Name: modeling biological membranes with circuit boards and measuring electrical signals in axons: student laboratory exercises
Uploaded: 2011-01-18T18:00:00
Duration: 13 min 56 s
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これらの実験は、コースで使用されている実験室のマニュアル、トロントの動物学、大学の学科で、博士HLアトウッドによって編成から変更されました。演習も使用して、&quot;基礎神経科学第 6 回集中IBROワークショップ&quot;のために制作されたと1993年に高麗大学、ソウル、韓国（Cooper ら 、1993）で開催されたマニュアルから変更されました。現在の変更は、さまざまな大学で一日の学生向け研究室を提示する一般的な機器を使用する必要がありました。ケンタッキー州の大学、生物学科、学部及び芸術科学大学のOfficeでサポート。

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	<li>Bennett, M. V. L., Barrio, L. C., Bargiello, T. A., Spray, D. C., Hertzberg, E., Sdez, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gap+junctions:+new+tools,+new+answers,+new+questions.">Gap junctions: new tools, new answers, new questions.</a> Neuron. 6, 305-320 (1991).</li><li>Bernardini, G., Peracchia, C., Peracchia, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+effects+of+heptanol+on+gap+junction+structure+and+cell-to-cell+electrical+coupling.">Reversible effects of heptanol on gap junction structure and cell-to-cell electrical coupling.</a> European Journal of Cell Biology. 34 (2), 307-312 (1984).</li><li>Cooper, R. L., Chang, J. J., Ito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+report+on+the,+"SIXTH+INTENSIVE+IBRO+WORKSHOP+ON+BASIC+NEUROSCIENCE".">A report on the, "SIXTH INTENSIVE IBRO WORKSHOP ON BASIC NEUROSCIENCE".</a> , 116-116 (1985).</li><li>Cragg, B. G., Thomas, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+conduction+velocity+and+the+diameter+and+internodal+length+of+peripheral+nerve+fibers..">The relationship between conduction velocity and the diameter and internodal length of peripheral nerve fibers..</a> Journal of Physiology. 136, 606-614 (1957).</li><li>Erlanger, J. G. a. s. s. e. r., S, H., Bishop, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+compound+nature+of+the+action+current+of+nerves+as+disclosed+by+the+cathode+ray+oscillograph.">The compound nature of the action current of nerves as disclosed by the cathode ray oscillograph.</a> American Journal of Physiology. 70, 624-666 (1924).</li><li>Furshpan, E. J., Potter, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmission+at+the+giant+motor+synapses+of+the+crayfish.">Transmission at the giant motor synapses of the crayfish.</a> Journal of Physiology. 145 (2), 289-325 (1959).</li><li>Johnston, M. F., Simon, S. A., Ramrn, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+of+anesthetics+with+electrical+synapses.">Interaction of anesthetics with electrical synapses.</a> Nature (Lond). 286, 498-500 (1980).</li><li>Loewenstein, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Permeability+of+membrane+junctions.">Permeability of membrane junctions.</a> Annual NY Academy of Sciences. 137, 441-472 (1966).</li><li>Meda, P., Bruzzone, R., Knodel, S., Orci, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blockage+of+cell-to-cell+communication+within+pancreatic+acini+is+associated+with+increased+basal+release+of+amylase.">Blockage of cell-to-cell communication within pancreatic acini is associated with increased basal release of amylase.</a> Journal of Cell Biology. 103 (2), 475-483 (1986).</li><li>Peracchia, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increase+in+gap+junction+resistance+with+acidification+in+crayfish+septate+axons+is+closely+related+to+changes+in+intracellular+calcium+but+not+hydrogen+ion+concentration.">Increase in gap junction resistance with acidification in crayfish septate axons is closely related to changes in intracellular calcium but not hydrogen ion concentration.</a> Journal of Membrane Biology. 113 (1), 75-92 (1990).</li><li>Peracchia, C., Dulhunty, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+resistance+junctions+in+crayfish:+structural+changes+with+functional+uncoupling.">Low resistance junctions in crayfish: structural changes with functional uncoupling.</a> Journal of Cell Biology. 70, 419-439 (1976).</li><li>Peracchia, C., Bernardini, G., Peracchia, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+calmodulin+involved+in+the+regulation+of+gap+junction+permeability.">Is calmodulin involved in the regulation of gap junction permeability.</a> Pf&#252;gers Arch. 399, 152-154 (1983).</li><li>Peracchia, C., Lazrak, A., Peracchia, L. L., Peracchia, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+models+of+channel+interaction+and+gating+in+gap+junctions.">Molecular models of channel interaction and gating in gap junctions.</a> Handbook of Membrane Channels. Molecular and Cellular Physiology. , 361-377 (1994).</li><li>Spray, D. C., Harris, A. L., Bennett, M. V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gap+junctional+conductance+is+a+simple+and+sensitive+function+of+intracellular+pH.">Gap junctional conductance is a simple and sensitive function of intracellular pH.</a> Sciences NY. 211, 712-715 (1981).</li><li>Spray, D. C., Harris, L. L., Bennett, M. V. L., Nuccitelli, R., Deamer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+pH+and+Ca+dependence+of+gap+junctional+conductance.">Comparison of pH and Ca dependence of gap junctional conductance.</a> Intracellular pH: Its Measurement, Regulation, and Utilization in Cellular Functions. , 445-461 (1982).</li><li>Spray, D. C., White, R., De Carvalho, C., Harris, A. L., Bennett, M. L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gating+of+gap+junction+channels.">Gating of gap junction channels.</a> Journal of Biophysics. 45, 219-230 (1984).</li><li>Watanabe, A., Grundfest, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impulse+propagation+at+the+septal+and+commissural+junctions+of+crayfish+lateral+giant+axons.">Impulse propagation at the septal and commissural junctions of crayfish lateral giant axons.</a> Journal of General Physiology. 45, 267-308 (1961).</li><li>Wiersma, C. A. G., Hughes, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+functional+anatomy+of+neuronal+units+in+the+abdominal+cord+of+the+crayfish,+Procambarus+clarkii.">On the functional anatomy of neuronal units in the abdominal cord of the crayfish, Procambarus clarkii.</a> Journal of Comparative Neurology. 116, 209-228 (1961).</li></ol>

