Name: selective tracing of auditory fibers in the avian embryonic vestibulocochlear nerve
Uploaded: 2013-03-18T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Selective Tracing of Auditory Fibers in the Avian Embryonic Vestibulocochlear Nerve at JoVE.com

Författarna vill tacka Dr Candace Hsieh för förslag och hjälp med avbildningstekniker och Dr Doris Wu för expertis kyckling innerörat anatomi under tidig fosterutveckling. Detta arbete stöddes av NSF IOS-0642346, NIH T32-DC010775, NIH T32-GM008620, NIH R01-DC010796 och DOE GAANN P200A120165.

1. Förbered följande Dissektionsverktyg Verktyg och reagenser <ul><li> Artificiell cerebrospinalvätska (aCSF, 130 mM NaCl, 3 mM KCl, 1,2 mM KH 2 PO 4, 20 mM NaHCOa 3, 3 mM HEPES, 10 mM glukos, 2 mM CaCl2, 1,3 mM MgSO 4) infunderas kontinuerligt med 95% O 2/5% CO 2 vid rumstemperatur. För infusion, fyll till 2/3 en 500 ml med bred mun Nalgene burk med ett hål borras i locket. Tank fästas genom slang till ett glas stam bubblare, som penet...

<ol>
	<li>Groves, A. K., Fekete, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shaping+sound+in+space:+the+regulation+of+inner+ear+patterning.">Shaping sound in space: the regulation of inner ear patterning.</a> Development. 139, 245-257 (2012).</li><li>Pflieger, J. F., Cabana, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vestibular+primary+afferents+and+the+vestibulospinal+projections+in+the+developing+and+adult+opossum,+Monodelphis+domestica.">The vestibular primary afferents and the vestibulospinal projections in the developing and adult opossum, Monodelphis domestica.</a> Anatomy and Embryology. 194, 75-88 (1996).</li><li>Molea, D., Rubel, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Timing+and+topography+of+nucleus+magnocellularis+innervation+by+the+cochlear+ganglion.">Timing and topography of nucleus magnocellularis innervation by the cochlear ganglion.</a> The Journal of Comparative Neurology. 466, 577-591 (2003).</li><li>Bissonnette, J. P., Fekete, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+atlas+of+the+gross+anatomy+of+the+developing+inner+ear+of+the+chicken.">Standard atlas of the gross anatomy of the developing inner ear of the chicken.</a> The Journal of Comparative Neurology. 368, 620-630 (1996).</li><li>Brigande, J. V., Kiernan, A. E., Gao, X., Iten, L. E., Fekete, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+genetics+of+pattern+formation+in+the+inner+ear:+do+compartment+boundaries+play+a+role.">Molecular genetics of pattern formation in the inner ear: do compartment boundaries play a role.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97, 11700-11706 (1073).</li><li>Bellairs, R., Osmond, 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> The atlas of chick development. , (2005).</li><li>Manley, G. A., Haeseler, C., Brix, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innervation+patterns+and+spontaneous+activity+of+afferent+fibres+to+the+lagenar+macula+and+apical+basilar+papilla+of+the+chick's+cochlea.">Innervation patterns and spontaneous activity of afferent fibres to the lagenar macula and apical basilar papilla of the chick's cochlea.</a> Hearing Research. 56, 211-226 (1991).</li><li>Code, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efferent+neurons+to+the+macular+lagena+in+the+embryonic+chick.">Efferent neurons to the macular lagena in the embryonic chick.</a> Hearing Research. 82, 26-30 (1995).</li><li>Maklad, A., Fritzsch, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+vestibular+afferent+projections+into+the+hindbrain+and+their+central+targets.">Development of vestibular afferent projections into the hindbrain and their central targets.</a> Brain Research Bulletin. 60, 497-510 (2003).</li><li>Rubel, E. W., Fritzsch, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+system+development:+primary+auditory+neurons+and+their+targets.">Auditory system development: primary auditory neurons and their targets.</a> Annual Review of Neuroscience. 25, 51-101 (2002).</li><li>Satoh, T., Fekete, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lineage+analysis+of+inner+ear+cells+using+genomic+tags+for+clonal+identification.">Lineage analysis of inner ear cells using genomic tags for clonal identification.</a> Methods Mol. Biol. 493, 47-63 (2009).</li><li>Bok, J., Chang, W., Wu, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning+and+morphogenesis+of+the+vertebrate+inner+ear.">Patterning and morphogenesis of the vertebrate inner ear.</a> The International Journal of Developmental Biology. 51, 521-533 (2007).</li><li>Appler, J. M., Goodrich, 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=Connecting+the+ear+to+the+brain:+Molecular+mechanisms+of+auditory+circuit+assembly.">Connecting the ear to the brain: Molecular mechanisms of auditory circuit assembly.</a> Progress in Neurobiology. 93, 488-508 (2011).</li><li>Bulankina, A. V., Moser, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+circuit+development+in+the+mammalian+cochlea.">Neural circuit development in the mammalian cochlea.</a> Physiology (Bethesda). 27, 100-112 (2012).</li><li>Fekete, D. M., Campero, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axon+guidance+in+the+inner+ear.">Axon guidance in the inner ear.</a> The International Journal of Developmental Biology. 51, 549-556 (2007).</li><li>Momose-Sato, Y., Glover, J. C., Sato, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+functional+synaptic+connections+in+the+auditory+system+visualized+with+optical+recording:+afferent-evoked+activity+is+present+from+early+stages.">Development of functional synaptic connections in the auditory system visualized with optical recording: afferent-evoked activity is present from early stages.</a> Journal of Neurophysiology. 96, 1949-1962 (2006).</li><li>Marrs, G. S., Spirou, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryonic+assembly+of+auditory+circuits:+spiral+ganglion+and+brainstem.">Embryonic assembly of auditory circuits: spiral ganglion and brainstem.</a> The Journal of Physiology. 590, 2391-2408 (2012).</li><li>Milo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+analysis+of+the+function+of+the+transcription+factor+gata3+during+development+of+the+mammalian+inner+ear.">Genomic analysis of the function of the transcription factor gata3 during development of the mammalian inner ear.</a> PloS One. 4, e7144 (2009).</li><li>Fritzsch, B., Eberl, D. F., Beisel, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+bHLH+genes+in+ear+development+and+evolution:+revisiting+a+10-year-old+hypothesis.">The role of bHLH genes in ear development and evolution: revisiting a 10-year-old hypothesis.</a> Cellular and Molecular Life Sciences : CMLS. 67, 3089-3099 (2010).</li><li>Jahan, I., Kersigo, J., Pan, N., Fritzsch, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurod1+regulates+survival+and+formation+of+connections+in+mouse+ear+and+brain.">Neurod1 regulates survival and formation of connections in mouse ear and brain.</a> Cell and Tissue Research. 341, 95-110 (2010).</li><li>Huang, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brn3a+is+a+transcriptional+regulator+of+soma+size,+target+field+innervation+and+axon+pathfinding+of+inner+ear+sensory+neurons.">Brn3a is a transcriptional regulator of soma size, target field innervation and axon pathfinding of inner ear sensory neurons.</a> Development. 128, 2421-2432 (2001).</li><li>Jones, J. M., Warchol, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+the+Gata3+transcription+factor+in+the+acoustic+ganglion+of+the+developing+avian+inner+ear.">Expression of the Gata3 transcription factor in the acoustic ganglion of the developing avian inner ear.</a> The Journal of Comparative Neurology. 516, 507-518 (2009).</li><li>Lu, C. C., Appler, J. M., Houseman, E. A., Goodrich, 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=Developmental+profiling+of+spiral+ganglion+neurons+reveals+insights+into+auditory+circuit+assembly.">Developmental profiling of spiral ganglion neurons reveals insights into auditory circuit assembly.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 31, 10903-10918 (2011).</li></ol>

