Name: recordings of neural circuit activation in freely behaving animals
Uploaded: 2009-07-22T17:00:00
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La técnica de grabación de baño se utilizó por primera vez por Fricke (1984) 8 y Beall et al. (1990) 9 para medir los campos eléctricos generados en la cola mueve de un tirón. La técnica fue posteriormente modificada y mejorada en el laboratorio del Dr. Donald Edwards (Georgia State University) por su ex estudiante graduado de Dr. Fadi A. Issa y su ex asociado postdoctoral Dr. Jens Herberholz. Otras mejoras se han hecho y las nuevas aplicaciones de investigación han sido probados en el laboratorio del Dr. Jens Herberholz en la Universidad de Maryland. Me gustaría agradecer a mi colega, el Dr. David Yager por dejarme usar su sistema de alta velocidad de vídeo y mis asistentes de investigación David Rotstein y Liden William para obtener ayuda con los experimentos.

Parte 1: cámara de grabación <ol><li> La cámara de grabación es de forma rectangular y está hecha de vidrio de paredes delgadas. Dimensiones de la cámara son de 8,5 cm x 2 cm x 5 cm (largo x ancho x alto) para los animales de 2,5 a 3,5 cm de longitud total (medida a partir de tribuna para telson). Ver fig. 1 para un ejemplo de una cámara utilizada en nuestros experimentos. </li><li> Por otra parte, las cámaras de grabación se puede hacer con otros materiales (por ejemplo, no tóxica de plástico transp...

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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>

No invasiva de las grabaciones de la actividad de las neuronas individuales o activación de circuitos neuronales son difíciles de obtener en los animales sin restricciones. El método descrito aquí proporciona un medio para identificar los patrones de activación neuronal subyacente natural comportamiento. En el pasado, hemos utilizado con éxito esta técnica para medir los patrones de actividad en los circuitos neuronales de escape de los cangrejos de menores durante la formación de je...

recordings of neural circuit activation in freely behaving animals

La relación entre los patrones de actividad neuronal y la expresión del comportamiento que corresponde es difícil de establecer en los animales sin restricciones. Tradicionales métodos no invasivos requieren los sujetos de investigación, al menos parcialmente restringido, y sólo permiten la identificación de un gran número de neuronas al mismo tiempo activa. Por otro lado, pequeños conjuntos de neuronas o de las neuronas individuales sólo pueden medirse utilizando una sola célula grabaciones obtenidas a partir de preparaciones reducido en gran medida. Dado que la expresión del comportamiento natural de los animales es limitada en contenido y disecados, los mecanismos subyacentes a los nervios que controlan el comportamiento son difíciles de identificar. Aquí les presento una técnica fisiológica no invasiva que permite medir la activación de circuitos neuronales en comportarse libremente los animales. Con un par de electrodos de alambre dentro de una cámara llena de agua, los electrodos de baño de registrar los potenciales de campo neuronal y muscular generada por cangrejos juveniles durante las respuestas de escape natural o inducidas experimentalmente. Las respuestas de escape primario de cangrejos de río están mediados por tres tipos diferentes de cola-flips que se mueven los animales lejos del punto de estimulación. Cada tipo de cola de la moneda es controlada por su propio circuito neuronal, los dos mejores y más poderosas respuestas de escape requieren la activación de los diferentes conjuntos de neuronas de comandos de gran tamaño. En combinación con observaciones de la conducta, las grabaciones de electrodos baño permiten una identificación inequívoca de las neuronas y los circuitos asociados neural. Así, la actividad de los circuitos neuronales que subyacen al comportamiento natural se puede medir en los animales sin restricciones y en diferentes contextos de comportamiento.

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Recordings of Neural Circuit Activation in Freely Behaving Animals

Mediciones no invasivas de los patrones de actividad neuronal en animales de comportarse libremente se obtienen mediante la combinación de grabaciones neurofisiológicas con videografía de alta velocidad.

Grabaciones de la activación de circuitos neuronales en animales comportarse libremente

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

Research

JoVE Journal

Biology

Whole Cell Recordings from Brain of Adult Drosophila

Las grabaciones de células enteras del cerebro del adulto de Drosophila

In this video, we demonstrate the procedure for isolating whole brains from adult Drosophila in preparation for recording from single neurons. We begin by ...

Investigación

Biología

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De células enteras grabaciones de la Luz evocados excitatorios de las corrientes sinápticas en la porción de retina

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Muscular dystrophies are a group of degenerative muscle diseases characterized by progressive loss of contractile muscle cells. Currently, there is no ...

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Medidas de las frecuencias cardíaca y respiratoria en movimiento libre del cangrejo de río

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Single-cell Suction Recordings from Mouse Cone Photoreceptors

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RhoC GTPase Activation Assay

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El aislamiento y la In vitro La activación de Caenorhabditis elegans El esperma

Males and hermaphrodites are the two naturally found sexual forms in the nematode C. elegans. The amoeboid sperm are produced by both males and ...

Activation of Apoptosis by Cytoplasmic Microinjection of Cytochrome c

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La activación de la apoptosis mediante microinyección citoplasmática del citocromo C</em

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