Name: membrane potentials, synaptic responses, neuronal circuitry, neuromodulation and muscle histology using the crayfish: student laboratory exercises
Uploaded: 2011-01-18T17:00:00
Duration: 16 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises at JoVE.com

肯塔基大学生物系，本科课程和艺术与科学学院办公室支持。

膜电位早在1902年，伯恩斯坦在乌贼轴突的静息电位的问题处理。这是耐人寻味的，要考虑如何将这些早期思想和Berstein（1902年）和能斯特（1888）的意见后在膜生理的影响研究。 （见Malmivuo和Plonsey，1995年的审查;在WWW上也<a href="http://www.bem.fi/book/">可用</a> http://www.bem.fi/book/） 。还有，这一天，正在对离子通道的功能和属性是非常理解这涉及到组织，器官和系统功能的细胞生理学的重要的生物膜突破。 的实验和理论推导的外部效应的比较[K +]静息膜电位表示离子的膜电位的影响。使用此相同的编制的其他实验，仍然要执行，以解决基本的生理问题。有些人早在1968年突出阿特伍德和帕纳斯还没有得到完全解决。在这次演习中获得的技术，可以继续回答其余的许多问题在其他实验的准备工作以及在相关的医学和健康的生理应用。我们已经展示了一个模型的无脊椎动物准备解决的根本问题有关的所有动物的实用性。 就在这上面的练习中的离子的电化学梯度获得的知识，你现在可以提前膜的兴奋性突触传递的研究在小龙虾的神经肌肉准备。 测量突触反应这个实验室的第一部分，以及相关的影片提供的细节，都提供了记录膜电位，调查肌肉结构的关键步骤。在本实验室的第二部分，解剖和阶段性和补品电机单位NMJs记录突触传递的示范提供了一个暴露在生理学的基本概念。一个神经回路，它可以在部分可以用来解释相关的行为，在完整的动物，有潜力，不仅为学生，调查他们的实验室内行使各种开放式问题，也为未来的研究神经回路在一个良好的曝光建立无脊椎动物的准备（Kennedy 等，1969; Antonsen和爱德华兹，2003） 这些准备工作也可以用于研究突触的便利，抑郁症和长期可塑性（而不是在本实验室研究调查）。 ，即使是在小龙虾一些物种，取决于神经可塑性的实验刺激条件（Mercier和阿特伍德，1989年Cooper 等人，1998年）以及他们的自然环境。在何种程度上改变突触效能和肌肉动态服务能力的动物还有待调查。由于小龙虾不改变其季节变化和蜕皮周期中的行为，也有相对长期在他们的神经肌肉系统的活动的分歧。它已被证明阶段性电机爪接近肌肉的神经末梢在冬季表现出经典的阶段性形态，但膨胀，并成为更多静脉曲张在暑假期间（Lnenicka 1993年; Lnenicka，赵，1991）沿码头的长度。 在小龙虾横向巨头（LG）的interneurons腹神经索内进行一些早期的研究表明，存在的差距路口（1924年生，1961年）;渡边Grundfest，。这是人所共知的CO 2有电气通信偶联缝隙连接（阿雷利亚诺等，1990）的影响。这是最近出现的神经线，并在本报告所述，在感觉CNS电机肌肉电路的通信也很敏感，CO 2曝光，表明存在的差距路口（Bierbower 2010年; Bierbower和库珀， 2010） 3 路电机根已自发活动的主题，因为1960年的时，埃克特（1961年）研究如果进补射击静态肌肉受体的器官（MRO）在相同或邻近的段占自发电机驱动。在这些早期的研究中，很明显，这项活动是在腹神经索（VNC）的驱动可能从较高的中心（埃克特，1961年，肯尼迪和武田，1965a，B;斯特朗等， 2000）。由于存在的CO 2停止自发的活动，可以假设驱动器中的运动神经元，可能有差距路口或谷氨酸的兴奋驱动。 NMJs是阻止或表现出的敏感性降低谷氨酸的CO 2的存在，以及他们可能会集团中枢神经系统内以及KED（Bierbower，2010; Bierbower和Cooper，2010;也见Badre 等人，2005年）。 各种神经调的动作也很容易在NMJs（Cooper和Cooper，2009; Griffis等，2000; Southard等，2000;。斯特朗等，2000）的各类研究。此外，施加各种影响中枢神经系统的电路上的神经调。有人曾建议的5 -羟色胺和octopaminergic神经元可能会改变神经回路的输出（ 马等，1992;。施耐德等，1996;霍纳等，1997年为“增益制定”功能;爱德华兹 。 等，2002）。之前，我们完全可以理解的个别靶细胞的神经调的影响，还有许多工作有待完成。由于不同的神经调质可能与另一个演唱会的工作，分析其混合行动是为未来的研究（Djokaj等。2001）领域。此外，研究较少，特别是在脊椎动物，解决整个通路的神经调质，它可以调节的具体行为的影响。在这种感觉CNS电机单位编制，可以检查的感觉输入和上运动神经元（Kennedy等，1969）活动的神经调质的影响。 既然已经推测，5 -羟色胺起着一定的作用，在规范国家行为的小龙虾，龙虾，螃蟹（利文斯通等，1980; Sneddon 的等，2000），作了一些尝试，以确定其浓度VNC的，血淋巴中分离出神经节龙虾（利文斯通等人 ，1980年;哈里斯瓦里克和Kravitz的1984年; Fadool 等 ，1988）。然而，有相当大的变化，在记录的测量，排除特定的剂量 - 反应关系，这可以解释为行为的行动。 一直被认为与中提出的立场和下腹部卷起的尾巴举行的爪小龙虾，表现出主宰的姿态（ 利文斯通等，1980 ）。小龙虾腹部屈曲状态，不会出现的架势，占主导地位的小龙虾，在一对，展览期间的社会互动，或同时保持一个占主导地位的等级地位（ Listerman等，2000）。唯唯诺诺的小龙虾，甚至会掖下自己的肚子，因为他们从对手撤退。这种尾巴每天进食也被看作是一个防御姿态（Listerman 等，2000）。这些行为已经很容易观察到的在野外和实验室设置（Bovbjerg，1953年，1956年; Bruski和邓纳姆，1987年，李等，2000;。Listerman等 ，2000）。有趣的是，行为的姿势，在龙虾（ 利文斯通等 ，1980）指出，扭转了5 -羟色胺和章鱼胺注射在澳洲龙虾 ，Cherax析构函数（麦克雷，1996年）。可能，完全不同的反应，将观察到浅屈肌准备在澳洲小龙虾。此外，因为优势是一般大小之间的小龙虾相关，期望塑料响应系统为迅速改变的社会条件（ 斯特朗等人，2000年） 。在无脊椎动物的神经调质可塑性响应是一个开放的调查面积。 Wyttenbach，Johnson和霍伊（1999年）已经产生了数字媒体实验室手册和涉及相同的肌肉在本报告除了其他小龙虾准备提交的各种小龙虾experimentations。这是一个优秀的资源为学生练习。

