Name: in vivo neuronal calcium imaging in c. elegans
Uploaded: 2013-04-10T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans at JoVE.com

ساهم عدة أشخاص في أعمال وصفها في هذه الورقة. بنيت CVG الإعداد التجريبية، وLS، SHC، وCVG إجراء التجارب. كتب CVG وSHC المخطوطة. جميع المؤلفين شارك بعد ذلك في عملية مراجعة والموافقة على النسخة النهائية من المخطوط. نشكر بول ستيرنبرغ لسلالة GCaMP. وقدمت بعض سلالات النيماتودا المستخدمة في هذا العمل من قبل مركز علم الوراثة Caenorhabditis (CGC)، الذي يتم تمويله من قبل المركز الوطني لبحوث الموارد NIH (NCRR). تم تعديل برنامج MATLAB تحليل الصور عن تلك المستخدمة في 18. ويؤيد الكتاب من جامعة بوسطن وماساتشوستس مركز العلوم الحياة.

1. إعداد البصرية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام المجهر المركب القياسية مع قدرات التصوير epifluorescence. نستخدم الكسوف نيكون تي U مقلوب المجهر مع اضاءة HG Intensilight. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للحصول على أفضل صورة وجودة الإشارة استخدام تضخم عالية، وار?...

<ol>
	<li>Miyawaki, A., Llopis, J., Heim, R., McCaffery, J. M., Adams, J. A., Ikura, M., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+indicators+for+Ca2++based+on+green+fluorescent+proteins+and+calmodulin.">Fluorescent indicators for Ca2+ based on green fluorescent proteins and calmodulin.</a> Nature. 388, 882-887 (1997).</li><li>Nakai, J., Ohkura, M., Imoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+signal-to-noise+Ca(2+)+probe+composed+of+a+single+green+fluorescent+protein.">A high signal-to-noise Ca(2+) probe composed of a single green fluorescent protein.</a> Nat. Biotechnol. 19, 137-141 (2001).</li><li>Kerr, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+the+activity+of+neurons+and+muscles.">Imaging the activity of neurons and muscles.</a> WormBook. , (2006).</li><li>Tian, L., Hires, S. A., Mao, T., Huber, D., Chiappe, M. E., Chalasani, S. H., Petreanu, L., Akerboom, J., McKinney, S. A., Schreiter, E. R., 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=Imaging+neural+activity+in+worms,+flies+and+mice+with+improved+GCaMP+calcium+indicators.">Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved GCaMP calcium indicators.</a> Nat. Methods. 6, 875 (2009).</li><li>Reiff, D. F., Ihring, A., Guerrero, G., Isacoff, E. Y., Joesch, M., Nakai, J., Borst, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+performance+of+genetically+encoded+indicators+of+neural+activity+in+flies.">In vivo performance of genetically encoded indicators of neural activity in flies.</a> J. Neurosci. 25, 4766-4778 (2005).</li><li>Rand, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acetylcholine.">Acetylcholine.</a> WormBook. , (2005).</li><li>Kim, E., Sun, L., Gabel, C. V., Fang-Yen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+imaging+of+Caenorhabditis+elegans+using+nanoparticle-mediated+immobilization.">Long-term imaging of Caenorhabditis elegans using nanoparticle-mediated immobilization.</a> PLoS ONE. 8 (1), e53419 (2013).</li><li>Byrne, A. B., Edwards, T. J., Hammarlund, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+Laser+Axotomy+in+C.+elegans.">In vivo Laser Axotomy in C. elegans.</a> J. Vis. Exp. (51), e2707 (2011).</li><li>Kerr, R., Lev-Ram, V., Baird, G., Vincent, P., Tsien, R. Y., Schafer, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+calcium+transients+in+neurons+and+pharyngeal+muscle+of+C.+elegans.">Optical imaging of calcium transients in neurons and pharyngeal muscle of C. elegans.</a> Neuron. 26, 583-594 (2000).</li><li>Chronis, N., Zimmer, M., Bargmann, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+for+in+vivo+imaging+of+neuronal+and+behavioral+activity+in+Caenorhabditis+elegans.">Microfluidics for in vivo imaging of neuronal and behavioral activity in Caenorhabditis elegans.</a> Nat. Methods. 4, 727-731 (2007).</li><li>Hulme, S. E., Shevkoplyas, S. S., Apfeld, J., Fontana, W., Whitesides, G. 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+microfabricated+array+of+clamps+for+immobilizing+and+imaging+C.+elegans.">A microfabricated array of clamps for immobilizing and imaging C. elegans.</a> Lab. Chip. 7, 1515-1523 (2007).