Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu deneyin temel amacı, primer duyusal nöronlar bir hayvan için proprioseptif bilgi olarak eklem hareketleri ve pozisyonları bilgi iletmek nasıl anlamak için. Bu raporun ek bir amacı diseksiyon mikroskobu altında diseksiyon ve nöron inceleyen hazırlık anatomi mevcuttur.
Bu deneyin temel amacı, bir hayvan için proprioseptif bilgi olarak eklem hareketleri ve pozisyonları ile primer duyu nöron taşıma bilgi göstermektir. Bu deneyde ek bir amacı, boyama, diseksiyon ve nöron ve duysal yapıları inceleyen bir diseksiyon mikroskobu altında hazırlanması anatomisini öğrenmek için. Bu, ortak bir reseptör organ ve boyama teknikleri elektriksel aktivite kayıt temel nörofizyolojik ekipmanlar kullanılarak yapılır. Kerevit kas reseptör organ (MRO) sistemi, memelilerde elektrofizyolojik kayıtlar için daha kolay erişilebilir karşılaştırmalı bir model olarak hizmet veren yardımcı intrafusal kas mil, benzer. Ayrıca, bu hazırlıklar arasında tanımlanabilir duyusal nöronlar. Hazırlık öğrenci laboratuvar çalışmaları için müsait olan en az bir saat boyunca tuzlu su içinde yaşayabilir. MRO, ayrıca düzenleyici eylem ve entegrasyon hareketleri ve bir kazanç sistemi değiştirilebilir ile birlikte statik konumu dinamik sinyaller sitelerinde ilginç sorular teşvik eder nöromodülasyon duyarlı.
1) GİRİŞ
Proprioseptörlere eklem pozisyon, yön, hız ve kas gerilmesine tespit nöronlar. Proprioseptörlere dış dünya yerine vücut içinde interoceptors anlamda uyaranlara çünkü Propriyoseptör, eşsiz bir duyusal yöntemidir.
Omurgalı sistemi, eklem ve gerginlik alıcıları brüt proprioseptif bilgileri tespit etmek için pek çok gerekli olmadığını görünür. Propriosepsiyon için gerekli iki temel reseptör gruplar ablasyon yanı sıra titreşim ve anestezi çalışmalar kas lifleri annulospiral ve flowerspray (duyusal sinir uçlarının) reseptörleri gösterilmiştir (Burgess ve ark. Eleştiri, 1982). Ancak, bu hareketleri ince kontrolü için kullanılan diğer eklemlerde gibi reseptörleri tarafından toplanan gereksiz bilgiler olduğunu dikkate değerdir. Eklembacaklılar omurgalılar gibi eklemli uzantıları var. Bu nedenle, omurgalılar için açıklanan proprioseptörlere eklembacaklı bacaklarda ve eklemlerde muhataplarıyla olması şaşırtıcı değildir.
Yengeçler chordotonal organların anatomik düzenleme işlevine göre her bir nöronun analizi sağlar. Buna ek olarak hayvan büyüdükçe, gelişim sorular ele ya da hayvan bir uzuv (Cooper ve Govind, 1991; Hartman ve Cooper, 1993) yeniler. Yengeçler bazı ortak chordotonal organların primer duyu nöronlarının yüzlerce içeren (Cooper, 2008) ve bu nöronların, eklem hareketleri ve pozisyonları ile aralık fraksiyonasyon yönlerini izlemek. , Eklem hareketleri ve pozisyonları izleme daha az karmaşık proprioseptif sistem kerevit karın kas reseptör organlar (MROs) (McCarthy ve MacMillan, 1995 Eckert, 1961a, b). Kerevit karın MROs mechanoreceptors kademeli bir reseptör potansiyel bir kas içine gömülü duyusal sonları, bir streç uyaran transduce. Potansiyel bir eşiği aştığında, bir aksiyon potansiyeli akson üssünde neden olacaktır. Bu nörobiyoloji "başak inisiyasyon site" olarak tanımlanır ve bilinir. Bu sistemde hücre gövdesi izler kas yakın apozisyon bulunur. İki ayrı tipte gerilme reseptörleri bu duyu sistemi mevcut: yavaş adapte ve hızla adapte reseptör. Aktivite, mekanik gerilme gücüne bağlıdır. Kerevit MRO sistemi, memelilerde intrafusal kas mili benzer ve memelilerde intrafusal kaslar için bilinen kaslarının gergin doğasını korumak için kasları da efferent kontrolü var.
