطعون STG مع تسجيل من lvn. التسجيلات البصرية من الخلايا العصبية ليرة لبنانية وPD حددت على أساس تسجيلاتهم داخل الخلايا بالفعل تبين أن هذه المباراة بشكل جيد مع تسجيلات خارج الخلية العصبية المقابلة ليرة لبنانية والمشتريات. هناك تأخير متسقة بين 12 مللي التسجيلات البصرية والحدود القصوى للارتفاع lvn (انظر أقحم في الشكل 2) ، نظرا لتأخر انتقال محواري بين العقدة وتسجيل موقع خارج الخلية. البيانات المقدمة تبين أيضا أن النشاط العصبي في سوما الذي يتوافق مع طفرات في الخلايا العصبية المسجلة للكشف بشكل واضح.
s/ftp_upload/2567/2567fig1.jpg "بديل =" الشكل 1 "/>
الشكل 1. رسم بياني) تخطيطي للجهاز العصبي فموي معدي (STNS). COG ، العقدة صواري ؛ OG ، العقدة المريء ؛ STG ، العقدة فموي معدي ؛ STN ، العصب فموي معدي ؛ lvn ، البطين الوحشي العصب. B) والعقدة فموي معدي السلطعون (STG) -- صورة يبين ترتيب الهلالية الخلفي من الخلايا العصبية STG.
الشكل 2. الفورية واحد من الاجتياح تسجيل المشتريات والخلايا العصبية ليرة لبنانية مع تسجيل للlvn. وتوضح البيانات أن تلك التسجيلات البصرية والعصبية المباراة بشكل جيد للغاية وأننا قادرون على التعرف على الأنشطة العصبية المقابلة ليسجل طفرات تشكل العصب. وأقحم يظهر تراكب عدة مداهمات من امكانات العمل ليرة لبنانية -- سواء بصريا وسجلت كهربائيا -- ومتوسط بهم مما يدل على تطابق بين بصريا وأنشطة سجلت كهربائيا. يرجع ذلك إلى حقيقة أن لدينا وسيلة تسجيل البصرية لا تصفية عناصر الترددات المنخفضة من البيانات ونحن أيضا قادرين على تسجيل بطء التغييرات المحتملة غشاء الخلايا العصبية المميزة ليرة لبنانية وPD 14.
الصبغة الحساسة الجهد التصوير 8،9 STG من الخلايا العصبية في تركيبة مع الأساليب التقليدية الكهربية (التسجيلات الكهربائي داخل وخارج الخلية) تتيح تحسين فهم كيفية عمل هذه الصغيرة ، معروفة ومعقدة لا يزال يعمل النظام العصبي. وSTG هي نموذج للنمط الشبكات المركزية (CPG) مولد العصبية (وهو يتضمن إيقاع طاحونة البواب في المعدة والشبكات) 10 ، و 11 ، وبالتالي فهم أفضل للخصائص الوظيفية للSTG الناشئة سوف تساعد أيضا على فهم كيفية بصفة عامة CPG شبكات توليد وظائفها مستوى الشبكة. CPG شبكات تلعب دورا حاسما في التحكم في المحركات ، وكذلك 12 في وظائف الادراك العالي 13 ، وبالتالي قد يكون فهم أفضل لممتلكاتهم الناشئة يكون لها تأثير كبير في كثير من مجالات علم الأعصاب.
نعترف الدعم المقدم من كلية علوم الحاسبات وكلية العلوم والزراعة والهندسة في جامعة نيوكاسل ، من جامعة أولم ، والتي SciMedia المحدودة (طوكيو ، اليابان).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MiCAM02 | SciMedia | Imaging system | |
BVAna v.10.08 | SciMedia | Data analysis software for the MiCAM 02 imaging system | |
HL-151 | Moritex, Tokyo, Japan | Ultra-low ripple halogen light source | |
BX51 WI | Olympus Corporation | Upright microscope for epifluorescence imaging | |
20x imaging objective | Olympus Corporation | XLUMPLFL20XW/0.95 | NA 0.95, WD 2.0mm |
10x imaging objective | Olympus Corporation | UMPLFL10XW | NA 0.30, WD 3.3mm |
Filter cube with 480-550 nm excitation filter and 590nm emission filter | Olympus Corporation | MSWG2 | |
Antivibration table | Scientifica Ltd | 63-534 | |
PatchStar electrode manipulator | Scientifica Ltd | PS-7000C | Micro-electrode manipulator |
CED Power 1401 | Cambridge Electronic Design | Data acquisition board | |
DL708E Oscilloscope | Yokogawa | Intracellular amplifier | |
AC differential amplifier | University of Kaiserslautern, Germany | Extracellular amplifier | |
P-97 Flaming – Brown type electrode puller | Sutter Instrument Co. | Electrode puller | |
Sigma Microcentrifuge 1-14 | Sigma-Aldrich | Centrifuge | |
Genex Pipettors Mline | Scientific Laboratory Supplies LTD | PIP7774 | PIP7774 |
Glass micropipette with filament | Science Products | GB100TF 8P | Glass for micr–lectrodes |
MicroFil – 34G | World Precision Instruments, Inc. | Microfil needle | |
Spike 2 v6.10 | Cambridge Electronic Design | Electrophysiology software | |
Di-8-ANEPPQ | Cambridge BioScience | BT61014 | Fluorescent voltage sensitive dye |
F-127 Pluronic Acid, DMSO | Invitrogen | P-3000MP | Solvent |
NaCl | Sigma-Aldrich | S9888 | Crab saline component |
CaCl2 . 2H2O | Sigma-Aldrich | C3881 | Crab saline component |
KCl | Sigma-Aldrich | P3911 | Crab saline component, electrolyte solution |
MgCl2 . 6H2O | Sigma-Aldrich | M9272 | Crab saline component |
Trizma base | Sigma-Aldrich | T1503 | Crab saline component |
Maleic acid | Sigma-Aldrich | M0375 | Crab saline component |
Elastosil RT-601 | Wacker, Munich, Germany | Lining of Petri dishes |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved