Name: studying the neural basis of adaptive locomotor behavior in insects
Uploaded: 2011-04-13T11:03:00
Duration: 10 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects at JoVE.com

אנו מודים מיכאל Dübbert, אוליבר הופמן, הנס Scharstein, יאן ואן Sydow Wosnitza לקבלת סיוע טכני מעולה. מחקר זה מומן על ידי מענק DFG Bu 857 / 8,10 אל AB

<ol>
	<li>B&#228;ssler, U., Wegener, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+output+of+the+denervated+thoracic+ventral+nerve+cord+in+the+stick+insect+Carausius+morosus.">Motor output of the denervated thoracic ventral nerve cord in the stick insect Carausius morosus.</a> J. Exp. Biol. 105, 127-147 (1983).</li><li>B&#246;hm, H., Messai, E., Heinzel, H. -. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+of+command+fibres+in+free-ranging+crayfish,+Orconectes+limosus+Raf.">Activity of command fibres in free-ranging crayfish, Orconectes limosus Raf.</a> Naturwissenschaften. 84, 408-410 (1997).</li><li>B&#252;schges, A., Gruhn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanosensory+feedback+in+walking:+from+joint+control+to+locomotor+pattern.">Mechanosensory feedback in walking: from joint control to locomotor pattern.</a> Adv.Insect Physiology. 34, 194-234 (2008).</li><li>B&#252;schges, A., Akay, T., JP, G. a. b. r. i. e. l., Schmidt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organizing+network+action+for+locomotion:+insights+from+studying+insect+walking.">Organizing network action for locomotion: insights from studying insect walking.</a> Brain Res Rev. 57, 162-171 (2008).</li><li>Camhi, J. M., Levy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organization+of+a+complex+movement:+fixed+and+variable+components+of+the+cockroach+escape+behavior.">Organization of a complex movement: fixed and variable components of the cockroach escape behavior.</a> J Comp Physiol A. 163, 317-328 (1988).</li><li>Camhi, J. M., Nolen, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+the+escape+system+of+cockroaches+during+walking.">Properties of the escape system of cockroaches during walking.</a> J Comp Physiol A. 142, 339-346 (1981).</li><li>Clarac, F., Libersat, F., Pfl&#252;ger, H. J., Rathmayer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+pattern+analysis+in+the+shore+crab+(Carcinus+maenas)+walking+freely+in+water+and+on+land.">Motor pattern analysis in the shore crab (Carcinus maenas) walking freely in water and on land.</a> J Exp Biol. 133, 395-414 (1987).</li><li>Duch, C., Pfl&#252;ger, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+patterns+for+horizontal+and+upside+down+walking+and+vertical+climbing+in+the+locust.">Motor patterns for horizontal and upside down walking and vertical climbing in the locust.</a> J Exp Biol. 198, 1963-1976 (1995).</li><li>Fermi, G., Reichhardt, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optomotorische+Reaktionen+der+Fliege+Musca+domestica.+Abh&#228;ngigkeit+der+Reaktion+von+der+Wellenl&#228;nge,+der+Geschwindigkeit,+dem+Kontrast+und+der+mittleren+Leuchtdichte+bewegter+periodischer+Muster.">Optomotorische Reaktionen der Fliege Musca domestica. Abh&#228;ngigkeit der Reaktion von der Wellenl&#228;nge, der Geschwindigkeit, dem Kontrast und der mittleren Leuchtdichte bewegter periodischer Muster.</a> Kybernetik. 2, 15-28 (1963).</li><li>Fischer, H., Kautz, H., Kutsch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+radiotelemetric+2-channel+unit+for+transmission+of+muscle+potentials+during+free+flight+of+the+desert+locust,+Schistocerca+gregaria.">A radiotelemetric 2-channel unit for transmission of muscle potentials during free flight of the desert locust, Schistocerca gregaria.</a> J Neurosci Methods. 64, 39-45 (1996).</li><li>Friza, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zur+Frage+der+F&#228;rbung+und+Zeichnung+des+facettierten+Insektenauges.">Zur Frage der F&#228;rbung und Zeichnung des facettierten Insektenauges.</a> Zeitschr. f. vergl. Physiologie. 8, 289-336 (1928).</li><li>G&#246;tz, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+optomotor+reactions+in+insects.">Principles of optomotor reactions in insects.</a> Bibl. Ophthalmol. 82, 251-2559 (1972).</li><li>Gruhn, M., Rathmayer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+implantable+electrode+design+for+both+chronic+in+vivo+nerve+recording+and+axon+stimulation+in+freely+behaving+crayfish.">An implantable electrode design for both chronic in vivo nerve recording and axon stimulation in freely behaving crayfish.</a> J Neurosci Methods. 118, 33-40 (2002).</li><li>Gruhn, M., Hoffmann, O., D&#252;bbert, M., Scharstein, H., B&#252;schges, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+stick+insect+walking:+a+modified+slippery+surface+setup+with+optomotor+stimulation+and+electrical+monitoring+of+tarsal+contact.">Tethered stick insect walking: a modified slippery surface setup with optomotor stimulation and electrical monitoring of tarsal contact.</a> J Neurosci Methods. 158, 195-206 (2006).</li><li>Gruhn, M., Zehl, L., B&#252;schges, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Straight+walking+and+turning+on+a+slippery+surface.">Straight walking and turning on a slippery surface.</a> J Exp Biol. 212, 194-209 .</li><li>Gruhn, M., Uckermann, G. v. o. n., Westmark, S., Wosnitza, A., B&#252;schges, A., Borgmann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+stepping+velocity+in+the+stick+insect+Carausius+morosus.">Control of stepping velocity in the stick insect Carausius morosus.</a> J Neurophysiol. 102, 1180-1192 .</li><li>Hama, N., Tsuchida, Y., Takahata, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+context-dependent+modulation+of+descending+statocyst+pathways+during+free+walking,+as+revealed+by+optical+telemetry+in+crayfish.">Behavioral context-dependent modulation of descending statocyst pathways during free walking, as revealed by optical telemetry in crayfish.</a> J Exp Biol. 210, 2199-2211 (2007).</li><li>Hassenstein, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#220;ber+die+Wahrnehmung+der+Bewegung+von+Figuren+und+unregelm&#228;&#946;igen+Helligkeitsmustern+(nach+verhaltensphysiologischen+Untersuchungen+an+dem+R&#252;sselk&#228;fer+Chlorophanus+viridis.">&#220;ber die Wahrnehmung der Bewegung von Figuren und unregelm&#228;&#946;igen Helligkeitsmustern (nach verhaltensphysiologischen Untersuchungen an dem R&#252;sselk&#228;fer Chlorophanus viridis.</a> Zeitschr. f. vergl. Physiologie. 40, 556-592 (1958).</li><li>Jander, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Untersuchungen zum Mechanismus und zur zentralnerv&#246;sen Steuerung des Kurvenlaufs bei Stabheuschrecken (Carausius morosus) [dissertation]. , (1982).</li><li>Jander, R., Volk-Henrichs, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Das+strauch-spezifische+Perzeptorsystem+der+Stabheuschrecke+(Carausius+morosus).">Das strauch-spezifische Perzeptorsystem der Stabheuschrecke (Carausius morosus).</a> Zeitschr. f. vergl. Physiologie. 70, 425-447 (1970).</li><li>Kirschfeld, K., Zettler, F., Weiler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+resolution+of+lens+and+compound+eyes.">The resolution of lens and compound eyes.</a> Neural Principles in Vision. , 354-370 (1976).</li><li>Kutsch, W., Schwarz, G., Fischer, H., Kautz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wireless+transmission+of+muscle+potentials+during+free+flight+of+a+locust.">Wireless transmission of muscle potentials during free flight of a locust.</a> J Exp Biol. 185, 367-373 (1993).</li><li>Scharstein, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+universal+projector+for+optomotor+stimulation.">A universal projector for optomotor stimulation.</a> , (1985).</li><li>Schlegtendal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beitrag+zum+Farbensinn+der+Arthropoden.">Beitrag zum Farbensinn der Arthropoden.</a> Zeitschr. f. vergl. Physiologie. 20, 573-581 .</li><li>Schmidt, J., Grund, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rhythmic+activity+in+a+motor+axon+induced+by+axotomy.">Rhythmic activity in a motor axon induced by axotomy.</a> Neuroreport. 14, 1267-1271 (2003).</li><li>Shankar, P. N., Kumar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Determination+of+the+Kinematic+Viscosity+of+Glycerol-Water+Mixtures.">Experimental Determination of the Kinematic Viscosity of Glycerol-Water Mixtures.</a> Proc. Mathematical and Physical Sci. 444, 573-581 (1994).</li><li>Tryba, A. K., Ritzmann, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-Joint+coordination+during+walking+and+foothold+searching+in+the+Blaberus+cockroach+I.+Kinematics+and+electromyograms.">Multi-Joint coordination during walking and foothold searching in the Blaberus cockroach I. Kinematics and electromyograms.</a> J Neurophysiol. 83, 3323-3336 .</li><li>Tryba, A. K., Ritzmann, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-Joint+coordination+during+walking+and+foothold+searching+in+the+Blaberus+cockroach.+II.+Extensor+motor+neuron+pattern.">Multi-Joint coordination during walking and foothold searching in the Blaberus cockroach. II. Extensor motor neuron pattern.</a> J Neurophysiol. 83, 3337-3350 .</li><li>Tsuchida, Y., Hama, N., Takahata, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optical+telemetry+system+for+underwater+recording+of+electromyogram+and+neuronal+activity+from+non-tethered+crayfish.">An optical telemetry system for underwater recording of electromyogram and neuronal activity from non-tethered crayfish.</a> J Neurosci Methods. 137, 103-109 (2004).</li><li>Wang, H., Ando, N., Kanzaki, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+control+of+free+flight+maneuvers+in+a+hawkmoth,+Agrius+convolvuli.">Active control of free flight maneuvers in a hawkmoth, Agrius convolvuli.</a> J Exp Biol. 211, 423-432 (2008).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

תיארנו התקנה המאפשרת את הדור המושרה אופטית של הפיכת התנהגות היתרי במידה רבה שיחררה את הפעילות בהליכה שנוצר neuronally מהשפעות פסיבי שנגרם על ידי עקירה המכני של הגפיים הליכה אחרים על הקרקע. זרימת המידע אפשריים בין הרגליים דרך מערכת העצבים על התגובה לכוחות הקרקע או צרו קשר עם tarsal, מצד שני, עדיין אפשרי ומאפשר הניסוי לבחון את ההשפעה של מידע כזה בהכנת מופחת. היתרונות העיקריים של ההתקנה כוללות משטח חלקלק, כי בעלי החיים מראים נטייה גבוהה מאוד ללכת, ובניגוד הליכה או דריכה על treadwheel, החיה ניתן לבצע סווינג שלב תנועות עמדה בכל ההוראות של הליכה טבעית. בנוסף, דרגות החופש של כל הרגליים לאפשר החיה לבצע הליכה עקומה אם הוא הכנה שלם או חצי שלם. מכיוון הרגליים לא ניתן להעביר באופן פסיבי פשוט על ידי התנועה קדימה של החיה או את התנועה של המצע שמתחת, כל תנועה משקף את הפלט המוטורי של הרגל זה (פך, 1976; גרהם ונדלר, 1981). ההגדרה מתאימה מאוד לחקור את הבסיס העצבי של התנהגויות מסתגלות כגון הפיכת קדימה או אחורה לעומת הליכה, כי ניתן לשלב הקלטות אלקטרו של פעילות מוטורית עם ניתוח של קינמטיקה תנועת הגפיים. השתמשנו בתגובה optomotor החרק של מקל כדי לעורר הליכה. התגובות של בעלי החיים לדפוס פס מסתובב להראות את נכונותם לבצע עקומת הליכה תוך קשור על פני השטח חלקלק. רוב מפתיע אותנו, רגליים אחד, רגל אחת ההכנות איכותית להראות את דפוס נע זהה החיה בשלמותה. ולכן יש לנו סיבה להאמין כי השליטה של ​​הליכה עקומה יכול לתפקד במידה רבה, ללא תיאום סנסורי מהרגליים השכנות. זה יהיה חשוב לבדוק בניסויים נוספים אם את פעילותם של הנוירונים המנוע של הסירה הרגליים מושפעת גם דפוס optomotor. ההתקנה יכול בקלות להיות שונה, כדי לאפשר לימוד של משימות אחרות כגון ישר קדימה ואחורה הליכה ידי הצבת פס יחיד מול החיה או בעדינות מושך את האנטנות. מדידה מדויקת של קשר הקרקע מאפשרת לנו לתאם פעילות שרירים עמדה רגל. ההחלטה הזמן של אות חשמלי זה קשר טוב יותר 1ms, מביאה אותנו אל תובנה חדשה לתוך העיתוי של הבורר מן הנדנדה לשלב עמדה. ההחלטה גרועה עבור העמדה להתנדנד המעבר בשל העיכוב מריחה של חומר סיכה ניצוח וחוסר הצורך להשלים ההמראה במהלך הארכה על משטח חלקלק. עם זאת, הידע על הנדנדה מדויקת המעבר עמדה היא צעד ראשון שימושי במיוחד אם אנחנו רוצים להבין את המנגנונים שריר השליטה העיתוי פעילות מתואמת של שרירי הרגל בהקשרים התנהגותיים שונים (ראה גם: Büschges et al, 2008;. Büschges &amp; Gruhn 2008). כדוגמה, השתמשנו מפשק ו coxae שריר מד של הרגל באמצע בקורלציה בדיוק את פעילותה עם המעבר מן הנדנדה לשלב עמדה בזמן שאנחנו בו זמנית בדק את הקשר ההתנהגותי שבו הרגל היה בשימוש. לשם כך, אנו המושרה הליכה הקליט את פעילות שריר ברציפות. הרגל נתון יכול להיות בתוך או מחוץ רגל, בהתאם לכיוון הפנייה. ברגל באמצע קפיצה, מתנהג כמו רגל בתוך במובן פונקציונלי, ניתן להבחין כי השרירים מפשק ואת מד שניהם יכולים לעבוד כמו שרירי עמדה תפקודית בגלל הרגל לסירוגין מייצרת צעדים לאחור בנוסף צעדים מכוונים קדימה (ראה Fig.4 ). Electromyograms (EMGs) מהשרירים שניהם היו לתקן ו מנורמל הזמן של מטה בנגיעה ואת חביון של קוצים השרירים הראשון היה מחושב. מעניין, latencies של השרירים הן לגבי ההמראה ולגעת למטה תלוי בתפקוד של שריר כמו נדנדה בהתאמה או עמדה שריר (ראה Fig.4) ולא על השריר עצמו, להציג רק שינויים קלים העיתוי של תחילת הפעילות. רוב ההסברים לשנות את המדינה מ - הנדנדה לעמדה להניח כי אותות חושיים של ההדק קשר tarsal ההתחלה של העמדה. השאלה מעניינת של איך latencies קצר בין מטה בנגיעה והפעלת שרירים החרק מקל הם הביאו על מה המידע החושי הם תלויים כעת ניתן לטפל בהגדרת שונה. לסיכום, אנו מראים ההתקנה משטח חלקלק אשר מאפשרת לנו להפיק באופן אמין ללכת ישר עיקול חרקים מקל נייח. קינמטיקה, פעילות שרירים עיתוי tarsal מגע למטה ההמראה ניתן לנטר בקורלציה בשני ג התנהגותיות שונותontexts באותו זמן. זה נותן לנו כלי מצוין כדי לחקור את הקשר בין פעילות מפורט שרירים בהקשר התנהגותיות רגל אחת, כמו גם החיה שלם המנגנונים.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>2-component epoxy glue</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>UHU plus, UHU GmbH, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>glass screens (diameter 130mm)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Marata screens, Linos Photonics, G&#246;ttingen, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>dental cement</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>ProTemp II, 3M ESPE, Seefeld, Germany</td>
<td>3M Id : 70-2011-0358-0 Catalog Number : 46430</td>
<td>Available through 3M (<a href="http://www.3m.com/">http://www.3m.com/</a>)or dental suppliers</td>
</tr>
<tr>
<td>fluorescent pigments </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dr. Kremer Farbm&#252;hle, Aichstetten, Germany</td>
<td>Cat.#s: i.e 56200 Fluorescent Pigment Golden Yellow 56350 Fluorescent Pigment Flame Red</td>
<td><a href="http://kremer-pigmente.de/en">http://kremer-pigmente.de/en</a> or <a href="http://www.kremerpigments.com/
">http://www.kremerpigments.com/</a>
</td>
</tr>
<tr>
<td>histoacrylic glue </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>3M Vetbond, St.Paul, MN, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>supplier: WPI</td>
</tr>
<tr>
<td>coated copper wire</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Elektrisola Eckernhagen</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.elektrisola.com/">http://www.elektrisola.com/</a></td>
</tr>
<tr>
<td>electrode cream </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Marquette Hellige, Freiburg, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Product is now discontinued, we suggest for example: <a href="www.grasstechnologies.com">www.grasstechnologies.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>pulse generator </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Model MS501, electronics workshop, Zoological Institute, Cologne, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>lock-in-amplifier </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>electronics workshop, Zoological Institute, Cologne, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>AD converter </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Micro 1401k II, CED, Cambridge, UK</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>preamplifier </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>electronics workshop, Zoological Institute, Cologne, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>high speed video camera </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Marlin F-033C, Allied Vision Technologies, Stadtroda, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>UV LED arrays </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>30-50V DC, electronics workshop, Zoological Institute, Cologne, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&lambda;390-395nm 
Luminance 24cd</td>
</tr>
<tr>
<td>Digitalizing software Spike2 </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Vers.5.05, CED, Cambridge, UK</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>motion tracking software </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>(WINanalyze, Vers.1.9, Mikromak service, Berlin, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

studying the neural basis of adaptive locomotor behavior in insects

ללמוד את הבסיס העצבי של הליכה התנהגות, לעתים קרובות בפני את הבעיה כי קשה להפריד בין פלט המיוצר על דריכה neuronally מאלה תנועות הרגל שנובעים כוחות ואינטראקציות פסיבי עם רגליים אחרים באמצעות מגע משותפת עם המצע. אם אנחנו רוצים להבין, איזה חלק של תנועה נתון מופק על ידי פלט מנוע מערכת העצבים, ניתוח kinematic תנועות דריכה, ולכן צריך להיות כהשלמה עם אלקטרו הקלטות של פעילות מוטורית. הקלטה של ​​הפעילות העצבית או שרירית ב חיה מתנהג מוגבל לעתים קרובות על ידי ציוד אלקטרו אשר יכול להגביל את החיה ביכולתה להעביר עם תארים רבים של חופש האפשרי. זה יכול להימנע באמצעות אלקטרודות מושתלת ואחר כך את המהלך החי על גבול ארוך (כלומר Clarac et al, 1987;. Duch &amp; Pflüger, 1995; בוהם et al, 1997;. Gruhn &amp; Rathmayer, 2002) או על ידי שידור את הנתונים באמצעות מכשירים telemetric (Kutsch et al, 1993; פישר et al, 1996;. האמן היפני צוצ&#39;ידה et al 2004;. חמא et al, 2007;.. Wang et al, 2008). שתי שיטות אלה אלגנטי, אשר משמשים בהצלחה פרוקי רגליים גדול יותר, לעתים קרובות קשה להוכיח לחול חרקים קטנים אשר הליכה או בקלות להסתבך לקשור הארוך או הפריע המשקל של המכשיר telemetric וסוללות שלה. בנוסף, בכל המקרים האלה, זה עדיין בלתי אפשרי להבחין בין בסיס עצבי של תנועה טהורה ואת ההשפעות המופעל על ידי צימוד מכני בין הרגליים בהליכה דרך המצע. פתרון אחד לבעיה זו הוא לבצע את הניסויים בבעלי חיים קשור כי הוא חופשי ללכת במקום כי הוא מושעה באופן מקומי, למשל על פני משטח חלקלק, אשר למעשה מסיר מכניקת מגע האדמה ביותר. זה נעשה שימוש כדי ללמוד התגובות לברוח (Camhi ו Nolen, 1981; Camhi ולוי, 1988), מפנה (Tryba ו Ritzman, 2000a, b;. Gruhn et al, 2009a), הליכה לאחור (גרהם אפשטיין, 1985) או שינוי מהירות (Gruhn et al. 2009 ב) והוא מאפשר הנסיין בקלות לשלב התוך תאיים ופיזיולוגיה עם מנתח kinematic (Gruhn et al. 2006). אנו משתמשים ההתקנה משטח חלקלק כדי לחקור את התזמון של שרירי הרגל על ​​החרק מקל מתנהג בכבוד לגעת למטה ולהרים-off תחת פרדיגמות התנהגותיים שונים כמו הליכה קדימה ישר ומעוקל בהכנות שלם מופחת.

