Name: investigating outer hair cell motility with a combination of external alternating electrical field stimulation and high-speed image analysis
Uploaded: 2011-07-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigating Outer Hair Cell Motility with a Combination of External Alternating Electrical Field Stimulation and High-speed Image Analysis at JoVE.com

העבודה נתמכת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים R01DC10146/R01DC010397, NIDCD P30 DC006276 Core המחקר, HEI. התוכן שלה הוא אך ורק באחריות הכותבים ואינם מייצגים בהכרח את הדעות הרשמיות של NIH או HEI. המחברים מצהירים שום סכסוך קיימים או פוטנציאליים של עניין.

1. בידוד של OHCs <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בגין הליך זה על ידי קצירת עצמות הזמני של שרקנים, עכברים או מודל בבעלי חיים יונקים שלך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, לפתוח את עצמות הזמני באמצעות ניפר המכשפות על מנת לחשוף את השבלול, וכן לטבול אותם ל...

<ol>
	<li>Frolenkov, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+insights+into+the+morphogenesis+of+inner+ear+hair+cells.">Genetic insights into the morphogenesis of inner ear hair cells.</a> Nat Rev Genet. 5, 489-498 (2004).</li><li>Ashmore, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+outer+hair+cell+motility.">Cochlear outer hair cell motility.</a> Physiol Rev. 88, 173-210 (2008).</li><li>Dallos, P., Fakler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prestin,+a+new+type+of+motor+protein.">Prestin, a new type of motor protein.</a> Nature Rev. Mol. Cell Biol. 3, 104-111 (2002).</li><li>Frolenkov, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+outer+hair+cell+bending+in+an+external+electrical+field.">Cochlear outer hair cell bending in an external electrical field.</a> Biophys. J. 73, 1665-1672 (1997).</li><li>Matsumoto, N., Kalinec, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+Prestin-Dependent+and+Prestin-Independent+Components+from+Complex+Motile+Responses+in+Guinea+Pig+Outer+Hair+Cells.">Extraction of Prestin-Dependent and Prestin-Independent Components from Complex Motile Responses in Guinea Pig Outer Hair Cells.</a> Biophys J. 89, 4343-4351 (2005).</li><li>Matsumoto, N., Kalinec, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prestin-dependent+and+prestin-independent+motility+of+guinea+pig+outer+hair+cells.">Prestin-dependent and prestin-independent motility of guinea pig outer hair cells.</a> Hear Res. 208, 1-12 (2005).</li><li>Ashmore, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+remarkable+cochlear+amplifier.">The remarkable cochlear amplifier.</a> Hear Res. 266, 1-17 (2010).</li><li>Kitani, R., Kakehata, S., Kalinec, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motile+responses+of+cochlear+outer+hair+cells+stimulated+with+an+alternating+electrical+field.">Motile responses of cochlear outer hair cells stimulated with an alternating electrical field.</a> Hearing Research. , (2011).</li><li>Dallos, P., Evans, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-frequency+outer+hair+cell+motility:+corrections+and+addendum.">High-frequency outer hair cell motility: corrections and addendum.</a> Science. 268, 1420-1421 (1995).</li><li>Frank, G., Hemmert, W., Gummer, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limiting+dynamics+of+high-frequency+electromechanical+transduction+in+outer+hair+cells.">Limiting dynamics of high-frequency electromechanical transduction in outer hair cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 96, 4420-4425 (1999).</li><li>Santos-Sacchi, J. <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+frequency+limit+and+phase+of+outer+hair+cell+motility:+effects+of+the+membrane+filter.">On the frequency limit and phase of outer hair cell motility: effects of the membrane filter.</a> J. Neurosci. 12, 1906-1916 (1992).</li><li>Inou&#233;, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Video Microscopy. , (1986).</li></ol>

שיטת הניסוי המוצג כאן מאפשר לאמוד תגובות OHC ניעתי בטווח kHz ללא הגבלה כלשהי לתנועה של התא. פרוטוקולים שונים של גירוי, סמנים נוספים (microspheres), כמו גם שינויים בכיוון של התא ביחס השדה החשמלי, מאפשרים לחקור היבטים חדשים של תנועתיות OHC עם רמת הפירוט נגישים קודם לכן. שיטות אחרות...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> הערות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> ליבוביץ L-15 </td><td> Gibco </td><td> 21083 </td><td></td></tr><tr><td> Collagenase (סוג 4) </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> C5138 </td><td> 1mg/mL ב-L-15 </td></tr></tbody></table>

investigating outer hair cell motility with a combination of external alternating electrical field stimulation and high-speed image analysis

