Name: physiological, morphological and neurochemical characterization of neurons modulated by movement
Uploaded: 2011-04-21T11:00:00
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Ich danke Anthony Taylor für die Erstausbildung in in vivo intrazelluläre Aufnahme und A Brown und David Maxwell für die Hilfe bei der anfänglichen Entwicklung des intrazellulären Maltechnik. Ich danke M. Silver für die Hilfe bei der collocalization Makro. Viele Wissenschaftler, mit denen ich einen Einblick in die Entwicklung dieser Technik einschließlich R. Donga, M. Moritani, P. Luo, R. Ambalavanar zusammengearbeitet. Diese Technik wurde mit erheblicher Unterstützung von NIH gewährt DE10132, DE15386 und RR017971 entwickelt.

1. Tierische Vorbereitung <ol><li> Anesthetize Ratte mit Natrium-Pentobarbital (50mg/kg IP) und auf ein Heizkissen. Shave die Haut über der hinteren Schädel mit Tierschermaschinen. Überprüfen Sie das Tier zu gewährleisten, dass eine chirurgische Maß an Niveau der Narkose durch die Prüfung wurde für das Fehlen eines Rücktritts Reflex und Vokalisation erhalten, wenn die Zehen geklemmt sowie das Fehlen einer Augenlidreflexe sind. Überprüfen Sie die Höhe der Anästhesie alle 15 Minuten und Aufrechterhaltung ei...

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	<li>Cuellar, C. A., Tapia, J. A., Juarez, V., Quevedo, J., Linares, P., Marinez, L., Manjarrez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Propagation+of+sinusoidal+electrical+waves+along+the+spinal+cord+during+a+fictive+motor+task.">Propagation of sinusoidal electrical waves along the spinal cord during a fictive motor task.</a> J. Neurosci. 29, 798-810 (2010).</li><li>Frigon, A., Gossard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+specialized+rhythm-generating+mechanisms+in+the+adult+mammalian+spinal+cord.">Evidence for specialized rhythm-generating mechanisms in the adult mammalian spinal cord.</a> J. Neurosci. 30, 7061-7071 (2010).</li><li>Wang, W., Chan, S. S., Heldman, D. A., Moran, D. 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+cortical+representation+of+hand+translation+and+rotation+during+reaching.">Motor cortical representation of hand translation and rotation during reaching.</a> J. Neurosci. 30, 958-962 (2010).</li><li>Ma, C., He, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+investigating+cortical+control+of+stand+and+squat+in+conscious+behavioral+monkeys.">A method for investigating cortical control of stand and squat in conscious behavioral monkeys.</a> J. Neurosci. Meth. 192, 1-6 (2010).</li><li>Dessem, D., Donga, R., Luo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary-+and+secondary-like+jaw-muscle+spindle+afferents+have+characteristic+topographic+distributions.">Primary- and secondary-like jaw-muscle spindle afferents have characteristic topographic distributions.</a> J. Neurophysiol. 77, 2925-2944 (1997).</li><li>Dessem, D., Moritaini, A., Ambalavanar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nociceptive+craniofacial+muscle+primary+afferent+neurons+synapse+in+both+the+rostral+and+caudal+brain+stem.">Nociceptive craniofacial muscle primary afferent neurons synapse in both the rostral and caudal brain stem.</a> J. Neurophysiol. 98, 214-223 (2007).</li><li>Luo, P., Dessem, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inputs+from+identified+jaw-muscle+spindle+afferents+to+trigeminothalamic+neurons+in+the+rat:+a+double-labeling+study+using+retrograde+HRP+and+intracellular.">Inputs from identified jaw-muscle spindle afferents to trigeminothalamic neurons in the rat: a double-labeling study using retrograde HRP and intracellular.</a> J. Comp. Neurol. 353, 50-66 (1995).</li><li>Dessem, D., Luo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jaw-muscle+spindle+afferent+feedback+to+the+cervical+spinal+cord+in+the+rat.">Jaw-muscle spindle afferent feedback to the cervical spinal cord in the rat.</a> J. Comp. Neurol. 128, 451-459 (1999).</li><li>Luo, P., Wong, R., Dessem, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projection+of+jaw-muscle+spindle+afferents+to+the+caudal+brainstem+in+rats+demonstrated+using+intracellular+biotinamide.">Projection of jaw-muscle spindle afferents to the caudal brainstem in rats demonstrated using intracellular biotinamide.</a> J. Comp. Neurol. 358, 63-78 (1995).</li><li>Luo, P., Dessem, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+anatomy+of+physiologically+identified+jaw-muscle+spindle+afferent+terminations+onto+retrogradely+labeled+jaw-elevator+motoneurons+in+the+rat.">Ultrastructural anatomy of physiologically identified jaw-muscle spindle afferent terminations onto retrogradely labeled jaw-elevator motoneurons in the rat.</a> J. Comp. Neurol. 406, 384-401 (1999).</li><li>Hassani, O. K., Henny, P., Lee, M. G., Jones, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABAergic+neurons+intermingled+with+orexin+and+MCH+neurons+in+the+lateral+hypothalamus+discharge+maximally+during+sleep.">GABAergic neurons intermingled with orexin and MCH neurons in the lateral hypothalamus discharge maximally during sleep.</a> Eur. J. Neurosci. 32, 448-457 (2010).</li><li>Inokawa, H., Yamada, H., Matsumoto, N., Muranishi, M., Kimura, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Juxtacellular+labeling+of+tonically+active+neurons+and+phasically+active+neurons+in+the+rat+striatum.">Juxtacellular labeling of tonically active neurons and phasically active neurons in the rat striatum.</a> Neuroscience. 168, 395-404 (2010).</li></ol>