<ol><li>小龙虾（ 克氏螯虾 ）。阿查法拉亚生物供应公司，Raceland，洛杉矶，美国。 </li><li>小龙虾生理盐水（标准）：范Harreveld的解决方案（1936年）修改。 （205毫米）氯化钠氯化钾5.3; 13.5氯化钙2 · 2H 2 O; 2.45氯化镁2 · 6H 2 O 5 HEPES和调整pH至7.4。羟色胺，谷氨酸和多巴胺是在小龙虾生理盐水。 Bouin氏固定液直接使用和亚甲蓝在小龙虾的盐水。所有化学品都是从Sigma公司（圣路易斯，密苏里州）。 </li><li>解剖工具：精细＃5镊子，精剪，刀刀座，昆虫引脚＃26002-20（所有获得精细科学的工具（美国）公司，373 - G的复古公园径，福斯特市，CA 94404-1139） 。 </li><li> Sylgard平底玻璃皿</li><li>烧杯（持有化学溶液） </li><li>电信号记录在一个PowerLab系统26T接口计算机（ADInstruments，CO，美国科罗拉多州的斯普林斯，）线。我们使用标准软件名为图表或范围ADInstruments。 </li><li> 3000的AC / DC型号为细胞内，以及作为外录音的放大器都可以使用。 </li><li>解剖显微镜与细胞内的录音变焦功能。对于一个正直的目标（4倍和20倍）的复合式显微镜是使用可视终端的联络记录。人们需要一种汞光源。 </li><li>细胞内的录音，我们使用玻璃毛细管（从金控，不伦瑞克，ME，04011，美国的目录＃30-31-0）。细胞内的电极应该有一个20至30毫欧电阻。细胞内的电极填充带3米氯化钾。 </li><li>吸电极是用来记录外信号。 </li><li>法拉第笼。 </li><li>高强度照明灯（光源）。 </li><li>微操作机器人</li></ol>

membrane potentials, synaptic responses, neuronal circuitry, neuromodulation and muscle histology using the crayfish: student laboratory exercises