</li><li>Gabel, C. V., Gabel, H., Pavlichin, D., Kao, A., Clark, D. A., Samuel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+circuits+mediate+electrosensory+behavior+in+Caenorhabditis+elegans.">Neural circuits mediate electrosensory behavior in Caenorhabditis elegans.</a> J. Neurosci. 27, 7586-7596 (2007).</li><li>Pinan-Lucarre, B., Gabel, C. V., Reina, C. P., Hulme, S. E., Shevkoplyas, S. S., Slone, R. D., Xue, J., Qiao, Y., Weisberg, S., Roodhouse, K., 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=The+Core+Apoptotic+Executioner+Proteins+CED-3+and+CED-4+Promote+Initiation+of+Neuronal+Regeneration+in+Caenorhabditis+elegans.">The Core Apoptotic Executioner Proteins CED-3 and CED-4 Promote Initiation of Neuronal Regeneration in Caenorhabditis elegans.</a> PLoS Biol. 10, e1001331 (2012).</li><li>Chung, S. H., Clark, D. A., Gabel, C. V., Mazur, E., Samuel, A. D. <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+the+AFD+neuron+in+C.+elegans+thermotaxis+analyzed+using+femtosecond+laser+ablation.">The role of the AFD neuron in C. elegans thermotaxis analyzed using femtosecond laser ablation.</a> BMC Neurosci. 7, 30 (2006).</li><li>Nagai, T., Yamada, S., Tominaga, T., Ichikawa, M., Miyawaki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanded+dynamic+range+of+fluorescent+indicators+for+Ca(2+)+by+circularly+permuted+yellow+fluorescent+proteins.">Expanded dynamic range of fluorescent indicators for Ca(2+) by circularly permuted yellow fluorescent proteins.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 10554-10559 (2004).</li><li>Kindt, K. S., Quast, K. B., Giles, A. C., De, S., Hendrey, D., Nicastro, I., Rankin, C. H., Schafer, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+mediates+context-dependent+modulation+of+sensory+plasticity+in+C.+elegans.">Dopamine mediates context-dependent modulation of sensory plasticity in C. elegans.</a> Neuron. 55, 662-676 (2007).</li><li>Chalasani, S. H., Chronis, N., Tsunozaki, M., Gray, J. M., Ramot, D., Goodman, M. B., Bargmann, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissecting+a+circuit+for+olfactory+behaviour+in+Caenorhabditis+elegans.">Dissecting a circuit for olfactory behaviour in Caenorhabditis elegans.</a> Nature. 450, 63-70 (2007).</li><li>Clark, D. A., Gabel, C. V., Gabel, H., Samuel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+activity+patterns+in+thermosensory+neurons+of+freely+moving+Caenorhabditis+elegans+encode+spatial+thermal+gradients.">Temporal activity patterns in thermosensory neurons of freely moving Caenorhabditis elegans encode spatial thermal gradients.</a> J. Neurosci. 27, 6083-6090 (2007).</li><li>Biron, D., Shibuya, M., Gabel, C., Wasserman, S. M., Clark, D. A., Brown, A., Sengupta, P., Samuel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+diacylglycerol+kinase+modulates+long-term+thermotactic+behavioral+plasticity+in+C.+elegans.">A diacylglycerol kinase modulates long-term thermotactic behavioral plasticity in C. elegans.</a> Nat. Neurosci. 9, 1499-1505 (2006).</li><li>Ghosh-Roy, A., Wu, Z. L., Goncharov, A., Jin, Y. S., Chisholm, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+and+Cyclic+AMP+Promote+Axonal+Regeneration+in+Caenorhabditis+elegans+and+Require+DLK-1+Kinase.">Calcium and Cyclic AMP Promote Axonal Regeneration in Caenorhabditis elegans and Require DLK-1 Kinase.</a> Journal of Neuroscience. 30, 3175-3183 (2010).</li><li>Bianchi, L., Gerstbrein, B., Frokjaer-Jensen, C., Royal, D. C., Mukherjee, G., Royal, M. A., Xue, J., Schafer, W. R., Driscoll, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neurotoxic+MEC-4(d)+DEG/ENaC+sodium+channel+conducts+calcium:+implications+for+necrosis+initiation.">The neurotoxic MEC-4(d) DEG/ENaC sodium channel conducts calcium: implications for necrosis initiation.</a> Nat. Neurosci. 7, 1337-1344 (2004).</li></ol>

وقد تم ترميز مؤشرات الكالسيوم وراثيا المستخدمة على نطاق واسع في C. ايليجانس بيولوجيا الأعصاب. استخدمت هذه التقنيات فئات عديدة لدراسة استجابة الخلايا العصبية الحسية الأولية للمؤثرات الخارجية كما هو موضح هنا مع الاستجابة لASJ مجال كهربائي. ومن الأمثلة البارزة الإ?...

هنا نقدم طرق عملية لفي الجسم الحي التصوير الكالسيوم في C. الخلايا العصبية ايليجانس. تطوير fluorophores الكالسيوم الحساسة للترميز وراثيا مع نسبة الإشارة إلى الضوضاء العالية يجعل C. ايليجانس نظام بسيط نسبيا وفعالة من حيث التكلفة لقياس الفسيولوجيا العصبية والنشاط. ويتم التصوير لدينا مع المجهر المركب باستخدام معيار واسع المجال من التصوير مضان fluorophores المتاحة عموما. نقدم العديد من التقنيات المختلفة التي تستخدم fluorophores والاستعدادات عينة مختلفة، ومناقشة نقاط القوة والضعف لكل منها. وترد البيانات من التجارب ثم المثال الثاني. ويمكن الاطلاع ممتازة من الموارد الإضافية على التقنيات الموضحة هنا في WormBook، &quot;تصوير نشاط الخلايا العصبية والعضلات&quot; من قبل كير R.، ( <a href="http://www.wormbook.org" target="_blank">http://www.wormbook.org</a> ) 3. فئتين الرئيسية للجينياويشيع استخدام ترميز أتوماتيكيا للصحفيين الفلورسنت الكالسيوم في C. ايليجانس: واحد GCaMP قناة وcameleon الحنق القائم. سنقوم بشرح أساليب وتظهر أمثلة للبيانات التي تم إنشاؤها بواسطة كل منهما. ويستند GCaMP على بروتين الفلورية الخضراء تعديل (GFP) التي تعتبر حساسة لتركيز الكالسيوم المحيطة بها. ويتم إنجاز هذا عن طريق مزيج من GFP وتقارب الكالسيوم عالية البروتين كالمودولين، على ان يكون ملزما من الكالسيوم عن طريق كالمودولين يرتفع جزيء GFP في تأكيد على كفاءة الفلورسنت 2. التطورات الأخيرة في هذه fluorophores توليد إشارة استثنائية مع زيادة حجم ما يصل الى 500٪ في كثافة مضان على نطاق والفسيولوجية للمستويات الكالسيوم وحركية بسرعة معقولة من 95 مللي ثانية ~ الوقت وارتفاع ~ تسوس ميللي ثانية 650 مرة 4. على مدى فترات زمنية قصيرة نسبيا (دقائق)، يمكن لهذه الإشارات كبيرة تسمح للتصوير دقة أقل (أقل التكبير)، ونظرا لحسن تصرف الحرف الأولالاتحاد العالمي للتعليم قياس خط الأساس، ينفي ضرورة أساسية متصلة أو قياسات نسبية. Cameleon له ميزة كونه fluorophore الحنق على أساس أن يولد قياس ratiometric المقارنة بين اثنين من قنوات مستقلة أو موجات 1. وهي تتألف من اثنين fluorophores منفصلة (البروتينات الفلورية سماوي والصفراء التي ينبعث منها، وYFP CFP) ويربطها به كالمودولين بروتين. يضيء مجمع مع الضوء الأزرق (440 نانومتر) التي يثير CFP. ملزمة من الكالسيوم يرتفع fluorophores أقرب معا، وزيادة نقل الطاقة مضان الرنين (الحنق) من CFP (المانحة) إلى YFP (متقبل) والتسبب في انبعاث CFP (480 نانومتر) لتقليل الانبعاثات وYFP (535 نانومتر) لزيادة . يتم قياس مستويات الكالسيوم النسبية بأنه نسبة كثافة YFP / CFP. حركية Cameleon تكون أبطأ من تلك التي GCaMP، وتقاس في الجسم الحي لقضاء وقت صعود ثانية 1 ~ وزمن اضمحلال 3 ~ 5 ثوانى. ومع ذلك،نسبة إشارات تتحرك معاكس يزيد من حجم إشارة ويعوض عن عدد من القطع الأثرية ممكن نظرا للتغيرات في حركة fluorophore، أو الانجراف التركيز التركيز والتبييض. للصحفيين الفلورسنت المشفرة وراثيا ينفي الكثير من إعداد العينات المطلوبة مع تحقيقات تدار خارجيا وC. ايليجانس الجسم شفاف يسمح التصوير داخل صغيرة الحيوان سليمة باستخدام بسيطة مضان حقل واسع. التحدي الرئيسي في إعداد العينات التقنية لذلك لشل حركة الحيوانات بأمان. هناك عدد من التقنيات المختلفة المستخدمة لكل منها مزايا وعيوب. استخدام وكيل الدوائية على شل الحيوانات من السهل لتنفيذ ويسمح للتصاعد من الحيوانات متعددة على واحد إعداد (الليفاميزول، ناهض الكولينية التي تسبب الأنسجة العضلية للاستيلاء وعادة ما تستخدم 6). C. ويمكن أيضا أن يجمد ايليجانس الجسدي من قبل متزايدة منهمعلى تصلب الاغاروز 10٪ 7 و 8. يقلل هذا التأثير على علم وظائف الأعضاء الحيوانية، ويسمح على المدى الطويل التصوير (ساعة) والانتعاش من الحيوانات متعددة ولكن هو أكثر صعوبة من الناحية الفنية. كل من هذه التقنيات تقييد الوصول الفعلي إلى الحيوانات (التي هي تحت الغطاء زلة) وبالتالي يمكن أن تستخدم إلا مع المحفزات التجريبية معينة (مثل الضوء، حقل، ودرجة الحرارة الكهربائية أو تلف ليزر). لالمحفزات التي تتطلب الوصول المادي، مثل اللمس أو إدارة المواد الكيميائية، والعديد من الدراسات لصقها بنجاح C. ايليجانس في مكان (باستخدام الغراء البيطرية الصف) 9. هذا هو أكثر تحديا من الناحية الفنية، هو إعداد حيوان واحد، ولا تسمح الانتعاش الحيوان. وأخيرا، فقد استخدمت أجهزة ميكروفلويديك العديدة التي تقيد جسديا C. ايليجانس، يمكن الحفاظ على فسيولوجيا الحيوان، مما يسمح التعرض لمعظم أنواع المنبهات (اعتمادا على تصميم الجهاز) وتمكين التبادل السريع والتعافي من الحيوانات <sup&gt; 10 و 11. لكن على microfluidics تتطلب مهارات فنية وقدرات إضافية في تصنيع وتصميم وتنفيذ. يمكن في النشاط والتحفيز يجمد الحيوانات عموما يمكن قياس استجابة في الحسية وinterneurons. نشاط الخلايا العصبية الحركية يتطلب تقنيات أكثر تطورا لتصوير الحيوانات في الحركة. هنا سنقدم طرق مفصلة توظيف الطريقتين الأكثر مباشرة من paralyzation الدوائية والشلل مع الاغاروز شديدة. يمكن استخدام الأساليب المعروضة هنا لقياس نشاط الخلايا العصبية وعلم وظائف الأعضاء في الخلية C. ايليجانس. نعطي مثالا على كل منها: استخدام GCaMP لقياس استجابة الخلايا العصبية الحسية من ASJ إلى حقل كهربائي خارجي، واستخدام cameleon لقياس استجابة الكالسيوم الفسيولوجية للضرر الليزر من الخلايا العصبية. هذه الأمثلة تبين مزايا وعيوب هذين النوعين من fluorophores وتوضيح ما هو ممكن مع النظام.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Eclipse Ti-U inverted 
 microscope</td>
 <td>Nikon</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Intensilight HG Illuminator</td>
 <td>Nikon</td>
 <td>C-HGFI</td>
 <td>Fluorescent light source</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>CFI Plan Apo VC 60X Oil</td>
 <td>Nikon</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Optical table or 3'X3' optical 
 grade breadboard</td>
 <td>Thor Labs</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>If an optical table is not used an 
 optical grade breadboard on a 
 solid laboratory bench should 
 suffice.</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Clara Interline Camera</td>
 <td>Andor 
 Technology</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>High-sensitivity CCD camera</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>wtGFP Longpass Emission</td>
 <td>Chroma Technology 
 Corp.</td>
 <td>41015</td>
 <td>GFP filter set for imaging GCaMP</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Filter 440 +/- 10 nm</td>
 <td>Chroma</td>
 <td>D440/20x EX</td>
 <td>excitation filter for cameleon</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dichroic mirror &gt; 455 nm 
 longpass</td>
 <td>Chroma</td>
 <td>455DCLP BS</td>
 <td>microscope dichroic for cameleon 
 imaging</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dichroic mirror &gt; 515 nm 
 longpass</td>
 <td>Chroma</td>
 <td>515DCLP BS</td>
 <td>dichroic mirror for cameleon 
 imaging</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Filter 535 +/- 15 nm</td>
 <td>Chroma</td>
 <td>D535/30m EM</td>
 <td>YFP emission filter</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Filter 480 +/- 20 nm</td>
 <td>Chroma</td>
 <td>D485/40m EM</td>
 <td>CFP emission filter</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Lens, 200 mm, Achromat</td>
 <td>Thor Labs</td>
 <td>AC508-200-A1</td>
 <td>Relay lens for FRET optics (3)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silver broadband mirror</td>
 <td>Thor Labs</td>
 <td>ME2S-P01</td>
 <td>FRET optics (2)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>NGM buffer</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Levamisole</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>&nbsp;</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polybead Microspheres</td>
 <td>Polysciences, Inc.</td>
 <td>08691-10, 2.5% by 
 volume, 50 nm 
 diameter</td>
 <td>polystyrene nanoparticles for C. 
 elegans immobilization</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Transgenic strain, Strain 
 gpa-9::GCaMP3(in pha-1; 
 him-5 bkg) </td>
 <td>Sternberg Lab</td>
 <td>Strain PS6388</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Transgenic strain, mec- 
 4::YC3.60</td>
 <td>Gabel Lab</td>
 <td>Strain CG1B</td>
 <td>&nbsp;</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