Das dargestellte Verfahren hier ist eine leistungsstarke Technik, die wichtige Einblicke in die Funktion der einzelnen Neuronen und wie die Reaktion einzelner Nervenzellen trägt zur neuronalen Schaltkreisen. 9 Dieses Wissen ist grundlegend für das Verständnis Sensomotorik. Die größte Stärke dieser Technik ist, dass es erlaubt die Bestimmung einer Vielzahl von Parametern zu einem Neuron einschließlich Physiologie, Morphologie und synaptische Morphologie und Verteilung. In Verbindung mit anderen Technike...

<table border="1"><tbody><tr><th> Name des Reagens oder Ausrüstung </th><th> Firma </th><th> Katalog-Nummer </th><th> Kommentare </th></tr><tr><td> elektromagnetischen Vibrator </td><td> Ling Dynamic Systems </td><td> V101 </td><td></td></tr><tr><td> Signalgenerator </td><td> Feedback-Systeme </td><td> PFG605 </td><td> in der Lage, trapezförmigen Ausgangssignal </td></tr><tr><td> Elektrodenglas </td><td> Sutter Instruments </td><td> AF100-68 bis 10 </td><td> mit Filament </td></tr><tr><td> Elektrode puller </td><td> Sutter Instruments </td><td> Modell P-2000 oder P-80 </td><td></td></tr><tr><td> biotinamide </td><td> Vector Laboratories </td><td> SP-1120 </td><td> Lagerung bei 4 ° C </td></tr><tr><td> Texas Red Avidin DCS </td><td> Vector Laboratories </td><td> A-2016 </td><td></td></tr><tr><td> tetramethlyrhodamine </td><td> Molecular Probes </td><td> D-3308 </td><td> 3000 Molekulargewicht, Lysin feststellbar </td></tr><tr><td> Maus-anti-Synaptophysin-Antikörper </td><td> Chemicon </td><td> MAB5258 </td><td></td></tr><tr><td> fluoreszierende Nissl-Färbung </td><td> Neurotrace, Molecular Probes </td><td> N-21480 </td><td></td></tr><tr><td> Elektrode Tester </td><td> Winston Electronics </td><td> BL-1000-B </td><td> zu Elektrodenimpedanz messen </td></tr><tr><td> Elektrometer </td><td> Axon Instruments </td><td> Axoprobe 1A, 2B Axoclamp </td><td></td></tr></tbody></table>

physiological, morphological and neurochemical characterization of neurons modulated by movement

Die Rolle der einzelnen Neuronen und ihre Funktion in neuronalen Schaltkreisen ist grundlegend für das Verständnis der neuronalen Mechanismen der sensorischen und motorischen Funktionen. Die meisten Untersuchungen des sensomotorischen Mechanismen beruhen entweder auf Untersuchung von Neuronen während eines Tieres ist statisch 1,2 oder aufzeichnen extrazelluläre neuronale Aktivität während einer Bewegung. 3,4 Während diese Studien der fundamentale Hintergrund für Sensomotorik Verfügung gestellt haben, sie entweder nicht beurteilen funktionelle Informationen die auftritt, während einer Bewegung oder sind in ihrer Fähigkeit zur vollständigen Charakterisierung der Anatomie, Physiologie und neurochemischen Phänotyp des Neurons begrenzt. Eine Technik ist hier die erlaubt umfangreiche Charakterisierung von einzelnen Neuronen während einer in vivo Bewegung gezeigt. Diese Technik kann nicht nur zur primären afferenten Neuronen zu studieren, sondern auch für Motoneuronen und sensomotorischen Interneuronen zu charakterisieren. Zunächst die Antwort eines einzelnen Neurons aufgezeichnet wird mit elektrophysiologischen Methoden bei verschiedenen Bewegungen des Unterkiefers durch die Bestimmung der rezeptiven Feld für das Neuron gefolgt. Eine neuronale Tracer wird dann intrazellulär in das Neuron injiziert und das Gehirn ist so verarbeitet, dass das Neuron kann visualisiert werden mit Licht-, Elektronen-oder konfokalen Mikroskopie (Abb. 1). Die detaillierte Morphologie des Neurons charakterisiert wird dann umgebaut, so dass neuronale Morphologie mit der physiologischen Reaktion des Neurons (Abb. 2,3) korreliert werden können. In dieser Mitteilung wichtiger Schlüssel Details und Tipps für eine erfolgreiche Umsetzung dieser Technik sind vorhanden. Können wertvolle Zusatzinformationen für das Neuron unter Studie durch die Kombination dieser Methode mit anderen Techniken bestimmt werden. Retrograde neuronale Markierung kann verwendet werden, um Neuronen zu bestimmen, mit denen die markierten Neuronen Synapsen; so dass detaillierte Bestimmung der neuronalen Schaltkreise. Immunocytochemistry Mit dieser Methode können kombiniert werden, um Neurotransmitter innerhalb der markierten Neuronen zu untersuchen und die chemische Phänotypen von Neuronen, mit denen die markierten Neuronen Synapsen bestimmen. Die markierten Neuron kann auch für die Elektronenmikroskopie aufbereitet werden, um die ultrastrukturelle Merkmale und Mikrotechnik der markierten Neuronen zu bestimmen. Insgesamt dieser Technik ist eine leistungsfähige Methode, um gründlich zu charakterisieren Neuronen während in vivo Bewegung wodurch erhebliche Einblick in die Rolle des Neurons in Sensomotorik.

