Name: physiological preparation of hair cells from the sacculus of the american bullfrog (rana catesbeiana)
Uploaded: 2017-03-17T15:00:00
Duration: 12 min 7 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Physiological Preparation of Hair Cells from the Sacculus of the American Bullfrog Rana catesbeiana at JoVE.com

The authors wish to acknowledge Dr. A. J. Hudspeth for funding and expertise in developing the preparations described in this paper. We also wish to thank Brian Fabella for creating and maintaining much of the custom equipment and software used in this protocol.
J. B. A. is supported by grant F30DC014215, J. D. S. is supported by grant F30DC013468, and both J. B. A. and J. D. S. are supported by grant T32GM07739 from the National Institutes of Health.

<ol>
	<li>Brandon, C. S., Voelkel-Johnson, C., May, L. A., Cunningham, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissection+of+Adult+Mouse+Utricle+and+Adenovirus-mediated+Supporting-cell+Infection.">Dissection of Adult Mouse Utricle and Adenovirus-mediated Supporting-cell Infection.</a> JoVE (Journal of Visualized Experiments). (61), e3734-e3734 (2012).</li><li>Howard, J., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compliance+of+the+hair+bundle+associated+with+gating+of+mechanoelectrical+transduction+channels+in+the+bullfrog's+saccular+hair+cell.">Compliance of the hair bundle associated with gating of mechanoelectrical transduction channels in the bullfrog's saccular hair cell.</a> Neuron. 1 (3), 189-199 (1988).</li><li>Jaramillo, F., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+of+the+hair+cell's+transduction+channels+at+the+hair+bundle's+top+by+iontophoretic+application+of+a+channel+blocker.">Localization of the hair cell's transduction channels at the hair bundle's top by iontophoretic application of a channel blocker.</a> Neuron. 7 (3), 409-420 (1991).</li><li>Assad, J. A., Hacohen, N., Corey, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voltage+dependence+of+adaptation+and+active+bundle+movement+in+bullfrog+saccular+hair+cells.">Voltage dependence of adaptation and active bundle movement in bullfrog saccular hair cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 86 (8), 2918-2922 (1989).</li><li>Benser, M. E., Issa, N. P., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hair-bundle+stiffness+dominates+the+elastic+reactance+to+otolithic-membrane+shear.">Hair-bundle stiffness dominates the elastic reactance to otolithic-membrane shear.</a> Hearing research. 68 (2), 243-252 (1993).</li><li>Martin, P., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+hair-bundle+movements+can+amplify+a+hair+cell's+response+to+oscillatory+mechanical+stimuli.">Active hair-bundle movements can amplify a hair cell's response to oscillatory mechanical stimuli.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (25), 14306-14311 (1999).</li><li>Salvi, J. D., &#211; Maoil&#233;idigh, D., Fabella, B. A., Tobin, M., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+a+hair+bundle's+mechanosensory+function+by+its+mechanical+load.">Control of a hair bundle's mechanosensory function by its mechanical load.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (9), E1000-E1009 (2015).</li><li>Martin, P., Bozovic, D., Choe, Y., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+Oscillation+by+Hair+Bundles+of+the+Bullfrog's+Sacculus.">Spontaneous Oscillation by Hair Bundles of the Bullfrog's Sacculus.</a> Journal of Neuroscience. 23 (11), 4533-4548 (2003).</li><li>Hudspeth, A. J., Lewis, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+electrical+resonance+and+frequency+tuning+in+saccular+hair+cells+of+the+bull-frog,+Rana+catesbeiana.">A model for electrical resonance and frequency tuning in saccular hair cells of the bull-frog, Rana catesbeiana.</a> The Journal of physiology. 400, 275-297 (1988).</li><li>Hudspeth, A. J., Lewis, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+analysis+of+voltage-and+ion-dependent+conductances+in+saccular+hair+cells+of+the+bull-frog,+Rana+catesbeiana.">Kinetic analysis of voltage-and ion-dependent conductances in saccular hair cells of the bull-frog, Rana catesbeiana.</a> The Journal of physiology. , (1988).</li><li>Fisher, J. A. N., Kowalik, L., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+electrical+resonance+in+hair+cells.">Imaging electrical resonance in hair cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (4), 1651-1656 (2011).</li><li>Patel, S. H., Salvi, J. D., &#211; Maoil&#233;idigh, D., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency-selective+exocytosis+by+ribbon+synapses+of+hair+cells+in+the+bullfrog's+amphibian+papilla.">Frequency-selective exocytosis by ribbon synapses of hair cells in the bullfrog's amphibian papilla.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 32 (39), 13433-13438 (2012).</li><li>Gale, J. E., Meyers, J. R., Periasamy, A., Corwin, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+of+bundleless+hair+cells+and+subsequent+bundle+replacement+in+the+bullfrog's+saccule.">Survival of bundleless hair cells and subsequent bundle replacement in the bullfrog's saccule.</a> Journal of neurobiology. 50 (2), 81-92 (2002).