in vivo neuronal calcium imaging in c. elegans

والديدان الخيطية دودة C. ايليجانس هو كائن النموذج المثالي لبسيطة نسبيا، والتصوير بتكلفة منخفضة الخلايا العصبية في الجسم الحي. جسمها شفافة صغيرة وبسيطة وجيدة تتسم الجهاز العصبي يسمح بتحديد والتصوير مضان من الخلايا العصبية داخل أي الحيوان سليمة. تقنيات بسيطة الشلل مع تأثير ضئيل على علم وظائف الأعضاء في الحيوان السماح الممتدة الوقت الفاصل بين التصوير. تطوير fluorophores الكالسيوم وراثيا ترميز حساسة مثل cameleon 1 و 2 تسمح GCaMP في التصوير المجراة من الكالسيوم العصبية تتعلق بكل علم وظائف الأعضاء والخلايا نشاط الخلايا العصبية. سلالات معدلة وراثيا معربا عن العديد من هذه الخلايا العصبية في fluorophores محددة متوفرة أو يمكن بناؤها باستخدام تقنيات راسخة. هنا، نحن تصف الإجراءات التفصيلية لقياس ديناميات الكالسيوم داخل الخلايا العصبيه واحدة في الجسم الحي باستخدام كل GCaMP وcameleon. نناقش مزايا وdisadvantالأعمار من كلا فضلا عن أساليب مختلفة لإعداد العينات (تجميد الحيوانات) وتحليل الصور. وأخيرا، فإننا نقدم نتائج تجربتين: 1) عن طريق GCaMP لقياس استجابة الخلايا العصبية الحسية لمحددة لمجال كهربائي خارجي و 2) عن طريق cameleon لقياس استجابة الكالسيوم الفسيولوجية للخلية عصبية إلى أضرار الليزر الصدمة. وتستخدم تقنيات التصوير الكالسيوم مثل هذه على نطاق واسع في C. وقد تم تمديد ايليجانس والقياسات في الحيوانات التحرك بحرية، الخلايا العصبية متعددة في نفس الوقت والمقارنة بين خلفيات وراثية. C. ايليجانس يقدم نظام قوي ومرن لفي الجسم الحي التصوير الخلايا العصبية مع أنظمة المزايا على نموذج آخر من البساطة الفنية والتكلفة.

هنا نقدم نتائج تجربتين منفصلتين. أول توظف GCaMP لقياس استجابة الخلايا العصبية لمن الحسية محددة لتحفيز خارجي تعريف، وإعطاء مثال جيد على كيفية استخدام الكالسيوم للصحفيين الفلورسنت لرصد نشاط الخلايا العصبية في بصريا C. سليمة ايليجانس. والثاني يعمل cameleon لقياس ال...