Memelilerde kas mili duyusal nöronlar çünkü duyusal uçları küçük doğa elektrofizyolojik araştırmak için meydan okuyorlar. Periferik sonlar dorsal kök ganglion hücre organlarının yerini takip etmek de oldukça zordur. Buna karşılık, kerevit de MRO nöronlar, uzun süreli kayıtlar için ekstrasellüler ve intrasellüler elektrotlar için kolayca erişilebilir. MRO duyu nöronlarının hücre gövdeleri nispeten büyük (çapı 50-100 mikron). Edwards ve ark, 1981;. Erxleben, 1989 Duyu nöronları da nöronların fonksiyonu kanalları, duyu nöronlarının iyonik akış kanal dağılımı, ve yoğunluğu (Brown ve ark, 1978 "streç aktif" nasıl ele bir model olarak hizmet etmiş; Hunt ve ark, 1978; Purali ve Rydqvist, 1992; Rydqvist ve Purali, 1991; Rydqvist ve Swerup, 1991; Cooper ve ark, 2003). Bir segmentinde MRO duyusal girdi entegrasyonu diğer komşu kesimleri (Eckert, 1961a, b) etkileyebilir. Duyusal girdi modülasyon birkaç raporlar vardır MRO (Pasztor ve Macmillan, 1990; Cooper ve ark, 2003). Modülasyon nöral devrelerin temel bilim gelecekteki araştırmalar için zengin bir alan ve bu hazırlık potansiyel omurgalıların omurilik, gelecekteki uygulamalar için memelilerde bir temel olarak hizmet edebilir (Rossignol ve ark, 2001, 2002; Donnelan, 2009)
1.1) Öğrenme çıktıları
Bu laboratuvar, bir kerevit karın incelemek ve ilgili anatomi ve fizyoloji MRO öğrenmek. Bir ekstrasellüler kayıtları ile nöron aktivitesini izlemek için nasıl öğrenecek ve elektrofizyolojik ortak ekipman kullanımı. Bir grafik ve duyusal stimülasyon dayalı veri elde yorumlamak. Duyusal stimülasyon statik pozisyonları yanı sıra izlenmekte olan segment dinamik hareketler aralığı olacaktır. Bir bu duyu sistemi ve önemi propriosepsiyon kavramı ele alınacaktır. Duyusal adaptasyon bir dizi deney görülecektir. Önemi yanı sıra potansiyel duyusal adaptasyon arkasında mekanizması öğrenciler tarafından ele alınacaktır.
2) yöntemleri
2.1) Malzeme
2.2) Kurulum
Şekil 1: donatım
2.3) Diseksiyon
Not:
Her karın segment, sağ ve sol hemisegments hızlı ve yavaş adapte MROs iki grup vardır. Ilişkili sinir demetleri kütikül yanında lateral kenarı boyunca çalıştırın. Bu bir kayıt olacak ki sinir demetidir. DEL1 ve 2 kasları (Ek Şekil 1 ve 2) altında bulunması nedeniyle Bir MROs görüntülemek mümkün olmayacaktır. Şekil 8 karın izole etmek için yapılması diseksiyonları genel bir bakış sağlar.
Şekil 8: karın izole etmek için, genel bir diseksiyon bakış . A, B ve C serisi kerevit diseksiyon adım.
3) idi.Sonuçlar
3.1) Kayıt
Yavaş ve germe ve bir streç korurken MROs hızla adapte elde Genelleştirilmiş yanıtları Şekil 9'da tasvir edilmektedir. Bu alıştırmada bir aksonlar aynı sinir demeti bulunan iki MROs birlikte kayıt olacak.
Şekil 9: kerevit MRO nöronların iki çeşidi vardır. Hızlı motor aksonlar ve yavaş motor aksonlar tarafından innerve tonik tarafından innerve fazik. (A) bir tonik reseptör uyarıldığında yavaş yavaş uyarana adapte olur ve aksiyon potansiyelleri sabit bir atış paterni devam ediyor. (B) fazik reseptör stimüle olduğunda uyaran hızla adapte olur ve sadece kısa bir aksiyon potansiyelleri desen ateşler.
(Şekil 10), motor ve duysal nöron içeren tüm sinir kaydedilir. Ancak tek motor sürücü hayvan ventral sinir kablosu kopmuş olduğu gibi duyusal nöronlar algılar.
Şekil 10: kayıt elektrot içine emdi sinir demeti. (A) serbest sinir disseke karın üzerinde yüzen gösterilmiştir. (B) sinir sinir demeti ve plastik emme elektrot yakın özetliyor. (C) segmental sinir mavi ana hatlarıyla emme elektrot, içine çekilir.
Bir MROs elektrik cevaplarını kaydetmek için hazır.
Grafik 1:
Açısı (°) | # 1 saniye 3 saniye sonra Aksiyon Potansiyelinin | Aksiyon Potansiyelinin # 1 saniye 10 saniye sonra |
180 ° (düz) | ||
45 ° | ||
90 ° | ||
Bu deneyler yapılırken düşünmek sorular şunlardır: bir desen ve eklem ekstansiyon ve fleksiyon hareketleri tutarlı bir yanıt var mı? Telzon çeşitli sabit pozisyonlarda tutarak bağlantılarını veya uyarılmış yanıtların ne tür? Tekrarlanan bu tepki tutarlı mı?
Gözlenen yanıtların türlü dikkatli notlar alın. Gözlemler memnun sonra, veri dosyaları kaydederek, bu faaliyetin sürekli kayıt olun. Segmentinde 3 yaptığınız gözlemleri ile memnun, sonra 4 veya 5 segmentleri sinirler daha da kayıtları veya aktivitesini izlemek için 3 segmentinde diğer tarafında taşıyın.
