Name: aplysia ganglia preparation for electrophysiological and molecular analyses of single neurons
Uploaded: 2014-01-13T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons at JoVE.com

Мы искренне благодарим Фонд Уайтхолла за их поддержку финансирования и стартовые фонды из Научно-исследовательского института Скриппса для проведения этой работы.

1. Подготовка брюшной Ганглии, Электрофизиологические измерения, и изоляция отдельных выявленных нейронов из брюшной Ganglion аплизии californica
<ol><li>Поддерживайте аплизию в лабораторном аквариуме с циркулирующей искусственной морской водой (ASW) при 16 градусах по Цельсию при 12:12 све?...

Нейрон R15 участвует в регулировании сердечно-сосудистой, пищеварительной, дыхательной и репродуктивной систем30. Регулярно ритмичная лопнухать активность AP является особенностью R15. Как показано в разделе результатов, парная запись R15 и L7 показывает, что подготовка ганглиев сохра...

Человеческий мозг чрезвычайно сложен с почти 100 миллиардами нейронов и триллионами синаптических связей. Есть почти равное количество ненейрональных клеток, которые взаимодействуют с нейронами и регулируют их функции в головном мозге. Нейроны организованы в схемы, которые регулируют конкретное поведение. Несмотря на достижения в нашем понимании функций мозга и нейронных цепей, мало что известно о идентичности компонентов схемы, которые контролируют конкретное поведение. Знание идентичности различных компонентов схемы значительно облегчит наше понимание как клеточной, так и молекулярной основы поведения и помощь в разработке новых терапевтических стратегий для нейропсихиатрических расстройств.
Морская улитка Aplysia californica была рабочей лошадкой для определения нейронных цепей, лежащих в основеспецифического поведения 1-14. Нервная система Аплизии содержит около 20000 нейронов, которые организованы в 9 различных ганглиев. Нейроны Аплизии являются большими и могут быть легко идентифицированы на основе их размера, электрических свойств и положения в ганглиев. Аплизия имеет богатый репертуар поведения, которые могут быть изучены. Одним из хорошо изученных поведения является жаберный рефлекс вывода (GWR). Центральные компоненты этого рефлекса расположены в брюшной ганглии. Были составлены карты компонентов схемы GWR и определены вклады различных компонентов. Важно отметить, что GWR схемы проходит ассоциативное и неассоциативноеобучение 5,6,15-19. Десятилетия исследования этого рефлекса также определили несколько сигнальных путей, которые играют ключевую роль в обучении ипамяти 20-24.
Несколько различных препаратов Аплизии были использованы для изучения клеточной и молекулярной основы хранения памяти. К ним относятсянетронутые животные 2,3, полутронутыеподготовки 1,7,13,14,16 и восстановление основных компонентов нейроннойсхемы 25-29. Здесь описана уменьшенная подготовка к изучению аплизийных ганглиев для электрофизиологического и молекулярного анализа выявленных нейронных цепей. Были изучены следующие четыре идентифицированных нейрона. R15, разрыв нейрона, L7 и L11, два различных моторных нейронов и R2, холинергический нейрон были изучены. R2 является крупнейшим нейроном, описанным в нервной системе беспозвоночных. Короче говоря, эта методология включает в себя протеазное лечение ганглиев, электрофизиологические измерения до и после фармакологического лечения, а также изоляцию отдельных нейронов для количественного анализа экспрессии генов. Эта методология позволяет нам сочетать молекулярный анализ с одновременной записью с нескольких нейронов. Эта методология была успешно использована для изучения реакций R15 и L7 нейронов на ацетилхолин (Ach) с помощью парных внутриклеточных записей. После электрофизиологических измерений R15 и L7 и других выявленных нейронов, таких как L11 и R2 были выделены для количественной полимеразной цепной реакции (qPCR) анализ экспрессии CREB1, транскрипционный фактор, важный для хранения памяти.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="372">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="101">
			<td height="101" style="height:101px;width:120px;">Aplysia</td>
			<td style="width:123px;">National Aplysia Resource Facility, University of Miami</td>
			<td style="width:129px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">NaCl</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">S 3014-1KG</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">KCl</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">P 9333-500G</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:120px;">CaCl2&#8226;2H2O</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">C5080- 500G</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:120px;">MgCl2&#8226;6H2O</td>
			<td style="width:123px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:129px;">BP 214-501</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:120px;">NaHCO4</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">S 6297-250G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">HEPES</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">H 3375-500G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">Protease</td>
			<td style="width:123px;">GIBCO</td>
			<td style="width:129px;">17105-042</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">Trizol</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">15596-026</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Chloroform</td>
			<td style="width:123px;">MP Biomedicals</td>
			<td style="width:129px;">2194002</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">100% Ethanol</td>
			<td style="width:123px;">ACROS</td>
			<td style="width:129px;">64-17-5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">GlycoBlue</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM9515</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">3 M NaOAc, pH 5.5</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM9740</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Nuclease free water</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM9737</td>
		</tr>
		<tr height="81">
			<td height="81" style="height:81px;width:120px;">MessageAmp II aRNA Amplification Kit</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM1751</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">qScript cDNA SuperMix</td>
			<td style="width:123px;">Quanta Biosciences</td>
			<td style="width:129px;">95048-100</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:120px;">Power SYBR Green PCR Master Mix</td>
			<td style="width:123px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:129px;">4367659</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Forceps</td>
			<td style="width:123px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:129px;">11252-20</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Scissors</td>
			<td style="width:123px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:129px;">15000-08</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="41" rowspan="2" style="height:41px;width:120px;">Stainless Steel Minutien Pins&#160;</td>
			<td rowspan="2" style="width:123px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:129px;">26002-10 or</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:129px;">26002-20</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Veriti Thermal Cycler</td>
			<td style="width:123px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:129px;">Veriti Thermal Cycler</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">5430R Centrifuge</td>
			<td style="width:123px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:129px;">5430R Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">7900HT Fast Real-Time PCR</td>
			<td style="width:123px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:129px;">7900HT Fast Real-Time PCR</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:120px;">Amplifier</td>
			<td>BRAMP-01R</td>
			<td style="width:129px;">NPI Electronics</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:120px;">Digidata Converter</td>
			<td style="width:123px;">Instrutech ITC-18</td>
			<td style="width:129px;">HEKA ELEKTRONIK</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:120px;">Micro Manipulator</td>
			<td style="width:123px;">Patch Star</td>
			<td style="width:129px;">Scientifica</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

aplysia ganglia preparation for electrophysiological and molecular analyses of single neurons

Основная проблема в нейробиологии заключается в том, чтобы понять молекулярные основы нейронной схемы, которые регулируют конкретное поведение. После того, как конкретные молекулярные механизмы определены, новые терапевтические стратегии могут быть разработаны для лечения аномалий в конкретном поведении, вызванном дегенеративными заболеваниями или старением нервной системы. Морская улитка Aplysia californica хорошо подходит для исследования клеточной и молекулярной основы поведения, потому что нейронные схемы, лежащие в основе конкретного поведения, могут быть легко определены и отдельные компоненты схемы могут быть легко манипулировать. Эти преимущества Aplysia привели к нескольким фундаментальным открытиям нейробиологии обучения и памяти. Здесь мы описываем подготовку нервной системы Аплизии к электрофизиологическому и молекулярному анализу отдельных нейронов. Короче говоря, ганглия, вскрытая из нервной системы подвергается протеазы, чтобы удалить оболочку ганглия так, что нейроны подвергаются, но сохранить нейронной активности, как в нетронутыми животных. Этот препарат используется для проведения электрофизиологических измерений одного или нескольких нейронов. Важно отметить, что после записи с использованием простой методологии, нейроны могут быть изолированы непосредственно от ганглиев для анализа экспрессии генов. Эти протоколы были использованы для проведения одновременных электрофизиологических записей из L7 и R15 нейронов, изучить их реакцию на ацетилхолин и количественное выражение гена CREB1 в изолированных одного L7, L11, R15, и R2 нейронов Аплизии.

Вес животных, которые были использованы в этом исследовании варьировались от 100-200 г. Следуя описанным протоколам, мы провели электрофизиологические измерения и молекулярный анализ нейронов брюшных ганглиев, изолированных от животных, от 2-5 г до 200-300 г.
Стандартизация леч...

Watch this Scientific Journal Video about Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons at JoVE.com

Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons

Морская улитка Aplysia californica широко используется в качестве нейробиологической модели для исследований клеточной и молекулярной основы поведения. Здесь описана методология изучения нервной системы Аплизии для электрофизиологического и молекулярного анализа отдельных нейронов идентифицированных нейронных схем.

Аплизия Ганглия Подготовка к электрофизиологическому и молекулярному анализу отдельных нейронов

A major challenge in neurobiology is to understand the molecular underpinnings of neural circuitry that govern a specific behavior. Once the specific ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons

Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers

Молекулярная Запутанность и Electrospinnability биополимеров

Electrospinning is a fascinating technique to fabricate micro- to nano-scale fibers from a wide variety of materials. For biopolymers, molecular ...

Minced Tissue in Compressed Collagen: A Cell-containing Biotransplant for Single-staged Reconstructive Repair

Измельченной ткани в сжатом коллагена: Сотовый содержащих Biotransplant одноместным-ступенчатую реконструктивной Ремонт

Conventional techniques for cell expansion and transplantation of autologous cells for tissue engineering purposes can take place in specially equipped ...

A Label-free Technique for the Spatio-temporal Imaging of Single Cell Secretions

Метку без Методика пространственно-временных изображений из одной клетки секрета

Inter-cellular communication is an integral part of a complex system that helps in maintaining basic cellular activities. As a result, the malfunctioning ...

Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications

Получение кремния Nanowire полевом транзисторе для химических и биодат- приложений

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we ...

Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes

Инжиниринг Признание Молекулярный с Био-мимических Полимеры на одностенных углеродных нанотрубках

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the ...

Dissection, MicroCT Scanning and Morphometric Analyses of the Baculum

Препарирование, MicroCT Сканирование и морфометрические Анализы бакулюм

Modern morphometrics provides powerful methods to quantify size and shape variation. A basic requirement is a list of coordinates that define landmarks; ...

Preparation, Purification, and Use of Fatty Acid-containing Liposomes

Подготовка, очистки и использования липосомы, содержащие жирные кислоты

Liposomes containing single-chain amphiphiles, particularly fatty acids, exhibit distinct properties compared to those containing diacylphospholipids due ...

Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells

Усвоение новых липидов покрытием наночастиц, содержащих Falcarindiol, мезенхимальных стволовых клеток человека

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and ...

Evaluation of Photosynthetic Behaviors by Simultaneous Measurements of Leaf Reflectance and Chlorophyll Fluorescence Analyses

Оценка фотосинтетического поведения путем одновременного измерения отражения листьев и анализа флуоресценции хлорофилла

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Биочастицы Microarrays для хемотаксического и молекулярного анализа человека нейтрофил Роесь в пробирке

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...