Studier av tidiga utvecklingen av VIII nerven har begränsats delvis på grund av svårigheten att identifiera embryonala axoner som härrör från flera distinkt ganglierna. Flera studier har undersökt de molekylära signaler som styr hörsel och vestibulär sensorisk cell-och ganglion öden cell under tidig utveckling, 5,11,12, men de processer som reglerar centrala innervation har ännu inte fastställts. Rapporter om akustiska prognoser gangliecell beskriver vanligen perifera processer sensoriska epitel ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namn på reagens / material </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Polystyren Väg skålen </td><td> Fisher Scientific </td><td> 02-202-101 </td><td></td></tr><tr><td> Petriskål, 35 X 10 mm </td><td> Fisher Scientific </td><td> 50820644 </td><td> Används för att göra skålen silikon dissektion </td></tr><tr><td> Sylgard silikonelastomer Kit </td><td> World Precision Instruments </td><td> SYLG184 </td><td> Coat Petri att dissektion maträtt </td></tr><tr><td> Dissekering Pins </td><td> Olika </td><td></td><td> Håller embryot på plats under dissektion </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td></tr><tr><td> KCl </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td&gt; </tr><tr><td> KH 2 PO 4 </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td></tr><tr><td> NaHCOs 3 </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td></tr><tr><td> Glukos </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td></tr><tr><td> CaClj 2 </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td></tr><tr><td> MgSO 4 </td><td> Olika </td><td></td><td> del av aCSF recept </td></tr><tr><td> Behållare för aCSF. Föreslå genomskinlig bred mynning Nalgene burk, 500 ml (16 oz) med lock. </td><td> CPLabSafety </td><td> QP-PLC-03.717 </td><td> Borrhål öppning i toppen av lock för glas bubling stam att tränga vätska </td></tr><tr><td> Tom 5 ml glasflaska eller motsvarande genomskinlig flaska </td><td> American Pharmaceutical Partners, Inc. </td><td> 6332300105 </td><td&gt; Användning under aCSF inkubation för att hålla prover åtskilda från varandra och från den bubblande strömmen </td></tr><tr><td> Tank karbogen (95% O 2/5% CO 2) ansluten genom slang till bubblare </td><td> Olika </td><td></td><td> Fäst med slang till glas stam bubblare för infusion i aCSF </td></tr><tr><td> Glas stam bubbler </td><td> Olika </td><td></td><td> Att ingjuta karbogen i aCSF </td></tr><tr><td> Böjd-tip pincett </td><td> World Precision Instruments </td><td> 501.008 </td><td> För att ta bort embryot huvudet från ägg </td></tr><tr><td> Två fin spets tång </td><td> World Precision Instruments </td><td> 501.985 </td><td> För mikro-dissektion </td></tr><tr><td> 50 ml Bägare </td><td> olika </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Rhodamine Dextran Amin (RDI) </td><td> Invitrogen </td><td> olika </td><td> Fluorescerande Axon spårämne </td></tr><tr><td> Triton X-100 </td><td> ICN Biomedicals </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Fosfatbuffrad saltlösning, (1X PBS) </td><td> Olika </td><td></td><td> Standard labb reagens </td></tr><tr><td> Thin Wall glaskapillärer, 1,2 OD, 0,9 ID 4 &quot;(100 mm) längd </td><td> World Precision Instruments </td><td> TW120F-4 </td><td> Fyll med RDA. Varje kapillär gör två glas mikropipetter </td></tr><tr><td> Nål / Pipettera avdragare </td><td> David Kopf Instruments </td><td> Modell 720 </td><td> Använda inställningar: Värme 16,4, Magnetventil 2,2 </td></tr><tr><td> Picospritzer </td><td> Parker Instrumentation </td><td> olika </td><td> Fäst med fin slangen till glasmikropipett </td></tr><tr><td> Mikromanipulator </td><td> Narishige </td><td> olika </td><td></td></tr><tr><td> Dissektion mikroskop med fluorescens </td><td> Olika </td><td></td><td></td&gt; </tr><tr><td> 4% paraformaldehyd </td><td> Olika </td><td></td><td> Standard labb reagens </td></tr><tr><td> anti-neurofilament antikropp, tillval </td><td> Millipore </td><td> AB1991 </td><td> Följ histologisk protokoll som rekommenderas av tillverkaren </td></tr><tr><td> Kryostat och tillhörande material för snittning </td><td> Leica </td><td> olika </td><td></td></tr><tr><td> Epifluorescent mikroskop för avbildning </td><td> Zeiss, olika </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