OHCs הם גלילי תאים הסנסורית ממוקם האיבר של קורטי, איבר השמיעה בתוך האוזן הפנימית יונקים. השם &quot;תאים שיער&quot; נובעת צרור apical האופיינית שלהם stereocilia, אלמנט קריטי עבור איתור התמרה של אנרגיה צליל 1. OHCs מסוגלים לשנות צורה, להאריך, לקצר, לכופף בתגובה גירוי חשמלי, מכני כימי, תגובת המנוע נחשב חיוני שבלול הגברה של אותות אקוסטיים 2. הגירוי גורם OHC ניעתי שתי תגובות שונות: i) electromotility, תנועתיות מהירה aka, שינויים באורך בטווח המיקרו נגזר חשמלית המונעת שינויים קונפורמציה בחלבונים מנוע בצפיפות בקרום פלזמה OHC, ו ב) תנועתיות איטית, משנה את צורתו ב אלפית שנייה כדי שניות טווח מעורבים מחדש cytoskeletal 2, 3. OHC כיפוף קשורה electromotility, והתוצאה גם מהפצת אסימטרית של חלבונים מנוע בקרום פלזמה לרוחב, או גירוי חשמלי אסימטרית של חלבונים אלה המנוע (למשל, עם שדה חשמלי הניצב לציר הארוך של התאים) 4. גירויים מכניים וכימיים לעורר תגובות ניעתי איטי בעיקרו, למרות שינויים בתנאי יוניים של תאים ו / או בסביבה שלהם יכול גם לעורר את הפלזמה קרום מוטבע מנוע חלבונים 5, 6. מאז התגובות OHC ניעתי הם מרכיב חיוני של המגבר שבלול, ניתוח איכותי וכמותי של התגובות הללו ניעתי בתדרים אקוסטי (בערך מ - הרץ 20-20 קילוהרץ בבני אדם) היא עניין חשוב מאוד בתחום של שמיעה המחקר 7. הפיתוח של טכנולוגיית הדמיה חדש המשלב מהירות גבוהה במצלמות וידאו, מערכות מבוססות LED תאורה, תוכנה מתוחכמת ניתוח התמונה עכשיו מספק את היכולת לבצע איכותי ואמין מחקרים כמותיים התגובה ניעתי של OHCs מבודד לשדה חשמלי חיצוני לסירוגין (EAEF) 8. זוהי טכניקה פשוטה ולא פולשנית אשר עוקף את רוב המגבלות של הגישות הקודמות 9-11. יתר על כן, מערכת תאורה מבוססי LED מספק בהירות קיצוני עם אפקטים תרמיים מבוטל על דגימות, ובשל השימוש במיקרוסקופ וידאו, רזולוציה אופטית הוא לפחות פי 10 יותר מאשר עם טכניקות קונבנציונאלי מיקרוסקופ אור 12. למשל, עם הגדרת הניסוי המתואר כאן, שינוי אורך התא של כ -20 ננומטר יכול להיות שגרתי זוהה באופן מהימן בתדירויות של 10 קילוהרץ, ועל החלטה זו ניתן לשפר עוד יותר בתדרים נמוכים. אנו בטוחים כי זו גישה ניסויית יסייע להרחיב את הבנתנו את המנגנונים המולקולריים שבבסיס הסלולר תנועתיות OHC.

Watch this Scientific Journal Video about Investigating Outer Hair Cell Motility with a Combination of External Alternating Electrical Field Stimulation and High-speed Image Analysis at JoVE.com

Investigating Outer Hair Cell Motility with a Combination of External Alternating Electrical Field Stimulation and High-speed Image Analysis

שיטה אמינה לחקור תא השיער החיצוניים (OHC) תגובות ניעתי, כולל electromotility, תנועתיות איטית כיפוף, הוא תיאר. תנועתיות OHC הוא שהושרו על ידי גירוי חיצוני עם שדה חשמלי לסירוגין, ואת השיטה מנצלת את הקלטת במהירות גבוהה התמונה, מבוססי LED תאורה, הדור האחרון התמונה תוכנת ניתוח.

חקירות תנועתיות החיצונית Cell שיער עם שילוב של גירוי חיצוני לסירוגין שדה חשמלי במהירות גבוהה ניתוח תמונה

OHCs are cylindrical sensorimotor cells located in the Organ of Corti, the auditory organ inside the mammalian inner ear. The name "hair cells" derives ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS: שימוש בפרוטוקול תטא-Burst לחקור Mechasnism של פלסטיות של אנשים עם תסמונת X שביר אוטיזם ו

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

להדמיה מניפולציה גנטית של דנדריטים עם קוצים בקליפת עכבר היפוקמפוס מוחין באמצעות<em&gt; ברחם</em&gt; Electroporation

In utero electroporation (IUE) has become a powerful technique to study the development of different regions of the embryonic nervous system 1-5. To date ...

Whole Cell Patch Clamp for Investigating the Mechanisms of Infrared Neural Stimulation

הצמד תיקון נייד לכל חוקר את המנגנונים של גירוי עצבי אינפרא אדום

It has been  demonstrated in recent years that pulsed, infrared laser light can be used to  elicit electrical responses in neural tissue, independent of ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

ממשק אדם-מכונה-שילוב חיישנים בעלות נמוכה עם מערכת גירוי חשמלי Neuromuscular לשיקום מאזן פעימות הודעה

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

הערכה של תפקוד העצבי באמצעות גירוי עצבי חשמלי Percutaneous

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Video Imaging and Spatiotemporal Maps to Analyze Gastrointestinal Motility in Mice

הדמיה וידאו ומפות Spatiotemporal לנתח תנועתיות מערכת העיכול של עכברים

The enteric nervous system (ENS) plays an important role in regulating gastrointestinal (GI) motility and can function independently of the central ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

ההשפעות של גירוי זרם חילופין טראנס על קליפת המוח המוטורית הראשי על-ידי גישה משולבת מקוון עם גירוי מגנטי טראנס

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Transcranial Electrical Brain Stimulation in Alert Rodents

טראנס גירוי חשמלי מוחי בחולדות התראה

Transcranial electrical brain stimulation can modulate cortical excitability and plasticity in humans and rodents. The most common form of stimulation in ...

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats

גזע המוח השמיעתית תגובה והקלטה החיצוני תא שיער תיקון שלם-תא קלאמפ בחולדות כמחנכת

The outer hair cell is one of the two types of sensory hair cells in the mammalian cochlea. They alter their cell length with the receptor potential to ...