Name: recordings of neural circuit activation in freely behaving animals
Uploaded: 2009-07-22T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Recordings of Neural Circuit Activation in Freely Behaving Animals at JoVE.com

La tecnica di registrazione bagno era la prima volta da Fricke (1984) 8 e Beall et al. (1990) 9 per misurare i campi elettrici generati durante la coda-flip. La tecnica fu poi modificato e migliorato nel laboratorio del Dr. Donald Edwards (Georgia State University) dal suo ex studente laureato Dott. A. Fadi Issa e il suo ex socio postdoctoral Dr. Jens Herberholz. Ulteriori perfezionamenti sono stati fatti e nuove applicazioni di ricerca sono stati testati in laboratorio del Dr. Jens Herberholz presso l&#39;Università del Maryland. Vorrei ringraziare il mio collega Dott. David Yager per avermi permesso di utilizzare il suo sistema ad alta velocità video e la mia ricerca assistenti David Rotstein e William Liden per un aiuto con gli esperimenti.

Parte 1: camera di registrazione <ol><li> La camera di registrazione è di forma rettangolare ed è composta da sottili pareti di vetro. Dimensioni camera sono 8,5 cm x 2 cm x 5 cm (lunghezza x larghezza x altezza) per gli animali di 2,5-3,5 lunghezza totale cm (misurata dal rostro fino telson). Vedi fig. 1 per un esempio di una camera usata nei nostri esperimenti. </li><li> In alternativa, camere di registrazione può essere fatta da altri materiali (ad esempio, non tossico in plastica trasparente). Dimensioni...

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	<li>Herberholz, J., Issa, F. A., Edwards, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+neural+circuit+activation+and+behavior+during+dominance+hierarchy+formation+in+freely+behaving+crayfish.">Patterns of neural circuit activation and behavior during dominance hierarchy formation in freely behaving crayfish.</a> J. Neurosci. 21, 2759-2767 (2001).</li><li>Herberholz, J., Sen, M. M., Edwards, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escape+behavior+and+escape+circuit+activation+in+juvenile+crayfish+during+prey-predator+interactions.">Escape behavior and escape circuit activation in juvenile crayfish during prey-predator interactions.</a> J. Exp. Biol. 207, 1855-1863 (2004).</li><li>Liden, W. H., Herberholz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+neural+responses+of+juvenile+crayfish+to+moving+shadows.J.">Behavioral and neural responses of juvenile crayfish to moving shadows.J.</a> Exp. Biol. 211, 1355-1361 (2008).</li><li>Finley, L. A., Macmillan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+field+potentials+during+different+tailflip+behaviours+in+crayfish.">An analysis of field potentials during different tailflip behaviours in crayfish.</a> Mar. Freshw. Behav. Physiol. 35, 221-234 (2002).</li><li>Eaton, R. C., Lee, R. K. K., Foreman, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mauthner+cell+and+other+identified+neurons+of+the+brainstem+escape+network+of+fish.">The Mauthner cell and other identified neurons of the brainstem escape network of fish.</a> Prog. Neurobiol. 63, 467-485 (2001).</li><li>Canfield, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+voluntary+C-bends+may+be+Mauthner+neuron+initiated.">Some voluntary C-bends may be Mauthner neuron initiated.</a> J. Comp. Physiol. A. 193, 1055-1064 (2007).</li><li>W&#246;hl, S., Schuster, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+predictive+start+of+hunting+archer+fish:+a+flexible+and+precise+motor+pattern+performed+with+the+kinematics+of+an+escape+C-start.">The predictive start of hunting archer fish: a flexible and precise motor pattern performed with the kinematics of an escape C-start.</a> J. Exp. Biol. 210, 311-324 (2007).</li><li>Fricke, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+habituation+in+the+crayfish+due+to+selective+weakening+of+electrical+synapses.">Development of habituation in the crayfish due to selective weakening of electrical synapses.</a> Brain Res. 322, 139-143 (1984).</li><li>Beall, S. P., Langley, D. J., Edwards, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+escape+tailflip+in+crayfish+during+backward+walking+and+the+defense+posture.">Inhibition of escape tailflip in crayfish during backward walking and the defense posture.</a> J. Exp. Biol. 152, 577-582 (1990).</li></ol>

Non invasiva registrazioni di attività singolo neurone o l&#39;attivazione del circuito neurale sono difficili da ottenere negli animali sfrenato. Il metodo qui descritto fornisce un mezzo per identificare i pattern di attivazione neurale sottostante naturale comportamento. In passato, abbiamo utilizzato con successo questa tecnica per misurare i modelli di attività nei circuiti neurali escape di gamberi giovani durante la formazione di gerarchie di dominanza sociale 1, durante ...

recordings of neural circuit activation in freely behaving animals

Il rapporto tra modelli di attività neurale e corrispondente espressione comportamentale è difficile da stabilire negli animali sfrenato. Tradizionali metodi non invasivi richiedono soggetti di ricerca, almeno in parte frenato, e soltanto permettere l&#39;identificazione di un gran numero di neuroni attivati ​​contemporaneamente. D&#39;altra parte, piccoli ensemble di neuroni o di singoli neuroni possono solo essere misurato con cella singola registrazioni ottenute da preparati in gran parte ridotto. Dal momento che l&#39;espressione del comportamento naturale è limitata negli animali sobrio e sezionato, i meccanismi neurali alla base che controllano tali comportamenti sono difficili da identificare. Qui, vi presento un tecnica non invasiva che permette la misurazione fisiologica attivazione neurale circuito comportarsi liberamente gli animali. Utilizzando una coppia di elettrodi a filo all&#39;interno di una camera piena d&#39;acqua, gli elettrodi bagno registrare potenziali di campo nervose e muscolari generate da gambero giovanile durante le risposte di fuga naturale o sperimentalmente evocato. Le risposte fuga primario di gamberi sono mediate da tre diversi tipi di flip-coda che si muovono gli animali lontano dal punto di stimolazione. Ogni tipo di coda-flip è controllato da un proprio circuito neurale, le due risposte di fuga più veloce e potente richiedono l&#39;attivazione di diversi gruppi di neuroni comando di grandi dimensioni. In combinazione con osservazioni comportamentali, le registrazioni bagno elettrodo permettono l&#39;identificazione univoca di questi neuroni e dei circuiti neurali associate. Così l&#39;attività dei circuiti neurali alla base del comportamento in natura può essere misurata negli animali sfrenato e in diversi contesti comportamentali.

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Recordings of Neural Circuit Activation in Freely Behaving Animals

Misurazioni non invasive di schemi di attività neurale nel comportarsi liberamente gli animali sono ottenuti combinando registrazioni neurofisiologiche con videografia ad alta velocità.

Le registrazioni di attivazione circuito neurale in Liberamente Comportarsi Animali

The relationship between patterns of neural activity and corresponding behavioral expression is difficult to establish in unrestrained animals. ...

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