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Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

Eine Technik ist beschrieben, um die in vivo physiologische Reaktion von Säugetieren Neuronen während der Bewegung zu quantifizieren und zu korrelieren die Physiologie des Neurons mit neuronalen Morphologie, neurochemischen Phänotyp und synaptischen Mikrotechnik.

Physiologische, morphologische und neurochemische Charakterisierung von Neuronen Modulated durch Bewegung

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Eye Movement Monitoring of Memory

Eye Movement Überwachung von Speicher

Explicit (often verbal) reports are typically used to investigate memory (e.g. "Tell me what you remember about the person you saw at the bank ...

Forschung

Neurowissenschaften

Coherence between Brain Cortical Function and Neurocognitive Performance during Changed Gravity Conditions

Die Kohärenz zwischen Gehirn Kortikale Funktion und neurokognitiven Leistungsfähigkeit während Changed Schwerelosigkeit

Previous studies of cognitive, mental and/or motor processes during short-, medium- and long-term weightlessness have only been descriptive in nature, and ...

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

Schnelle Bestimmung der Wärmeleistung und nozizeptiven Grenzwerts bei diabetischen Ratten

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity ...

Odorant-induced Responses Recorded from Olfactory Receptor Neurons using the Suction Pipette Technique

Odorant-induzierten Reaktionen aus olfaktorischen Rezeptor-Neuronen mit der Saugpipette Technik aufgenommen

Animals sample the odorous environment around them through the chemosensory systems located in the nasal cavity. Chemosensory signals affect complex ...

Detection of Protein Palmitoylation in Cultured Hippocampal Neurons by Immunoprecipitation and Acyl-Biotin Exchange (ABE)

Detection of Protein Palmitoylation in Cultured Hippocampal Neurons by Immunoprecipitation and Acyl-Biotin Exchange ABE

Detektion von Protein Palmitoylierung in kultivierten Hippocampus-Neuronen durch Immunopräzipitation und Acyl-Biotin Exchange (ABE)

Palmitoylation is a post-translational lipid  modification involving the attachment of a 16-carbon saturated fatty acid,  palmitate, to cysteine residues ...

Measurement of Total Calcium in Neurons by Electron Probe X-ray Microanalysis

Messung des Gesamtcalciums in Neuronen, die durch Elektronensonden-Röntgenmikroanalyse

In this article the tools, techniques, and instruments appropriate for quantitative measurements of intracellular elemental content using the technique ...

Lineage-reprogramming of Pericyte-derived Cells of the Adult Human Brain into Induced Neurons

Lineage-Umprogrammierung der Perizyten-abgeleiteten Zellen des erwachsenen menschlichen Gehirn in Neuronen induziert

Direct lineage-reprogramming of non-neuronal cells into induced neurons (iNs) may provide insights into the molecular mechanisms underlying neurogenesis ...

Electrophysiological and Morphological Characterization of Neuronal Microcircuits in Acute Brain Slices Using Paired Patch-Clamp Recordings

Elektrophysiologische und morphologische Charakterisierung neuronaler Schaltkreise in akuten Hirnschnitten Mit Paired-Patch-Clamp-Aufnahmen

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with ...

Functional and Morphological Assessment of Diaphragm Innervation by Phrenic Motor Neurons

Funktionellen und morphologischen Bewertung der Membran Innervation durch phrenicus Motoneuronen

This protocol specifically focuses on tools for assessing phrenic motor neuron (PhMN) innervation of the diaphragm at both the electrophysiological and ...

Immunostaining of Biocytin-filled and Processed Sections for Neurochemical Markers

Immunostaining von Biocytin gefüllte und verarbeitete Abschnitte für Marker Neurochemisches

Electrophysiological recordings of cells using the patch clamp technique have allowed for the identification of different neuronal types based on firing ...