</li><li>Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanoelectrical+transduction+by+hair+cells+of+the+bullfrog's+sacculus.">Mechanoelectrical transduction by hair cells of the bullfrog's sacculus.</a> Progress in brain research. 80, 129-135 (1989).</li><li>Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+the+active+process+of+hair+cells+with+cochlear+function.">Integrating the active process of hair cells with cochlear function.</a> Nature Reviews Neuroscience. 15 (9), 600-614 (2014).</li><li>Corey, D. P., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+latency+of+vertebrate+hair+cells.">Response latency of vertebrate hair cells.</a> Biophysical journal. 26 (3), 499-506 (1979).</li><li>Cheung, E. L. M., Corey, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ca2+Changes+the+Force+Sensitivity+of+the+Hair-Cell+Transduction+Channel.">Ca2+Changes the Force Sensitivity of the Hair-Cell Transduction Channel.</a> Biophysical journal. 90 (1), 124-139 (2006).</li><li>Choe, Y., Magnasco, M. O., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+amplification+of+hair-bundle+motion+by+cyclical+binding+of+Ca2++to+mechanoelectrical-transduction+channels.">A model for amplification of hair-bundle motion by cyclical binding of Ca2+ to mechanoelectrical-transduction channels.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (26), 15321-15326 (1998).</li><li>Assad, J. A., Corey, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+active+motor+model+for+adaptation+by+vertebrate+hair+cells.">An active motor model for adaptation by vertebrate hair cells.</a> Journal of Neuroscience. 12 (9), 3291-3309 (1992).</li><li>Crawford, A. C., Evans, M. G., Fettiplace, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+and+adaptation+of+transducer+currents+in+turtle+hair+cells.">Activation and adaptation of transducer currents in turtle hair cells.</a> The Journal of physiology. , 405-434 (1989).</li><li>Howard, J., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+relaxation+of+the+hair+bundle+mediates+adaptation+in+mechanoelectrical+transduction+by+the+bullfrog's+saccular+hair+cell.">Mechanical relaxation of the hair bundle mediates adaptation in mechanoelectrical transduction by the bullfrog's saccular hair cell.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84 (9), 3064-3068 (1987).</li><li>Purves, R. 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+release+of+drugs+from+iontophoretic+pipettes.">The release of drugs from iontophoretic pipettes.</a> Journal of Theoretical Biology. 66 (4), 789-798 (1977).</li><li>Tinevez, J. Y., J&#252;licher, F., Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unifying+the+various+incarnations+of+active+hair-bundle+motility+by+the+vertebrate+hair+cell.">Unifying the various incarnations of active hair-bundle motility by the vertebrate hair cell.</a> Biophysical journal. 93 (11), 4053-4067 (2007).</li><li>&#211; Maoil&#233;idigh, D., Nicola, E. M., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+diverse+effects+of+mechanical+loading+on+active+hair+bundles.">The diverse effects of mechanical loading on active hair bundles.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (6), 1943-1948 (2012).</li><li>Kennedy, H. J., Crawford, A. C., Fettiplace, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+generation+by+mammalian+hair+bundles+supports+a+role+in+cochlear+amplification.">Force generation by mammalian hair bundles supports a role in cochlear amplification.</a> Nature. 433 (7028), 880-883 (2005).</li><li>van Netten, S. M., Khanna, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stiffness+changes+of+the+cupula+associated+with+the+mechanics+of+hair+cells+in+the+fish+lateral+line.">Stiffness changes of the cupula associated with the mechanics of hair cells in the fish lateral line.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (4), 1549-1553 (1994).</li><li>Bormuth, V., Barral, J., Joanny, J. F., J&#252;licher, F., Martin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transduction+channels'+gating+can+control+friction+on+vibrating+hair-cell+bundles+in+the+ear.">Transduction channels' gating can control friction on vibrating hair-cell bundles in the ear.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (20), 7185-7190 (2014).</li><li>Crawford, A. C., Evans, M. G., Fettiplace, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+actions+of+calcium+on+the+mechano-electrical+transducer+current+of+turtle+hair+cells.">The actions of calcium on the mechano-electrical transducer current of turtle hair cells.</a> The Journal of physiology. , 369-398 (1991).</li><li>Kozlov, A. S., Risler, T., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+motion+of+stereocilia+assures+the+concerted+gating+of+hair-cell+transduction+channels.">Coherent motion of stereocilia assures the concerted gating of hair-cell transduction channels.</a> Nature Neuroscience. 10 (1), 87-92 (2007).</li><li>Lumpkin, E. A., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+free+Ca2++concentration+in+hair-cell+stereocilia.">Regulation of free Ca2+ concentration in hair-cell stereocilia.</a> Journal of Neuroscience. 18 (16), 6300-6318 (1998).</li></ol>

The authors declare no competing interests.

ضمن كييس الضفدع وتقع عدة آلاف من خلايا الشعر الحسية يسهل الوصول إليها. نحن هنا لشرح استخراج وإعداد كييس للتسجيلات واحدة واثنين من الغرفة. تسمح هذه الاستعدادات اثنين من كلتا الدراستين الميكرو ميكانيكية والكهربية للخلايا الشعر وحزم المرتبطة بها. لأن الأنسجة يمكن البقاء على قيد الحياة لعدة ساعات مع استبدال متكررة من المياه المالحة غنية بالأوكسجين، قد تستمر التجارب لفترات طويلة. تبقى خلايا الشعر في هذه الاستعدادات عادة قابلا للتطبيق لتسجيل مسرى مكروي لمدة تصل إلى 6 ساعات بعد تشريح، بينما تتأرجح حزم الشعر بشكل عفوي لمدة تصل إلى 24 ساعة بعد الاستخراج. استخراج ناجحة وتصاعد للكييس يتوقف على التغلب العديد من التحديات المشتركة. أولا، على اتصال مباشر مع السطح القمي من البقعة الكييس ينبغي تجنبها في جميع أنحاء الداخلي الإعداد. يوفر العصب الكيسي مقبض مريح لmanipu آمنlation من كييس. مرة واحدة الافراج عن بقية الأجهزة الداخلية الأذن، ينبغي نقل كييس باستخدام ماصة الجوف كبير في حين تبقى مغمورة في السوائل لتجنب الأضرار الميكانيكية لظهارة لها الحسية. يجب أن تكتمل إزالة غبار الأذن من سطح البقعة الصفراء دون الأضرار الميكانيكية للخلايا الشعر. لأن غبار الأذن تكمن مباشرة فوق البقعة، وخلايا الشعر يمكن أن تتضرر من جراء الاتصال العرضي بين أدوات تشريح وغشاء الحصيات السمعية أثناء إزالة غبار الأذن. لتجنب الضرر، ونحن نوصي بأن كتلة هلامية من غبار الأذن سيعقد في مكان بعيد عن البقعة وإزالتها ككتلة واحدة. هذا يتجنب تفتيت الكتلة otoconial إلى العديد من مجموعات، كل ذلك من شأنه أن يكون استخراجه بشكل فردي. إذا بقيت مجموعات صغيرة من غبار الأذن ويمكن إزالتها مع ضغط السائل لطيف بايدي ماصة باستور. ينطوي على التحدي الأخير تشكيل ختم ضيق بين ساحة كييس والألومنيوم تصاعد فيإعداد من مجلسين. توظيف مربع مع ثقب صغير بما يكفي للسماح للتداخل من حوالي 100 ميكرون بين كييس والمحيطة تصاريح الألومنيوم ختم كاملة من الأنسجة. وينبغي تقديم الغراء في اتصال مع ما يقرب من 100 ميكرون من الأنسجة الكييس حول محيط البقعة من أجل تشكيل ختم مشددة. تركيز الكالسيوم الحرة 2+ اعتبار مهم في دراسة خلايا الشعر. كاليفورنيا 2+ ينظم التكيف السريع والبطيء على حد سواء، وبالتالي تحديد حركية الجهاز mechanotransduction وخصائص الظواهر عملية نشطة وربطة الشعر، بما في ذلك عفوية حزمة الحركة 8، 23. الكالسيوم اللمفي الباطن في الجسم الحي موجود في 250 ميكرومتر، وبالتالي يتم تقييم حركية أكثر أهمية من الناحية الفسيولوجية في هذا التركيز (مونسيل JHR، R. جاكوبس، وAJ Hudspeth. Unpublisالملاحظات هيد 16). ومع ذلك، تسجيلات مسرى مكروي من خلايا الشعر تتطلب تركيز الكالسيوم الخارجي تتجاوز 2 ملم لختم السليم للغشاء الخلوي حول مسرى مكروي. ولذلك فمن الضروري استخدام المياه المالحة عالية من الكالسيوم لهذه التجارب. وأخيرا، قد يرغب المرء لدراسة آثار الكالسيوم الخارجي على mechanotransduction باستخدام مجموعة متنوعة من تركيزات الكالسيوم. في هذه الحالات، من المهم أن نتذكر أن تركيزات الكالسيوم أقل من 1 ميكرومتر وعادة ما يؤدي إلى تمزق الارتباط طرف وخسارة لا رجعة