selective tracing of auditory fibers in the avian embryonic vestibulocochlear nerve

Den embryonala chick är en allmänt använd modell för att studera perifera och centrala projektioner gangliecell. I hörselsystemet, skulle selektiv märkning av auditiva axoner inom den VIII kranialnerven förbättra studiet av centrala auditiva kretsens utveckling. Detta tillvägagångssätt är en utmaning eftersom flera sinnesorgan i innerörat bidra till VIII nerven 1. Dessutom markörer som tillförlitligt särskiljer hörsel kontra vestibulära grupper av axoner i aviär VIII nerven har ännu inte identifierats. Hörsel och vestibulär vägar kan inte skiljas funktionellt i tidiga embryon, som sensoriska-evoked potential finns inte innan kretsarna bildas. Centralt utskjutande VIII axoner har spårats i några studier, men auditiv axon märkning åtföljdes av märkning av andra VIII nerv komponenter 2,3. Här beskriver vi en metod för anterograd spårning från den akustiska ganglion att selektivt Label auditiva axoner inom utvecklingsländerna VIII nerven. Först, efter partiell dissektion av främre cefaliska regionen av en 8-dagars kycklingembryo nedsänkt i syresatt artificiell cerebrospinalvätska, den kokleära kanalen identifieras genom anatomiska landmärken. Därefter är ett fint dras glasmikropipett positionerad att injicera en liten mängd rodamin dextran amin in i kanalen och angränsande djup region där de akustiska ganglieceller finns. Inom 30 minuter efter injektionen, är auditiva axoner spåras centralt i bakhjäman och kan senare visualiseras efter histologisk beredning. Denna metod ger ett användbart verktyg för utvecklingsstudier av perifer till centrala auditiva kretsen bildas.