本报告的目的是帮助开发一个跨生物细胞膜的离子梯度造成的影响的认识。影响细胞的膜电位，并在这些实验中，我们处理的两个方面是：（1）膜外的K +离子浓度，（2）对特定离子的膜通透性。小龙虾腹部伸肌一些补品（慢）和其他阶段性在其生化和生理的表型（快），以及在其结构的分组，支配这些肌肉的运动神经元功能特点也相应不同。我们使用这些肌肉，以及浅，补虚的腹部屈肌证明突触传递的属性。此外，我们引进一个感觉中枢神经系统，运动神经元肌肉电路，演示电路的某些方面的表皮感官刺激的效果以及神经调质的影响。在这次演习中获得的技术，就可以开始回答许多问题，在其他实验的准备工作以及在相关的医学和健康的生理应用的剩余。我们已经展示了模型的无脊椎动物制剂的实用性，以解决有关的所有动物的根本问题。

Watch this Scientific Journal Video about Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises at JoVE.com

Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises

实验表明一个简单的方法，让学生获得经验，研究肌肉结构，突触反应，离子梯度和膜电位的通透性的影响。此外，一个感觉，中枢神经系统，电机肌肉电路提交显示一个方法来测试化合物在神经元电路的影响。

膜电位，突触反应，神经回路，神经调节和肌肉组织学用小龙虾：学生实验室练习

The purpose of this report is to help develop an understanding of the effects caused by ion gradients across a biological membrane. Two aspects that ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Recording Behavioral Responses to Reflection in Crayfish

小龙虾的反思记录行为反应

Social behavior depends on sensory input from the visual, mechanical and olfactory systems.  One important issue concerns the relative roles of each ...

科研

神经科学

Physiological Recordings of High and Low Output NMJs on the Crayfish Leg Extensor Muscle

小龙虾腿伸肌高和低输出NMJs生理录音

We explain in detail how to expose and conduct electrophysiological recordings of synaptic responses for high (phasic) and low (tonic) output motor ...

Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception

小龙虾腹部肌肉受体机关：在本体的学生实验室练习

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive ...

Physiological Experimentation with the Crayfish Hindgut: A Student Laboratory Exercise

生理实验与小龙虾肠：学生实验室的工作

The purpose of the report is to describe dissection techniques for preparing the crayfish hindgut and to demonstrate how to make physiological recordings ...

Quantitative Analysis of Synaptic Vesicle Pool Replenishment in Cultured Cerebellar Granule Neurons using FM Dyes

使用调频染料培养的小脑颗粒神经突触小泡池补充的定量分析

After neurotransmitter release in central nerve terminals, SVs are rapidly retrieved by endocytosis.  Retrieved SVs are then refilled with ...

Lateral Diffusion and Exocytosis of Membrane Proteins in Cultured Neurons Assessed using Fluorescence Recovery and Fluorescence-loss Photobleaching

横向扩散和培养的神经元膜蛋白的胞吐评估使用荧光恢复和荧光损失漂白

Membrane proteins such as receptors and ion channels undergo active trafficking in neurons, which are highly polarised and morphologically complex. This ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

谷氨酸和GABA快速微离子导入：一个有用​​的工具，调查突触整合

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Proprioception and Tension Receptors in Crab Limbs: Student Laboratory Exercises

本体感觉和张力感受器在蟹四肢：学生实验室练习

The primary purpose of these procedures is to demonstrate for teaching and research purposes how to record the activity of living primary sensory neurons ...

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

急性<em&gt;体内</em&gt;麻醉大鼠超导途径局部场电位和多单位活动的电生理记录

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

Culturing In Vivo-like Murine Astrocytes Using the Fast, Simple, and Inexpensive AWESAM Protocol

Culturing In Vivo-like Murine Astrocytes Using the Fast, Simple, and Inexpensive AWESAM Protocol

使用快速、简单且便宜的 AWESAM 协议培养在体内像小鼠星形胶质细胞

The AWESAM (a low-cost easy stellate astrocyte method) protocol entails a fast, simple, and inexpensive way to generate large quantities of in vivo-like ...