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

Kentucky Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Lisans ve College of Arts &amp; Sciences Ofisi tarafından desteklenir.

Membran potansiyeli Gibi erken 1902 olarak Bernstein bir kalamar akson bir dinlenme potansiyeli konuları ile ilgili. Berstein (1902) ve Nernst (1888) bu erken fikirler ve gözlemler daha sonra membran fizyolojisi araştırma nasıl etkilediğini göz önünde ilginç. (Malmivuo ve Plonsey, 1995 tarafından gözden geçirilmesi; www de <a href="http://www.bem.fi/book/">mevcuttur</a> http://www.bem.fi/book/) . Iyon kanalı, doku, organ ve sistemlerin işlevi ile ilgilidir hücresel fizyoloji anlamada çok önemli bir biyolojik membranlar fonksiyonu ve özellikleri hakkında yapılan atılımlar, bu güne kadar hala vardır. Dış deneysel ve teorik olarak elde edilen etkilerinin karşılaştırılması [K +] istirahat membran potansiyeli, membran potansiyeli iyonlarının etkisi gösterir . Ek deneyler bu aynı hazırlık kullanarak temel fizyolojik soruları adresine yapılacak kalır. Bazı Atwood ve Parnas tarafından 1968 yılında tekrar vurgulanır ve henüz tam olarak ele alınması gerekiyor. Bu egzersizi elde teknikleri ile, bir diğer deneysel hazırlıkların yanı sıra, tıp ve sağlık ile ilgili fizyolojik uygulamaları kalan birçok sorulara cevap vermeye devam edebilirsiniz. Biz, tüm hayvanlar ile ilgili temel soruları yanıtlamak için bir model omurgasız hazırlık yararlılığını göstermiştir. Bu yukarıdaki egzersiz iyonlarının elektrokimyasal eğimde kazanılan bilgi ile artık kerevit nöromüsküler hazırlıkları sinaptik iletim inceleyerek membranların eksitabilite ilerletebilir. Ölçüm Synaptic Yanıtları Bu laboratuvarda ilk bölümünde, ilgili film için verilen detaylar, membran potansiyelleri kayıt ve kas yapısını incelemek için önemli adımlar sağladı. Bu laboratuvar ikinci bölümünde, fazik ve tonik motor üniteleri NMJs diseksiyon ve kayıt sinaptik iletim gösteri fizyolojisi temel kavramlar bir poz verdi. Maruz kalma, kısmen sağlam hayvan ilişkili davranışlar, laboratuvar egzersiz içinde çeşitli açık uçlu sorular araştırmak için öğrenciler için değil, aynı zamanda nöronal devreler üzerinde gelecekteki araştırmalar için sadece bir potansiyele sahip iyi açıklamak için kullanılan olabilir bir sinir devresi, kurulan omurgasız hazırlama (Kennedy ve ark, 1969; Antonsen ve Edwards, 2003) Bu hazırlıklar da sinaptik kolaylaştırılması, depresyon ve uzun vadeli plastisite (Bu laboratuvar çalışmasında incelenmiştir) araştırmak için kullanılabilir. Yanı sıra, kendi doğal ortamında; kerevit bazı türler içinde bile, nöronal plastisite deneysel stimülasyon (Cooper ve ark, 1998 Mercier ve Atwood, 1989) bağlıdır. Ne ölçüde sinaptik etkinliği ve kas dinamikleri değiştirmek için yetenek hayvan araştırılmalıdır hala hizmet vermektedir. Kerevit, mevsimsel değişim ve tüy dökümü döngüsü ile ilgili olarak davranışlarını değiştirmek için ne yapmalıyım bu yana, kendi nöromüsküler sistemlerinde nispeten uzun vadeli etkinliği farklılıklar vardır. Bu kış aylarında pençe yakın kasları fazik motor sinir terminalleri klasik fazik morfoloji sergiler, ancak yaz aylarında terminalin uzunluğu boyunca daha fazla varisli (Lnenicka ve Zhao, 1991 Lnenicka 1993) şişer ve olmaya gösterilmiştir. Ventral sinir kordonu içerisinde kerevit yanal dev (LG) internöronlar yapılan bazı erken çalışmalar gap junction (Watanabe ve Grundfest, 1961 Johnson, 1924) varlığını göstermiştir. CO 2 gap junction (Arellano ve ark, 1990) uncoupling elektrik iletişim üzerinde bir etkisi olduğu bilinmektedir. Yakın zamanda bu raporda açıklandığı gibi duyusal-MSS-motor-kas devresi, içinde sinir kablosu ve iletişim CO 2 maruz gap junction (Bierbower 2010 varlığını gösteren, aynı zamanda hassas olduğunu göstermiştir; Bierbower ve Cooper, 2010) 1960, aynı ya da komşu