Watch this Scientific Journal Video about Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects at JoVE.com

Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects

אנו מתארים שיטה להקליט פעילות מוטורית, בעיתוי לאותת רשמה חשמלית הקשר tarsal ב חרק קשור, הליכה על משטח חלקלק. זה משמש כדי לחקור את הבסיס העצבי של התנהגות אדפטיבית תחת השפעה מופחתת של אינטראקציה מכני בין הרגליים דרך המצע.

ללמוד את הבסיס העצבי של התנהגות מסתגלת של תנועה בתוך חרקים

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Sensillum הקלטות סינגל חרקים תסיסנית melanogaster ו אנופלס gambiae</em

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed ...

Studying the Integration of Adult-born Neurons

שילוב של לימוד למבוגרים, יליד נוירונים

Neurogenesis occurs in adult mammalian brains in the sub-ventricular zone (SVZ) of the lateral ventricle and in the sub-granular zone (SGZ) of the ...

High-resolution Live Imaging of Cell Behavior in the Developing Neuroepithelium

ברזולוציה גבוהה הדמיה חיה של התנהגות התא ב Neuroepithelium פיתוח

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central ...

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

שיתוף ניתוח של מבנה המוח ותפקודו באמצעות fMRI ודיפוזיה משוקללת הדמיה

The study of complex computational systems is facilitated by network maps, such as circuit diagrams. Such mapping is particularly informative when ...

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

In vivo שני פוטוני הדמיה של שינויים מולקולריים ניסיון תלוי בנוירונים בקליפת מוח

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety ...

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

קביעת הפעילות של תנועה הספונטנית ב<em&gt; Melanogaster דרוזופילה</em

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such ...

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

צביעת חרקים למבחני התנהגות: התנהגות חיזור של הרדים<em&gt; דרוזופילה</em

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy ...

A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects

טיסת מיל פשוט לחקר Tethered הטיסה בחרקים

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

זמן תלויי תגובת הרשת בתגובה לגירוי של תרבויות תאים עצביים על מערכי מיקרו-אלקטרודה

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

High-throughput Analysis of Locomotor Behavior in the Drosophila Island Assay

High-throughput Analysis of Locomotor Behavior in the Drosophila Island Assay

ניתוח תפוקה גבוהה של התנהגות גינקולוגיות וזמינותו האי דרוזופילה

Advances in next-generation sequencing technologies contribute to the identification of (candidate) disease genes for movement disorders and other ...