利害の衝突は宣言されません。

オンラインビデオプレゼンテーションと本論文で我々の目標は、細胞の生物物理学的特性が、一部では、電気回路としてモデル化できることを実証することです。さらに、比較的容易に得られるライブ神経組織で、伝導速度、不応期および電気生理学的記録技術の基本原則は、設備のささやかな投資と学部学生の研究室でも利用が可能だ。提示テーマと根本的なパラダイムは、容易に様々なコースの要件に合わせて変更することができます。 ザリガニとその豊かさの維持管理は、それらの学生主導の実験のための魅力的なモデルです。甲殻類の腹側神経コードは一般的に強固であり、3時間の学生実験室には十分です時間の最小限の生理食塩水、で生理的整合性を保持。 ザリガニのVNCの大きな軸索の一部がギャップ結合を介して接続されていることを考えると、彼らの貢献についての追加実験を行うことができる、そして標準的なカエル坐骨神経標本に見られるとは異なる性質を発揮することができます。坐骨神経は、複合活動電位と伝導特性に対処するための古典的なモデルです。それも、伝導特性、軸索の採用、そしてこれら二つの製剤の間に不応期を比較する学生のための興味深い比較実験かもしれない。

サーキットボード <ol><li>ブレッドボードの実験のために以下に記載されている電子は、ラジオシャックなど、地元の電気店で入手できます。 </li><li>ブレッドボード、抵抗、コンデンサ、電池、実験で概説したようにブレッドボード用ジャンクショ​​ンとして機能するワイヤー。 </li><li>共通の電圧計（Wavetek Meterman電圧計） </li><li>コンピュータへのライン録音のためのA / Dボード。電気信号は、PowerLab/4sインタフェース（ADInstruments、コロラドスプリングズ、コロラド州、米国）への行に記録されます。我々は、チャートまたはScopeというADInstrumentsから標準のソフトウェアを使用してください。 </li></ol> 生理学実験 <ol><li>ザリガニ（ ザリガニ ）。アチャファラヤ生物サプライ（株）、レースランド、LA。、米国。 </li><li>標準的なザリガニ生理食塩水：ヴァンHarreveldのソリューション（1936）から変更された。 （mMで）205のNaCl、5.3 KClを、13.5のCaCl 2 2H 2 O、2.45のMgCl 2 · 6H 2 O、5 HEPES、pHを7.4に調整。すべての生理食塩水の化学物質は、シグマケミカル社（セントルイス、MO）から得た。 </li><li>解剖ツール：ファイン＃5ピンセット、細かいはさみ、ナイフの刃ホルダー、＃26002から20虫ピン（すべてのファイン科学のツール（米国）、（株）、373 - Gビンテージパークドライブ、フォスターシティー、CA 94404から1139から取得） </li><li>神経を保持するために神経のチャンバー皿（ADInstruments、コロラドスプリングズ、コロラド州、米国）。神経チャンバー皿に付属のワイヤは、神経を刺激するために使用することができます。 </li><li>吸引電極は、信号を記録するために使用されます。 </li><li>マニピュレータやリングスタンドにクランプでも吸引電極用ホルダーとして機能します。 </li><li>ファラデー箱</li><li>解剖顕微鏡</li><li>高輝度の照明装置（光源） </li><li>顕微鏡プラットフォーム</li><li> AC / DC差動アンプ（AMシステムズ社モデル3000） </li><li> PowerLab 26T（ADインスツルメンツ） </li><li>細胞外アンプ（ADインスツルメンツ） </li><li> LabChart 7（ADIインスツルメンツ） </li><li>解剖ツール</li><li>リングは、記録の吸引電極用ホルダーとして機能するように立っているとクランプ</li></ol>

modeling biological membranes with circuit boards and measuring electrical signals in axons: student laboratory exercises

これは電気的モデルが生体膜を特徴付けるために使用する方法のデモンストレーションです。この演習では、また、電気生理学で使用されている生物物理学用語を紹介します。同装置は、ライブの準備上に膜モデルで使用されています。分離された神経索の一部のプロパティを調べています：神経活動電位、神経細胞の採用、および環境要因への神経索の応答性を。

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Modeling Biological Membranes with Circuit Boards and Measuring Electrical Signals in Axons: Student Laboratory Exercises

これは、生体膜が電気的モデルを用いて理解する方法のデモンストレーションです。我々はまた、学生の志向の研究室でザリガニの腹神経索から活動電位を記録するための手順を示しています。

回路基板と生体膜のモデル化と軸索の電気信号の測定：学生研究室の演習を

This is a demonstration of how electrical models can be used to characterize biological membranes. This exercise also introduces biophysical terminology ...

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