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans at JoVE.com

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

مع صغر الجسم التشريح العصبي شفافة موثقة جيدا، ومجموعة من التقنيات الجينية قابلة والكواشف،<em&gt; C. ايليجانس</em&gt; يجعل الكائن الحي النموذج المثالي لل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير باستخدام الخلايا العصبية بسيطة نسبيا، وانخفاض التكلفة التقنيات. نحن هنا وصف واحد التصوير داخل الخلايا العصبية سليمة باستخدام الحيوانات البالغة المشفرة وراثيا مؤشرات الكالسيوم الفلورسنت.

الكالسيوم في الجسم الحي التصوير الخلايا العصبية في C. ايليجانس

The nematode worm C. elegans is an ideal model organism  for relatively simple, low cost neuronal imaging in vivo. Its small transparent body and simple, ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

ترنسفكأيشن من خلايا الشبكية بواسطة الماوس العقدة في الجسم الحي Electroporation

The targeting and refinement of RGC projections to the midbrain is a popular and powerful model system for studying how precise patterns of neural ...

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

في Axotomy الليزر المجراة في C. ايليجانس

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

Imaging Neuronal Responses in Slice Preparations of Vomeronasal Organ Expressing a Genetically Encoded Calcium Sensor

الردود تصوير الخلايا العصبية في الجهاز الاستعدادات لقطات للالميكعي تعرب عن جهاز استشعار الكالسيوم مشفرة وراثيا

The vomeronasal organ (VNO) detects chemosensory signals that carry information about the social, sexual and reproductive status of the individuals within ...

Super-resolution Imaging of Neuronal Dense-core Vesicles

فائقة الدقة التصوير من الخلايا العصبية الحويصلات كثيفة الأساسية

Detection of fluorescence provides the foundation for many widely utilized and rapidly advancing microscopy techniques employed in modern biological and ...

In Vivo Imaging of Dauer-specific Neuronal Remodeling in C. elegans

In Vivo Imaging of Dauer-specific Neuronal Remodeling in C. elegans

في فيفو التصوير من داور محددة العصبية في إعادة عرض C. ايليجانس

The mechanisms controlling stress-induced phenotypic plasticity in animals are frequently complex and difficult to study in vivo. A classic example of ...

In Vivo Functional Brain Imaging Approach Based on Bioluminescent Calcium Indicator GFP-aequorin

In Vivo Functional Brain Imaging Approach Based on Bioluminescent Calcium Indicator GFP-aequorin

في فيفو الدماغ أسلوب التصوير النهج القائم على الكالسيوم إضاءة الحيوية المؤشر GFP-aequorin

Functional in vivo imaging has become a powerful approach to study the function and physiology of brain cells and structures of interest. Recently a new ...

Using an Adapted Microfluidic Olfactory Chip for the Imaging of Neuronal Activity in Response to Pheromones in Male C. Elegans Head Neurons

Using an Adapted Microfluidic Olfactory Chip for the Imaging of Neuronal Activity in Response to Pheromones in Male C. Elegans Head Neurons

استخدام رقاقة حاسة الشم تكييف موائع جزيئية لتصوير نشاط الخلايا العصبية في الرد على الفيرومونات في الذكور ايليجانس جيم رئيس الخلايا العصبية

The use of calcium indicators has greatly enhanced our understanding of neural dynamics and regulation. The nematode Caenorhabditis elegans, with its ...

Two-photon Calcium Imaging in Neuronal Dendrites in Brain Slices

تصوير الكالسيوم اثنين-فوتون في Dendrites العصبية في الدماغ شرائح

Calcium (Ca2+) imaging is a powerful tool to investigate the spatiotemporal dynamics of intracellular Ca2+ signals in neuronal dendrites. Ca2+ ...

Ratiometric Calcium Imaging of Individual Neurons in Behaving Caenorhabditis Elegans

Ratiometric Calcium Imaging of Individual Neurons in Behaving Caenorhabditis Elegans

تصوير راتيوميتريك الكالسيوم من الخلايا العصبية الفردية في التصرف ايليجانس كاينورهابديتيس

It has become increasingly clear that neural circuit activity in behaving animals differs substantially from that seen in anesthetized or immobilized ...

Quantitative Approaches for Scoring in vivo Neuronal Aggregate and Organelle Extrusion in Large Exopher Vesicles in C. elegans

Quantitative Approaches for Scoring in vivo Neuronal Aggregate and Organelle Extrusion in Large Exopher Vesicles in C. elegans

النهج الكمية لتسجيل في الجسم العصبي الكلي الجسمية وبثق Organelle في Vesicles كبيرة exopher في C. elegans

Toxicity of misfolded proteins and mitochondrial dysfunction are pivotal factors that promote age-associated functional neuronal decline and ...