Bir nöromodülatör (octopamine, serotonin ve proctolin) veya diğer bileşikler veya serum fizyolojik iyonik yapısı değiştirilmiş bir kompozisyon tanımlanan tuzlu su elde edilen çeşitli tepkiler üretir belirlemek isteyebilirsiniz.
Metilen mavisi ile 3.2) Boyama
Bir MROs bir boyama tekniği ile (bakınız Ek) kas incelemek mümkün olabilir. Hazırlanması ve kerevit tuzlu su dökeceğim. Metilen mavisi çözeltisinin yaklaşık 5 mL hazırlanması ve tabak birkaç dakika hafifçe girdap içine yerleştirin. Ardından çöp konteyner içine aşırı metilen mavisi dökün ve taze tuzlu su hazırlanması üzerine dökün. Şimdi MROs görmek için kas diseksiyon başlatmak için mikroskop altında çanak yerleştirin. (Midsagittal lateral) kaburga kas altına makas bir parçası yerleştirerek ve kas boyunca kesilmiş gibi yukarı çekerek boyunca segment kesin. DEL 1 ve 2 kasları, ardından kas geri soyma kesilir ve ince bir kas tabakası (SEM) dikkat edilmelidir. MROs sarmal kas (Şekil 11) paralel uzanan son iki medial lifleri vardır.
"Alt =" Şekil 11 "/>
Şekil 11: Şemanın bir karın segment kas gruplarının (A) ve mavi (B) sağlam bir hazırlık kas gruplarını tanımlamak için yardımcı olur metilen lekeli bir hazırlık göstermektedir . B, A ana hatlarıyla alanı genişlemiş bir görünümü ile gösterilir. Şematik alt yarısında görüldüğü gibi B A'da görüldüğü gibi, DEL1 ve 2 kas gruplarını kesip değildir
Bir öğrenci egzersizleri için öğrenciler aşağıdaki sorulara cevap isteyebilirsiniz:
Ilgili film ve metin sağlanan detayları in situ yeterince kerevit MRO faaliyet kaydetmek için önemli adımlar sağladı. Bir gol raporu duyu fizyolojisi temel kavramları öğretmek için soruşturma laboratuvarlarda çalışacak öğrenci bu hazırlık için potansiyel bilincini artırmak. Minimal bir tuzlu su yıkanıyor hazırlıkları canlılığı çok sağlam.
MRO kasları üzerinde motor kontrol tanımlanan ancak iletim ve eksitatör ve inhibitör nöronlar için iletim etkinliğinin yanı sıra, sinaptik plastisite potansiyeli düzenleme için açık bir araştırma alanı (Elekes ve Florey, 1987a, b kalır; Florey ve Florey, 1955; Kuffler, 1954; Kuffler ve Eyzaguirre, 1955).
Bu preparat, birincil araştırma yanı sıra, gösterim amaçlı MRO biyolojisi daha iyi anlamak için deneysel koşulların yanı sıra çok sayıda hayvan içinde hareketin doğal aralık araştırmak için kullanılabilir. Edwards ve ark, 1981;. Purali, 1997; Rydqvist ve Purali, 1991; Rydqvist bu duyusal nöron biyofiziksel özelliklerini kısmen muhafaza uyaran (Brown ve ark, 1978 ile nöral aktivitede uyum doğaları ele olmuştur Swerup, 1991). Ancak, bu duyu reseptörleri ve ilişkili kas lifleri (Cooper ve ark, 2003; Pasztor ve Macmillan, 1990) sadece birkaç raporları adresi nöromodülasyon. Raporlar hemolimf mevcut olduğu bilinen birçok bileşikler sadece birkaç anlaşma. Birçok modülatörlerin modülatörleri ve kokteyller MRO kompleks (kas ve nöronlar) incelenmek üzere kalır. Pasztor ve Macmillan (1990), çeşitli kabuklu türler arasında MROs faaliyet nöromodülatör 5-HT ve octopamine incelemek ve türler farklılıklar olduğunu fark etti. MRO farklı statik pozisyonlarda bu nöromodülatör uzun dönemli etkileri de faaliyet üzerindeki etkilerini ayrıntılı incelemek vermedi.
Rabin ve ark, 2009;. Marino ve ark hazırlık Bu tip motor ünitesi abnormities (Patel ve ark, 2009 ile insanlar için rehabilitasyon ve hastalık yönetimi için önemli olan nöral işleme duyusal algı ve düzenleme temelini anlamada yardımcı olabilir , 2010). Giriş ve erişilebilir omurgasız hazırlıkları eklem hareketlerinin izlenmesi için ateş desenler çeşitli türleri robotik / protez (Macmillan, Patullo 2001) içinde kullanılabilir. Şekillerde bir dizi faydalı olabilir bu hazırlık cevap bekleyen birçok soru hala vardır.
Kentucky Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Lisans ve College of Arts & Sciences Ofisi tarafından desteklenir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PowerLab 26T | ![]() | ||
LabChart 7 | ![]() |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır