Name: monitoring changes in the intracellular calcium concentration and synaptic efficacy in the mollusc aplysia
Uploaded: 2012-07-15T14:00:00
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एक PHS अनुदान (MH51393) इस काम का समर्थन किया. कुछ का उपयोग हम Aplysia के अनुसंधान संसाधन, एनआईएच के लिए राष्ट्रीय केंद्र से अनुदान RR10294 तहत मियामी के विश्वविद्यालय के Aplysia के लिए राष्ट्रीय संसाधन द्वारा प्रदान की जाती हैं.

1. तैयारी <ol><li> 75-100 मिलीग्राम isotonic मैग्नीशियम क्लोराइड समाधान इंजेक्शन द्वारा पशु anesthetize. Aplysia हम इमेजिंग के लिए उपयोग आम तौर पर 150-200 ग्राम और Marinus वैज्ञानिक से प्राप्त कर रहे हैं. </li><li> एक कवर मोम पकवान anesthetized पशु प...

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	<li>Zucker, R. S., Regehr, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+synaptic+plasticity.">Short-term synaptic plasticity.</a> Annu. Rev. Physiol. 64, 355-405 (2002).</li><li>Eberhard, M., Erne, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+binding+to+fluorescent+calcium+indicators:+Calcium+green,+calcium+orange+and+calcium+crimson.">Calcium binding to fluorescent calcium indicators: Calcium green, calcium orange and calcium crimson.</a> Biochem. Biophysical Res. Comm. 180, 209-215 (1991).</li><li>Escobar, A. L., Velez, P., Kim, A. M., Cifuentes, F., Fill, M., Vergata, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+properties+of+DM-nitrophen+and+calcium+indicators:+rapid+transient+response+to+flash+photolysis.">Kinetic properties of DM-nitrophen and calcium indicators: rapid transient response to flash photolysis.</a> Eur. J. Physiol. 434, 615-631 (1997).</li><li>Ivanov, A. I., Calabrese, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+spike-mediated+synaptic+transmission+by+presynaptic+background+Ca2++in+leech+heart+interneurons.">Modulation of spike-mediated synaptic transmission by presynaptic background Ca2+ in leech heart interneurons.</a> J. Neurosci. 23, 1206-1218 (2003).</li><li>Rosen, S. C., Miller, M. W., Evans, C. G., Cropper, E. C., Kupfermann, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diverse+synaptic+connections+between+peptidergic+radula+mechanoafferent+neurons+and+neurons+in+the+feeding+system+of+Aplysia.">Diverse synaptic connections between peptidergic radula mechanoafferent neurons and neurons in the feeding system of Aplysia.</a> J. Neurophysiol. 83, 1605-1620 (2000).</li><li>Ludwar, B. C. h., Evans, C. G., Jing, J., Cropper, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+distinct+mechanisms+mediate+potentiating+effects+of+depolarization+on+synaptic+transmission.">Two distinct mechanisms mediate potentiating effects of depolarization on synaptic transmission.</a> J. Neurophysiol. 102, 1976-1983 (2009).</li><li>Evans, C. G., Ludwar, B. C. h., Askansas, J., Cropper, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+holding+potential+on+the+dynamics+of+homosynaptic+facilitation.">Effect of holding potential on the dynamics of homosynaptic facilitation.</a> J. Neurosci. 31, 11039-11043 (2011).</li><li>Haugland, R. 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> The Handbook. , (2005).</li><li>Borovikov, D., Evans, C. G., Jing, J., Rosen, S. C., Cropper, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+proprioceptive+role+for+an+exteroceptive+mechanoafferent+neuron+in+Aplysia.">A proprioceptive role for an exteroceptive mechanoafferent neuron in Aplysia.</a> J. Neurosci. 20, 1990-2002 (2000).</li><li>Goldberg, J. H., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+38:+A+practical+guide:+Two-photon+calcium+imaging+of+spines+and+dendrites.">Chapter 38: A practical guide: Two-photon calcium imaging of spines and dendrites.</a> Imaging in Neuroscience and Development. , (2005).</li></ol>

हम तकनीक है कि करने के लिए एक साथ intracellular कैल्शियम एकाग्रता की निगरानी और synaptic प्रसारण की प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है प्रदर्शित करता है. इन तकनीकों का निर्धारण कैसे अल्प?...

<table border="1"><tbody><tr><td> अभिकर्मक नाम </td><td> कंपनी </td><td> सूचीपत्र संख्या </td><td> टिप्पणी </td></tr><tr><td> कैल्शियम ऑरेंज </td><td> Invitrogen </td><td> सी - 3013 </td><td></td></tr><tr><td> EGTA </td><td> सिग्मा </td><td> ई ४३७८ </td><td></td></tr><tr><td> कैल्शियम अंशांकन बफर किट </td><td> Invitrogen </td><td> C-3008MP </td><td> संवेदनशीलता और संकेत के गतिशील रेंज के परीक्षण के लिए उपयोगी </td></tr><tr><td> मैग्नेशियम क्लोराइड hexahydrate </td><td> सिग्मा </td><td> M0250 </td><td> 0.33 एम समाधान में इस्तेमाल करने के लिए पशु anesthetize </td></tr></tbody></table> तालिका 1. अभिकर्मकों का इस्तेमाल किया. <table border="1"><tbody><tr><td> उपकरण का नाम </td><td> कंपनी </td><td> टिप्पणी </td></tr><tr><td> FN-1 ईमानदार प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी </td><td> Nikon उपकरण </td><td> Narishige के साथ अपने - FN1 मंच </td></tr><tr><td> एनएमएन-21 manipulators </td><td> Narishige </td><td> मैग्नेट के साथ मंच पर घुड़सवार </td></tr><tr><td> CoolSNAP मुख्यालय 2 सीसीडी कैमरा </td><td> Photometrics </td><td></td></tr><tr><td> एनआईएस तत्वों ए.आर. (संस्करण 3.22) </td><td> Nikon उपकरण </td><td> इमेजिंग सॉफ्टवेयर प्रतिदीप्ति डेटा का अधिग्रहण किया </td></tr><tr><td> 10X/0.3w योजना Fluor उद्देश्य </td><td> Nikon उपकरण </td><td> इस पानी विसर्जन लेंस एक बहुत लंबे समय तक 3.5 मिमी की दूरी काम है </td></tr><tr><td> 120 पीसी धातु halide दीपक एक्स उद्धृत </td><td> EXFO </td><td> प्रतिदीप्ति इमेजिंग के लिए इस्तेमाल किया </td></tr><tr><td> LS-DWL हलोजन दीपक </td><td> Sumica </td><td></td></tr><tr><td> एट Cy3 फ़िल्टर सेट </td><td> Chroma प्रौद्योगिकी </td><td>; </td></tr><tr><td> पावर ए / डी कनवर्टर 1401 </td><td> कैम्ब्रिज इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन </td><td> नमूना 3 kHz पर किया गया था </td></tr><tr><td> स्पाइक द्वितीय (संस्करण 7.07) </td><td> कैम्ब्रिज इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन </td><td> सॉफ्टवेयर के इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी डेटा प्राप्त जाता </td></tr><tr><td> एसईसी-10 LX प्रवर्धक </td><td> NPI इलेक्ट्रॉनिक्स </td><td> की एक 10X headstage के साथ इस्तेमाल किया </td></tr><tr><td> मॉडल 410 एम्पलीफायर </td><td> Brownlee परिशुद्धता </td><td> को बढ़ाना और संकेत फिल्टर करने के लिए इस्तेमाल किया </td></tr><tr><td> WS-4 </td><td> ऋण कश्मीर प्रौद्योगिकी </td><td> इमेजिंग के लिए कंपन अलगाव </td></tr><tr><td> ठंडा मंच </td><td> कस्टम बनाया </td><td> बर्फ के पानी के माध्यम से जो पीतल की थाली एक चर दर में पंप है </td></tr></tbody></table> तालिका 2 उपकरण का इस्तेमाल किया.

monitoring changes in the intracellular calcium concentration and synaptic efficacy in the mollusc aplysia

It has been suggested that changes in intracellular calcium mediate the induction of a number of important forms of synaptic plasticity (e.g., homosynaptic facilitation) 1. These hypotheses can be tested by simultaneously monitoring changes in intracellular calcium and alterations in synaptic efficacy. We demonstrate how this can be accomplished by combining calcium imaging with intracellular recording techniques. Our experiments are conducted in a buccal ganglion of the mollusc Aplysia californica. This preparation has a number of experimentally advantageous features: Ganglia can be easily removed from Aplysia and experiments use adult neurons that make normal synaptic connections and have a normal ion channel distribution. Due to the low metabolic rate of the animal and the relatively low temperatures (14-16 &deg;C) that are natural for Aplysia, preparations are stable for long periods of time. 
To detect changes in intracellular free calcium we will use the cell impermeant version of Calcium Orange 2 which is easily 'loaded' into a neuron via iontophoresis. When this long wavelength fluorescent dye binds to calcium, fluorescence intensity increases. Calcium Orange has fast kinetic properties 3 and, unlike ratiometric dyes (e.g., Fura 2), requires no filter wheel for imaging. It is fairly photo stable and less phototoxic than other dyes (e.g., fluo-3) 2,4. Like all non-ratiometric dyes, Calcium Orange indicates relative changes in calcium concentration. But, because it is not possible to account for changes in dye concentration due to loading and diffusion, it can not be calibrated to provide absolute calcium concentrations. 
An upright, fixed stage, compound microscope was used to image neurons with a CCD camera capable of recording around 30 frames per second. In Aplysia this temporal resolution is more than adequate to detect even a single spike induced alteration in the intracellular calcium concentration. Sharp electrodes are simultaneously used to induce and record synaptic transmission in identified pre- and postsynaptic neurons. At the conclusion of each trial, a custom script combines electrophysiology and imaging data. To ensure proper synchronization we use a light pulse from a LED mounted in the camera port of the microscope. Manipulation of presynaptic calcium levels (e.g. via intracellular EGTA injection) allows us to test specific hypotheses, concerning the role of intracellular calcium in mediating various forms of plasticity.

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Monitoring Changes in the Intracellular Calcium Concentration and Synaptic Efficacy in the Mollusc Aplysia

हम प्रदर्शन कैसे intracellular कैल्शियम एकाग्रता और synaptic प्रभावकारिता में परिवर्तन के साथ ही एक नाड़ीग्रन्थि की तैयारी में नजर रखी जा सकती है<em&gt; Aplysia</em&gt;. हम intracellular कैल्शियम छवि एक फ्लोरोसेंट रंजक, कैल्शियम ऑरेंज, और प्रेरित और तेज इलेक्ट्रोड (intracellular) के साथ synaptic प्रसारण पर नजर रखने का उपयोग.

Intracellular कैल्शियम और सीप में Synaptic प्रभावकारिता एकाग्रता में निगरानी परिवर्तन<em&gt; Aplysia</em

It has been suggested that changes in intracellular calcium mediate the induction of a number of important forms of synaptic plasticity (e.g., ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Monitoring Changes in the Intracellular Calcium Concentration and Synaptic Efficacy in the Mollusc Aplysia

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

में Proprioceptors का विज़ुअलाइज़ेशन<em&gt; ड्रोसोफिला</em&gt; लार्वा और pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

Electroporation of the Hindbrain to Trace Axonal Trajectories and Synaptic Targets in the Chick Embryo

चिकी भ्रूण में axonal trajectories और Synaptic के लक्ष्य का पता लगाने के लिए hindbrain के electroporation

Electroporation of  the chick embryonic neural tube has many advantages such as being quick and efficient  for the expression of foreign genes into ...

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

Vivo में दो photon इमेजिंग cortical न्यूरॉन्स में अनुभव पर निर्भर आणविक परिवर्तन

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 ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

ग्लूटामेट और गाबा की फास्ट माइक्रो योणोगिनेसिस: Synaptic एकता की जांच के लिए एक उपयोगी उपकरण

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

The Neuromuscular Junction: Measuring Synapse Size, Fragmentation and Changes in Synaptic Protein Density Using Confocal Fluorescence Microscopy

Neuromuscular जंक्शन: माप Synapse आकार, confocal प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी का उपयोग Synaptic प्रोटीन घनत्व में विखंडन और परिवर्तन

The neuromuscular junction (NMJ) is the large, cholinergic relay synapse through which mammalian motor neurons control voluntary muscle contraction. ...

Utilizing Combined Methodologies to Define the Role of Plasma Membrane Delivery During Axon Branching and Neuronal Morphogenesis

संयुक्त तरीके का उपयोग एक्जॉन शाखाओं में बंटी और Neuronal Morphogenesis के दौरान के प्लाज्मा झिल्ली प्रसव भूमिका को परिभाषित करने के लिए

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular ...

Recording Temperature-induced Neuronal Activity through Monitoring Calcium Changes in the Olfactory Bulb of Xenopus laevis

Recording Temperature-induced Neuronal Activity through Monitoring Calcium Changes in the Olfactory Bulb of Xenopus laevis

की घ्राण बल्ब में कैल्शियम परिवर्तन की निगरानी के माध्यम से रिकॉर्डिंग तापमान प्रेरित neuronal गतिविधि<em&gt; Xenopus laevis</em

The olfactory system, specialized in the detection, integration and processing of chemical molecules is likely the most thoroughly studied sensory system. ...

Loading a Calcium Dye into Frog Nerve Endings Through the Nerve Stump: Calcium Transient Registration in the Frog Neuromuscular Junction

कैल्शियम डाई में मेंढक तंत्रिका अंत में तंत्रिका स्टंप के माध्यम से लोड करना: मेंढक न्यूरोमस्कुलर जंक्शन में कैल्शियम क्षणिक पंजीकरण

One of the most feasible methods of measuring presynaptic calcium levels in presynaptic nerve terminals is optical recording. It is based on using ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

एक छोटी मात्रा रीसाइक्लिंग में बनाए रखा तीव्र हिप्पोकैम्पस स्लाइस में Synaptic प्लास्टिक रिकॉर्डिंग-, छिड़काव-, और डुबकी-प्रकार चैंबर प्रणाली

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

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

तेज, सरल, और सस्ती AWESAM प्रोटोकॉल का उपयोग कर Vivo-like Murine Astrocytes मेंसंवर्धन

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 ...