염기 기록: 초파리에서 미각 뉴런의 반응을 분석하는 기법

요약

드물게 사용되는 전기생리학적 기록 방법인 염기 기록은 기존의 기록 방법으로는 검사할 수 없는 맛 코딩의 특징을 분석할 수 있습니다. 또한 염기 기록을 통해 기존의 전기생리학적 방법으로는 연구할 수 없는 소수성 자극에 대한 맛 반응을 분석할 수 있습니다.

초록

곤충은 끝에 구멍이 있는 털 또는 센실라(sensilla)를 통해 외부 세계를 맛봅니다. 감각이 잠재적인 먹이 공급원과 접촉하면 먹이 공급원의 화합물이 기공을 통해 들어가 내부의 뉴런을 활성화합니다. 50년 이상 동안 이러한 응답은 팁 녹음이라는 기술을 사용하여 기록되어 왔습니다. 그러나 이 방법은 자극 접촉 전후에 신경 활동을 측정할 수 없고 타탄트가 수용액에 용해되어야 한다는 요구 사항을 포함하여 주요 제한 사항이 있습니다. 여기에서는 이러한 한계를 극복하는 기본 기록이라고 하는 기술에 대해 설명합니다. 기본 기록을 통해 자극 전, 도중, 후의 미각 뉴런 활동을 측정할 수 있습니다. 따라서 미각 자극 후에 발생하는 OFF 반응을 광범위하게 분석할 수 있습니다. 물에 대한 용해도가 매우 낮은 장쇄 페로몬과 같은 소수성 화합물을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 요약하면, 염기 기록은 신경 활동을 측정하는 수단으로서 단일 감각 전기 생리학의 이점(유전 도구 없이도 높은 공간 및 시간 해상도)을 제공하고 기존 팁 기록 기술의 주요 한계를 극복합니다.

서문

초파리를 포함한 곤충은 주변 환경에서 복잡한 화학 정보를 추출할 수 있는 정교한 미각 시스템을 타고났습니다. 이 시스템을 통해 다양한 물질의 화학 조성을 식별할 수 있어 영양가가 있는 물질과 해로운 물질을 구별할 수 있습니다 ^1,2.

이 시스템의 핵심에는 다양한 신체 부위에 전략적으로 위치한 미모 또는 감각으로 알려진 특수 구조가 있습니다. 초파리에서 이 센실라는 파리 머리 ^1,2,3,4의 주요 미각 기관인 라벨럼과 다리와 날개 1,2,5,6에 있습니다. labellum은 주둥이의 끝에 위치하며 두 개의 엽⁽

프로토콜

다음 프로토콜은 Yale University의 모든 동물 관리 지침을 준수합니다.

1. 파리

1. 새로 출현한 파리 10-15마리를 25°C 및 60% 상대 습도에서 12:12 시간의 명암 주기로 신선한 표준 배양 바이알에 넣습니다.
2. 생후 3-7 일 된 파리를 사용하십시오.

2. 화학감각 자극

1. 사용 가능한 가장 높은 순도의 화학 감각 자극을 얻습니다. 사용할 때까지 공급업체에서 권장하는 대로 보관하십시오.
2. 화학 감각 자극을 용해시키고 물 또는 파라핀 오일과 같은 다른 원하는 무독성 용매에 원하는 농도로 희석합니다. 용해된 고체 화합물의 경우 준비된 용액을 최소 1시간 동안 저어줍니다.

3. 유리 자극 모세관

1. 피펫 풀러 기기를 사용하여 붕규산 유리 모세관(길이 100mm, 외경 1mm, 내경 0.58mm)에서 자극을 고정하기 위해 유리 모세관을 당깁니다. 3 μm에서 10 μm 사이의 팁 직경을 달성하는 것을 목표로 합니다.
2. micro....

토론

일부 유형의 감각 세포의 녹음에서는 서로 다른 뉴런의 스파이크를 구별하는 것이 어려울 수 있습니다. 예를 들어, S 및 I sensilla의 당 뉴런과 기계 감각 뉴런은 유사한 진폭의 스파이크를 생성하여 구별하기 어렵게 만듭니다 ^4,14. 우리는 매우 날카로운 텅스텐 기록 전극을 사용하면 기록 전극의 신중한 배치와 마찬가지로 기계 감각 뉴런의 발화가 감소?.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Microscope	Olympus	BX51WI	equipped with a 50X objective (LMPLFLN 50X, Olympus) and 10X eyepieces.
Antivibration Table	TMC	63-7590E
motorized Micromanipulators	Harvard Apparatus and Märzhäuser Micromanipulators	Micromanipulator PM 10 Piezo Micromanipulator
manual Micromanipulators	Märzhäuser Micromanipulators	MM33 Micromanipulator
Magnetic stands	ENCO	Model #625-0930
Reference  and recording Electrode Holder	Ockenfels Syntech GmbH
Stimulus glass capillary Holder	Ockenfels Syntech GmbH
Universal Single Ended Probe	Ockenfels Syntech GmbH
4-CHANNEL USB ACQUISITION CONTROLLER , IDAC-4	Ockenfels Syntech GmbH
Stimulus Controllers	Ockenfels Syntech GmbH	Stimulus Controller CS 55
Personal Computer	Dell	Vostro	Check for compatibility with digital acquisition system and software
Tungsten Rod	A-M Systems	Cat#716000
Aluminum Foil and/or Faraday Cage			Electromagnetic noise shielding
Borosilicate Glass Capillaries	World Precision Instruments	1B100F-4
Pipette Puller	Sutter Instrument Company	Model P-97 Flaming/Brown Micropipette Puller
Stereomicroscope	Olympus	VMZ 1x-4x	For fly preparation
p200 Pipette Tips			Generic
Microloader tips	Eppendorf	E5242956003
1 ml Syringe			Generic
Crocodile clips
Power Transformers	STACO ENERGY PRODUCTS	STACO 3PN221B	Assembled from P1000 pipette tips, flexible plastic tubing, and mesh
Modeling Clay			Generic
Forceps			Generic
Plastic Tubing	Saint Gobain	Tygon S3™ E-3603
Standard culture vials	Archon Scientific		Narrow 1-oz polystyrene vails, each with 10 mL of glucose medium, preloaded with cellulose acetate plugs
Berberine chloride (BER)	Sigma-Aldrich	Cat# Y0001149
Denatonium benzoate (DEN)	Sigma-Aldrich	Cat# D5765
N,N-Diethyl-m- toluamide (DEET)	Sigma-Aldrich	Cat# 36542