segment içinde statik kas reseptör organ (MRO) ateş tonik spontan motor sürücü için hesap eğer Eckert (1961) incelendiğinde bu yana 3. motor kök spontan aktivitede bir konu olmuştur . Bu daha önceki çalışmalarda etkinliği muhtemelen daha yüksek merkezleri (Kennedy ve Takeda, 1965a, b;. Strawn ve ark, 2000 Eckert, 1961), ventral sinir kablosu (VNC) içinde sürüldü belirgin hale gelmiştir . CO 2 &#39;nin varlığı kendiliğinden faaliyet durdu, bir gap junction veya glutamaterjik eksitatör sürücü olabilir yerde sürücü motor nöronların varsayabiliriz. NMJs bloke veya sergi CO 2 varlığında glutamat duyarlılığı azalmış, ve onlar blok olabilir.(Bierbower ve Cooper, 2010; Badre ve ark ayrıca bkz, 2005. Bierbower, 2010), merkezi sinir sistemi içinde de KED . Çeşitli nöromodülatör eylem, aynı zamanda kolayca NMJs çeşitli türleri (Griffis ve ark, 2000; Southard ve ark, 2000;. Strawn ve ark, 2000 Cooper ve Cooper, 2009) okudu. Buna ek olarak, çeşitli etkiler CNS devresi nöromodülatör tarafından sarf edilir. Schneider ve ark, 1996;. Horner ve ark, 1997; 5-HT ve octopaminergic nöronlar nöronal devrelerin çıkış (Ma ve ark, 1992 değiştirerek &#39;kazanç belirleyiciler&#39; olarak işlev önerilen olmuştur Edwards ve ark, 2002). Tam nöromodülatör bireysel hedef hücreleri üzerindeki etkilerini anlamak için önce çok çalışma yapılması gerekmektedir. Farklı nöromodülatör birbirleriyle uyum içinde çalışması olduğu dikkate alındığında, kendi karma eylem analizi, gelecekteki araştırmalar için bir alan (Djokaj ve ark, 2001) . Buna ek olarak, birkaç çalışma, özellikle omurgalılarda, belirli bir davranışı düzenleyen tüm yollar üzerinde nöromodülatör etkileri. Bu duyusal-MSS-motor ünitesi hazırlanmasında bir motor nöronların aktivitesi (Kennedy ve ark, 1969) duyusal girdi ve nöromodülatör etkisini inceleyebilirsiniz. 5-HT, davranış devlet kerevit, ıstakoz düzenlenmesinde önemli bir rol oynar ve yengeç (Livingstone ve diğerleri, 1980; Sneddon ve ark, 2000) olduğu öne beri, çeşitli girişimleri konsantrasyonunu belirlemek için yapılmış var VNC hemolimf ve ıstakoz (Livingstone ve ark, 1980; Harris-Warrick ve Kravitz 1984; Fadool ve ark, 1988) izole ganglionlarda. Ancak, davranışsal eylemler için geçerli olabilecek özel doz-yanıt ilişkileri engelleyen, kaydedilen ölçümleri önemli farklılıklar var olmuştur. Yükseltilmiş bir konumda ve onun karın altında sıkışmış kuyruk ile düzenlenen pençeleri ile bir kerevit (Livingstone ve ark, 1980) bir hakim duruş sergilemek düşünülmüştür. Kerevit karın fleksiyonu devlet baskın kerevit baskın bir hiyerarşik durum (Listerman ve ark, 2000) korurken, bir çift içinde, sosyal etkileşimler sırasında sergi ya da duruş görünmüyor. Köle kerevit bir rakip çekilme olarak kendilerini bile altında karınları sokun. Böyle kuyruk tıkınma, aynı zamanda bir savunma duruş (Listerman ve ark, 2000) olarak görülmektedir . Bu davranışlar, kolayca saha ve laboratuvar (Bruski ve Dunham, 1987; Li ve ark, 2000;. Listerman ve ark, 2000 Bovbjerg, 1953, 1956) gözlenmiştir. İlginçtir, davranışsal duruşlar ıstakoz (Livingstone ve ark, 1980) belirtildiği gibi 5-HT ve Avustralya kerevit, Cherax yıkıcı (McRae, 1996) octopamine enjeksiyonları için ters çevrilir. Muhtemelen, tamamen farklı tepkiler Avustralya kerevit yüzeyel fleksör hazırlık gözlenen olacaktır. Buna ek olarak, egemenliği genellikle kerevit arasında ilgili boyutu olduğundan bir hızla değişen sosyal koşullar (Strawn ve ark, 2000) için bir çok plastik yanıt sistemi beklenebilir. Omurgasızlarda nöromodülatör verme plastisite açık bir araştırma alanıdır. Wyttenbach, Johnson ve Hoy (1999), dijital medya ve diğer kerevit hazırlıkların yanı sıra, bu raporda sunulan aynı kas içeren çeşitli kerevit deneyleri için bir laboratuar kılavuzu üretmişlerdir. Bu öğrenci egzersizleri için mükemmel bir kaynaktır.

