Name: determination of photoreceptor cell spectral sensitivity in an insect model from in vivo intracellular recordings
Uploaded: 2016-02-26T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determination of Photoreceptor Cell Spectral Sensitivity in an Insect Model from In Vivo Intracellular Recordings at JoVE.com

Biz teşvik için, bize ekipman kredi için kardan kol çevresini, Kimberly Jamison, Matthew McHenry ve Raju Metherate imalatı için geç Rudy Limburg teşekkür ve Almut Kelber ve Kentaro Arikawa. Bu çalışma ADB için bir Ulusal Bilim Vakfı (NSF) Bilimsel Araştırma KJM için Bursu ve NSF hibe IOS-1257627 tarafından desteklenen

Bütün hayvanlar mümkün olduğunca insanca tedavi edildi. Böcekler Kosta Rika Entomoloji Supply, Kosta Rika pupa olarak sevk edildi. 1. Heliconius Pupa Bakımı <ol><li> Askıda Tüm pupa böcek iğne kullanılarak nemli bir bölmede 2-3 cm aralıklı. </li><li> eclosion sonra, kanatlar sonra kurumaya nemlendirilmiş oda içinde en az 1 gün hayatta kelebekler tutmak Kayıttan önce günlük olarak seyreltilmiş bir bal çözeltisi beslemesi sağlar. <ol><li> hacimce yaklaşık% 20&#39;lik bir bal...

Hücre içi kayıt nedeniyle ilgili pek çok teknik adımlara ana zor bir teknik olabilir. Başarılı deneyler için birkaç önemli noktalar dikkate alınmalıdır. İlk olarak, deney gerçekleştirilmiştir edildiği bir düzgün titreşimli izole tablo önemlidir. Birçok araştırmacı, tamamen üstün titreşim yalıtımı sağlayan, tabandan masanın üzerinde ayrı hava tabloları kullanın. Bizim kurulum mikromanipülatör / elektrot tutucu / numune sahne cihazı yerleştirildiği üstüne bir sandbox, kalın b...

nöronlar gibi hücrelerinin elektriksel özellikleri voltaj ve akım bir değişiklik olarak hücre zarlarından iyon akışını ölçmek sureti ile görülür. elektrofizyolojik teknikler çeşitli hücrelerde biyo etkinliklerini ölçmek için geliştirilmiştir. hayvanların gözlerine bulunan Nöronlar erişilebilir ve devre elektrofizyolojik çalışma için bu hücreleri iyi adaylar yapım, beyinde genellikle daha az karmaşıktır. Gözde elektrofizyoloji yaygın uygulamalar elektroretinografi (ERG) 1,2 ve mikroelektrot hücre içi kayıt bulunmaktadır. ERG, ya da bir hayvanın gözüne bir elektrot yerleştirme hafif bir uyan uygulamak ve yakındaki hücrelerin 3-6 tepkilerin bir toplamı olarak gerilim değişikliği ölçülmesini kapsar. tek bir kişi fotoreseptör hücrelerinin spektral hassasiyetlerini karakterize, özellikle ilgilenen varsa, genellikle birden fazla hücre tipleri aynı anda belirli bir uyarana farklı güçlerde de tepki; böylece onugözde spektral-benzer fotoreseptör hücrelerinin birkaç farklı türü vardır özellikle ERG verileri belirli hücre tiplerinin hassasiyetlerini belirlemek zor olabilir. Bir potansiyel çözelti göz çoğunluğu R1-6 hücrelerinde eksprese ilgi fotoreseptör (opsin) geni ile Drosophila oluşturmak ve sonra ERGler 7 yapmaktır. Bu yöntemin olası sakıncaları fotoreseptör protein 8 düşük ifadesine hayır ve transgenik hayvan üretimi ve tarama için uzun bir zaman dilimi bulunmaktadır. Spektral farklı fotoreseptör daha az çeşit gözlerde için, renkli filtreler ile gözün uyum böylece ERG bazı hücre tiplerinin katkı düşürücü spektral duyarlılık maxima 9 tahminini izin yardımcı olabilir. Hücre içi kayıt ince bir elektrot bir hücreyi impales başka tekniktir ve bir uyarıcı uygulanır. elektrot kayıtları sadece o individual hücrenin tepkisi kayıt ve çoklu bireysel hücrelerin analiz fizyolojik farklı hücre tipleri 10-14 spesifik hassasiyetlerini verim böylece. Bizim protokol spektral duyarlılık analizi üzerinde duruluyor olsa da, keskin elektrotlar ile kayıt hücre içi temel ilkeleri diğer uygulamalar için değiştirilebilir vardır. Örneğin, bir numune farklı hazırlanmasını kullanarak, ve keskin kuvars elektrotlar kullanılarak, tek bir isteniyor soruya bağlı olarak, beyindeki optik lob veya diğer bölgelerde daha derin kayıt olabilir. Örneğin, bireysel fotoreseptör hücrelerinin 15 yanıt süreleri, optik hücre aktivitesi 19 da benzer teknikler ile kaydedilebilir veya renk uyaranlar kutuplaşma 20 ile değiştirilir olabilir 16 (lamina, medullayı veya lobula 17), beyin 18 veya diğer ganglion loblar -22 veya hareket 23,24 uyaranlara. Fototransdüksiyon, süreç hangi ışık tarafındanEnerji absorbe edildi ve bir elektrokimyasal sinyaline dönüştürülür, hemen hemen tüm bugünkü hayvan fila 25 ortak eski bir özelliktir. fotoreseptör hücrelerinde bulunan ve görsel fototransdüksiyon başlatmaktan sorumludur görsel pigmenti rodopsin olduğunu. Tüm hayvanlarda Rhodopsins retina veya benzer molekül 26,27 türetilen bir opsin proteini, 7 transmembran G-protein kenetli reseptör ailesinin bir üyesi ve bir birleşik kromoforun oluşur. Amino asit dizisi ve kromofor yapısı opsin ışığın farklı dalgaboylarına karşı rodopsin absorbansı etkiler. Foton kromofor tarafından absorbe edildiğinde rodopsin sonuçta zara bağlı iyon kanalları 28 açılmasına neden olur hücrede bir G-proteini başlatarak, aktif hale gelir. En nöronlar farklı olarak, fotoreseptör hücrelerinin ışık uyarısına cevap değişen amplitüdünde görece bir değişiklik olarak ölçülebilir kademeli potansiyel değişimler geçirirler. Tipik olarak, belirli birfotoreseptör tipi tek opsin genini ifade (istisnalar 8,10,29-31 mevcut olsa da). Sofistike renk görme, birçok omurgalılarda ve eklembacaklılar bulunan türden, her biri veya bazen daha fazla rodopsin türlerini ifade fotoreseptör hücrelerinin yüzlerce ya da binlerce karmaşık bir gözle elde edilir. Görsel bilgi renk ve hareket ile tam bir görüntünün algılanması sonucu, göz ve beyinde karmaşık aşağı nöral sinyalizasyonu ile fotoreseptör mozaik üzerinde yanıtları karşılaştırarak yakalanır. hücre içi kayıt yoluyla ışığın farklı dalga boylarında bir fotoreseptör hücre ham tepkilerini ölçmek sonra, onun spektral duyarlılığı hesaplamak mümkündür. Bu hesaplama fotoreseptör hücre yanıtı ancak 32 emer fotonların belirli özelliklerine, o emer fotonların sayısına bağlı olduğunu ifade Univariance İlkesi dayanmaktadır. Abso olan herhangi bir fotontepkiyi neden olacaktır rodopsin tarafından rbed. Uygulamada, bu hücrenin ham tepki genlik (rodopsin yüksek olasılık olduğu dalga boyu emici) (absorbe daha fazla foton) ışık şiddeti bir artış ya bağlı artış, ya da zirveye hassasiyeti doğru dalga boyunda bir kaymaya anlamına gelir. Biz bilinen yoğunluğu ve farklı dalga boylarında tepkiler aynı dalga boyunda ve aynı yoğunlukta ama bilinmeyen bağıl duyarlılık hücresel yanıtları ile ilgili bu prensip faydalanmak. Hücre tipleri genellikle dalga boyunda kendi duyarlılık doruklarına tarafından tespit edilir. Burada geniş bir araştırma topluluğuna bu yöntem daha erişilebilir hale odaklanarak, hücre içi kayıt ve kelebek gözünde fotoreseptör spektral duyarlılık analizi için bir yöntem göstermektedir. Hücre içi kayıt, özellikle böcekler renk görme ile ilgili olarak, literatürde yaygın kalmakla birlikte, Tha buldukmateryal ve yöntemler t açıklamaları genellikle tekniğin yeniden üretimi için izin vermek için çok kısa bulunmaktadır. Biz onun daha kolay çoğaltma izin amacı ile video formatında bu yöntem mevcut. Biz de kolay elde ve uygun fiyatlı ekipmanlar kullanılarak tekniği açıklar. Biz yeni ve karmaşık teknik optimize ederken araştırma yavaşlatmak sık sık rapor değil ortak uyarılar, adres.

determination of photoreceptor cell spectral sensitivity in an insect model from in vivo intracellular recordings

Hücre içi kayıt tek bir hücre belirli bir uyarana tepki nasıl belirlemek için kullanılan güçlü bir tekniktir. vizyon araştırmada, hücre içi kayıt tarihsel bugün hala kullanılmakta olan farklı ışık uyaranlara karşı bireysel fotoreseptör hücrelerinin hassasiyetlerini incelemek için kullanılan ortak bir teknik olmuştur. Ancak, göz hücre içi kayıt deneyleri çoğaltmak isteyen araştırmacılar için literatürde detaylı metodoloji bir eksiklik kalır. Burada daha genel göz fizyolojisini incelemek için bir model olarak böceği sunuyoruz. Böcek fotoreseptör hücreleri gözün yüzeyine yakın bulunan ve bu nedenle ulaşmak kolay ve vizyonu katılan mekanizmaların birçok hayvan filumlarında boyunca korunduğu vardır. Biz e az önce deneyimi olan araştırmacılara bu teknik daha erişilebilir hale getirmek amacı ile, bir kelebeğin gözünde fotoreseptör hücrelerinin in vivo hücre içi kayıt için temel prosedür açıklanmaktadırlectrophysiology. Biz tek bir hücreye bir cam mikroelektrot ve nihayet kayıt işlemini kendisi nasıl takılacağını, kayıt için canlı kelebek nasıl hazırlanacağını, gerekli temel donanımları tanıtmak. Biz de bireysel hücre tiplerinin spektral duyarlılığı belirlemek için ham tepki verilerinin temel analizini açıklar. Bizim protokol spektral duyarlılığı belirleyen odaklanır rağmen, diğer uyaranlara (örneğin, polarize ışık) ve yöntemin varyasyonları bu kurulum için geçerlidir.

Kayıt kurulum birçok unsuru, bir yazılı açıklama yeterli ayrıntı sağlamaz. Şekil 1 tam kayıt kurulumu katılan bileşenlerin şematik olarak göstermektedir. Şekil 2&#39;de, spektrumları bir düzeltme faktörü gereklidir neden sens ve ne bu düzeltme hesaplamak için gerekli olan vermek üzere, beyaz bir ışık ve her bir girişim filtresi için çizilir. 3 fotoğraf ve bunlar için kullanılan kardan kolun bir diyagramını göstermekted...

Watch this Scientific Journal Video about Determination of Photoreceptor Cell Spectral Sensitivity in an Insect Model from In Vivo Intracellular Recordings at JoVE.com

Determination of Photoreceptor Cell Spectral Sensitivity in an Insect Model from In Vivo Intracellular Recordings

hücre içi kayıt elektrofizyolojik teknik gösterdi ve bir kelebeğin bileşik gözünde tek fotoreseptör hücrelerinin spektral hassasiyetlerini belirlemek için kullanılır.

bir Böcek Modeli fotoreseptör hücre spektral Duyarlılık Belirlenmesi<em&gt; İn Vivo</em&gt; Hücre içi Kayıtlar

Intracellular recording is a powerful technique used to determine how a single cell may respond to a given stimulus. In vision research, intracellular ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Determination of Photoreceptor Cell Spectral Sensitivity in an Insect Model from In Vivo Intracellular Recordings

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

Embriyonik Omurilik Commissural Nöronlar Diseksiyon ve Kültür

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Single-unit In vivo Recordings from the Optic Chiasm of Rat

Single-unit In vivo Recordings from the Optic Chiasm of Rat

Tek birim In vivo</emSıçan, optik kiazma> Kayıtlar

Information about the visual world is transmitted to the brain in sequences of action potentials in retinal ganglion cell axons that make up the optic ...

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograd Floresan Etiketleme Belirlenen Nöronlar gelen Hedefli Hücre dışı Tek ünitesi Kayıt izin verir<em&gt; In vivo</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Ultrasonik Kan-beyin bariyeri bozulması ve Manganez kontrastlı MRG kullanma İşlevsel beyin görüntüleme

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals

Küçük Hayvanlar Kronik Sinir Kayıtlar için Ultra-hafif Motorlu Microdrive Tasarımı ve Montajı

The ability to chronically record from populations of neurons in freely behaving animals has proven an invaluable tool for dissecting the function of ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Akut Hipokampal Dilimler içinde Synaptically-uyarılmış astroglial ve Nöronal Cevaplarının İkili Elektrofizyolojik Kayıtlar

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Simultaneous Whole-cell Recordings from Photoreceptors and Second-order Neurons in an Amphibian Retinal Slice Preparation

Bir Amfibi Retina Dilim hazırlanması Fotoreseptörler ve İkinci dereceden nöronlar eş zamanlı tam hücreli Kayıtlar

One of the central tasks in retinal neuroscience  is to understand the circuitry of retinal neurons and how those connections are  responsible for shaping ...

Paired Whole Cell Recordings in Organotypic Hippocampal Slices

Organotipik Hipokampal Dilimleri eşleştirilmiş Tüm Hücre Kayıtlar

Pair recordings involve simultaneous whole cell patch clamp recordings from two synaptically connected neurons, enabling not only direct ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Fareler Soğuk Hassasiyeti ve Uyum belirlenmesi için Basit ve ucuz Yöntem

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Eşzamanlı<em&gt; Ex vivo</emİki retina&gt; Fonksiyonel Test tarafından<em&gt; In vivo</em&gt; Elektroretinogram Sistemi

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...