Komponenterna i VIII nerv och anatomi av nerven själva är komplexa och invecklade (fig 1, 3). Genom att selektivt spåra fibrer som härrör från akustiska ganglionceller, kan segment av nerven VIII liksom primära afferenter auditiva inom hjärnstammen vara rent spåras och särskiljas från deras motsvarigheter vestibulära (figurerna 2, 3). Likaså skulle denna teknik kunna användas för att studera perifera projektionerna av de akustiska ganglieceller (figur 3G),</strong...

Watch this Scientific Journal Video about Selective Tracing of Auditory Fibers in the Avian Embryonic Vestibulocochlear Nerve at JoVE.com

Selective Tracing of Auditory Fibers in the Avian Embryonic Vestibulocochlear Nerve

Här beskriver vi en mikrodissektion teknik följt av fluorescerande färg injektion i den akustiska ganglion tidiga kycklingembryon för selektiv spårning av auditiva axon fibrer i nerv och bakhjäman.

Selektiv spåra Auditiva fibrer i Avian embryonala Vestibulocochlear Nerve

The embryonic chick is a widely used model for the study of peripheral and central ganglion cell projections. In the auditory system, selective labeling ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Tissue Preparation and Immunostaining of Mouse Sensory Nerve Fibers Innervating Skin and Limb Bones

Tissue Upprättande och immunfärgning av Mouse känselnervtrådar Innervating Hud och Limb Bones

Detection and primary processing of physical, chemical and thermal sensory stimuli by peripheral sensory nerve fibers is key to sensory perception in ...

A Lightweight, Headphones-based System for Manipulating Auditory Feedback in Songbirds

En lätt, hörlurar system för att manipulera Auditiv feedback i Songbirds

Experimental manipulations of sensory feedback during complex behavior have provided valuable insights into the computations underlying motor control and ...

Optogenetic Stimulation of the Auditory Nerve

Optogenetic Stimulering av hörselnerven

Direct electrical stimulation of spiral ganglion neurons (SGNs) by cochlear implants (CIs) enables open speech comprehension in the majority of implanted ...

Conditional Genetic Transsynaptic Tracing in the Embryonic Mouse Brain

Villkorlig Genetisk transsynaptisk Tracing i embryonal Mouse Brain

Anatomical path tracing is of pivotal importance to decipher the relationship between brain and behavior. Unraveling the formation of neural circuits ...

Laser-guided Neuronal Tracing In Brain Explants

Laserstyrda Neuronal spårning i Brain Explantat

We present a technique which combines an in vitro tracer injection protocol, which uses a series of electrical and pressure pulses to increase dye uptake ...

Three-dimensional Imaging and Analysis of Mitochondria within Human Intraepidermal Nerve Fibers

Tredimensionell avbildning och analys av mitokondrier inom mänskliga Intraepidermal nervfibrer

The goal of this protocol is to study mitochondria within intraepidermal nerve fibers. Therefore, 3D imaging and analysis techniques were developed to ...

In Vitro Characterization of the Electrophysiological Properties of Colonic Afferent Fibers in Rats

In Vitro Characterization of the Electrophysiological Properties of Colonic Afferent Fibers in Rats

In Vitro Karakterisering av elektrofysiologiska egenskaper Colonic afferenta fibrer i råttor

Dysfunction of the colonic sensory nerves has been implicated in the pathophysiology of several common conditions, including functional and inflammatory ...

Retrograde Neuroanatomical Tracing of Phrenic Motor Neurons in Mice

Retrograd neuroanatomiska spårning av Phrenic motoriska nervceller hos möss

Phrenic motor neurons are cervical motor neurons originating from C3 to C6 levels in most mammalian species. Axonal projections converge into phrenic ...

Targeting Alpha Synuclein Aggregates in Cutaneous Peripheral Nerve Fibers by Free-floating Immunofluorescence Assay

Inriktning alpha Synuclein aggregat i kutan perifer nerv fibrer av fritt flytande immunofluorescens assay

To date, for most neurodegenerative diseases only a post-mortem histopathological definitive diagnosis is available. For Parkinson&#39;s disease (PD), the ...

Combined In Vivo Anatomical and Functional Tracing of Ventral Tegmental Area Glutamate Terminals in the Hippocampus

Kombinerad in Vivo anatomisk och funktionell spårning av ventralt tegmentalområde glutamatterminaler i Hippocampus

Optogenetic modulation of neuron sub-populations in the brain has allowed researchers to dissect neural circuits in vivo and ex vivo. This provides a ...