<ol><li> Kerevit (Procambarus clarkii). Atchafalaya Biyolojik Supply Co, Raceland, LA, ABD. </li><li> Standart kerevit salin: Van Harreveld çözümü (1936) modifiye edilmiştir. (MM) 205 NaCl; 5.3 KCl; 13.5 CaCl 2 2H 2 O; 2.45 MgCl 2 6H 2 O 5 Hepes ve pH 7.4 &#39;e ayarlanır. Serotonin, glutamat ve dopamin kerevit tuzlu su yapılır. Bouin Kullanıcı fiksatif çözüm doğrudan kullanılır ve metilen mavisi kerevit tuzlu su yapılır. Bütün kimyasallar, Sigma kimya şirketi (St. Louis, MO) elde edilir. </li><li> Diseksiyon araçları: # 5 cımbız Güzel, ince makas, bıçak tutucu, # 26.002-20 böcek pimleri (Güzel Bilim Araçları (USA), Inc, 373-G Vintage Park Drive, Foster City, CA 94.404-1139 elde) . </li><li> Sylgard oturaklı cam tabak </li><li> Bardak (kimyasal solüsyonlar tutun) </li><li> Elektrik sinyalleri bir bilgisayara (ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA) PowerLab 26T arayüz satır kaydedilir. Grafik veya Kapsam adlı ADInstruments standart yazılım kullanın. </li><li> Model 3000 AC / DC amplifikatör intrasellüler yanı sıra ekstraselüler kayıtlar için kullanılabilir. </li><li> Intrasellüler kayıtları için zoom fonksiyonu ile mikroskop Diseksiyon. Görüntülenmiştir terminallerinde odak kayıt için dik hedefleri (4 x ve 20X) ile bileşik mikroskop kullanılır. Bir Hg bir ışık kaynağı ihtiyacı var. </li><li> Intrasellüler kayıtları için cam kapiller tüp (katalog # 30-31-0 FHC, Brunswick, ME, 04011, USA) kullanın. Intrasellüler elektrot 20 ila 30 mOhm arasında bir direnç olmalıdır. Intrasellüler elektrotlar 3 M KCl ile doluydu. </li><li> Emme ekstrasellüler sinyallerini kaydetmek için elektrot kullanılır. </li><li> Faraday kafesi. </li><li> Yüksek Yoğunluklu Aydınlatıcı (ışık kaynağı). </li><li> Mikromanipülatör </li></ol>

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

Bu raporun amacı, biyolojik zarından iyon gradyanlar neden etkileri bir anlayış geliştirmelerine yardımcı olmaktır. Bu deneylerin bir hücrenin membran potansiyelini etkileyen ve biz adresi iki yönü vardır: (1) zarının dışında K + iyon konsantrasyonu, (2) ve belirli iyonlarını zarının geçirgenliğini. Kerevit karın ekstansör kasları olan bazı tonik (yavaş) ve diğerleri fazik (hızlı), biyokimyasal ve fizyolojik fenotiplerin yanı sıra kendi yapısı içinde gruplaşmalar vardır; bu kasları innerve motor nöronların fonksiyonel özellikleri buna uygun olarak farklıdır. Biz hem yüzeysel, tonik karın fleksör kas olarak sinaptik iletim özelliklerini göstermek için bu kasların kullanmayı. Buna ek olarak, devrenin bazı yönlerini cuticular duyusal stimülasyon etkisi yanı sıra nöromodülatör etkisini göstermek için bir duyu-MSS-motor nöron-kas devre tanıtmak. Bu egzersizi elde teknikleri ile, bir diğer deneysel hazırlıkların yanı sıra, tıp ve sağlık ile ilgili fizyolojik uygulamaları kalan birçok sorulara cevap vermeye başlayabilirsiniz. Biz, tüm hayvanlar ile ilgili temel soruları yanıtlamak için model omurgasız hazırlıkları yararlılığını göstermiştir.

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

Deneyleri, kas yapısı, sinaptik tepkiler, iyon gradyanlar ve membran potansiyelleri üzerine geçirgenlik etkilerini inceleyerek deneyim kazanmak için öğrenciler için kolay bir yaklaşım göstermektedir. Ayrıca, duyu-MSS-motor-kas devre nöronal devre bileşiklerin etkilerini test etmek için bir araç göstermek için sunulmuştur.

Membran Potansiyelleri, Synaptic Yanıtları, Sinir Devresi, Nöromodülasyon ve Kerevit kullanarak kas Histoloji: Öğrenci Laboratuvarı Egzersizler

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

Kerevit Yansıma Davranış Yanıtları kaydedilmesi

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

Nörobilim

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

Kerevit Bacak ekstansör kas Yüksek ve Düşük Çıkış NMJs Fizyolojik Kayıtlar

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

Kerevit Karın kas Reseptör Organlar: Propriyoseptör Öğrenci Laboratuvar Egzersiz

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

Kerevit Hindgut Fizyolojik Deney: Öğrenci Laboratuvar Egzersiz

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

FM Boyalar Kültür Serebellar Granül Nöronlar Synaptic veziküllü Havuzu Yenileme Kantitatif Analiz

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

Kültür Nöronlar Membran Proteinlerin Yanal Difüzyon ve ekzositoz Floresans Kurtarma ve Floresans kaybı Photobleaching kullanarak Değerlendirilen

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

Glutamat ve GABA hızlı Micro-iyontoforez: Synaptic Entegrasyon Araştırma yararlı bir araç

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

Yengeç Parmak Propriyoseptör ve Gerilim reseptörleri: Öğrenci Laboratuvarı Egzersizler

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

Akut<emIn vivo</em&gt; Anestezi Uygulanan Sıçanlarda Hiperdirect Pathway&#39;den Lokal Alan Potansiyellerinin Elektrofizyolojik Kayıtları ve Çoklu Ünite Aktivitesi

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

Vivokültür-tarihlerde hızlı, basit ve ucuz AWESAM iletişim kuralını kullanarak fare Astrocytes

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 ...