فيها تنبيغ 28. الاستعدادات التجريبية المذكورين هنا تسمح لمجموعة من القياسات الفيزيائية الحيوية في خلايا الشعر. ومع ذلك، قياسات إضافية يمكن إجراء تعديلات طفيفة على هذه الاستعدادات. في إعداد الكيسي مطوية، وتصور حزم الشعر أفقيا. التصوير الشعر حزمة الحركة من هذا المنطلق تكشف يذكره متماسكايون على المديين القصير وطويل القامة أهداب ساكنة 29. هنا يتم فصل البقعة الكييس أول من الأنسجة الكامنة ومطوية في وقت لاحق على طول محور يحددها العصب الكيسي بحيث حزم الشعر تواجه الخارج وتصور أفقيا في تجعد. والتعديل الثاني، تفكك خلايا الشعر، ويمكن دراسة كل من حزمة الخلية الشعر وسوما لها. وفصل خلايا الشعر ميكانيكيا على شريحة زجاجية للتصوير والكهربية تسجيل 30. وأخيرا، خلايا الشعر يمكن مقذوف من ظهارة باتباع بروتوكول تفكك مماثلة ولكن من دون خطوة التفكك الميكانيكية. هذه النتائج العلاج في خلايا الشعر الذي قذف تدريجيا من ظهارة، وتوفير الوصول basolateral عن التسجيلات الكهربية وتقليل الأضرار الميكانيكية. هذه الاستعدادات والعديد من التعديلات التي تدل على براعة كييس الضفدع كنظام نموذج لفيزيائيةدراسة خلايا الشعر الحسية.

أجهزة acousticolateralis من الثدييات تمتلك بنية معقدة وتقع ضمن مكانة التشريحية التي يمكن أن يكون من الصعب الوصول إليها. على سبيل المثال، تتكون القوقعة الثدييات متاهة المتصاعد، وجزءا لا يتجزأ من داخل العظم الصدغي سميكة. عزل القوقعة غالبا ما يسبب التلف الميكانيكي إلى الخلايا الحسية الكذب داخلها، وبالتالي قد ثبت أن يكون مهمة صعبة 1. وهكذا تحولت علماء الأعصاب لنموذج النظم التي يتم استخراج بسهولة أكبر من المعتكف من الأذن. واحد من أنظمة نموذج هذه، وكييس من الضفدع الأمريكي (رنا catesbeiana)، كانت لعقود طويلة أثمرت فكرة تعميم إلى وظيفة جهاز سمعي والدهليزي. وكييس هو الجهاز مختلط وظيفة مع الأدوار الحسية في كل جلسة التردد المنخفض والإحساس الزلزالي. الخلايا الحسية من كييس هي خلايا الشعر لها، محولات الطاقة المتخصصة التي تحول الطاقة الميكانيكيةإلى إشارات كهربائية داخل أجهزتنا السمعية والدهليزي. إسقاط من السطح القمي كل خلية الشعر هو mechanosensitive ربطة الشعر التي تضم خصلة متدرجة من الزغيبات الصغيرة موسعة دعا أهداب ساكنة. مترابطة نصائح من أهداب ساكنة المجاورة من البروتينات الارتباط طرف الخيطية التي ميكانيكيا بوابة القنوات الأيونية في الاستجابة للمؤثرات الميكانيكية 2، 3. على الرغم من أن الأجهزة السمعية والدهليزي تستجيب لأنواع مختلفة من المحفزات، إلا أنهما يشتركان آلية الكشف المشتركة. هذه القواسم المشتركة راء العديد من الخبرات المكتسبة في mechanotransduction خلايا الشعر من خلال دراسات كييس الضفدع. على سبيل المثال، تمت دراسة عملية نشطة الخلية الشعر على نطاق واسع في هذا الجهاز 4، 5، 6، 7، وربطة الشعر توظف عملية مستهلكة للطاقة لانتاج الميكانيكيةعمل. وقد تبين ليس فقط أن خلايا الشعر تولد العمل النشط 6، ولكن تم كشف النقاب عن آليات متميزة الكامنة وراء عملية نشطة وخصائص ضبط خلية الشعر من خلال دراسات الضفدع acousticolateralis الأجهزة. وتشمل هذه النشطة الشعر حزمة الحركة (8) وخلية الشعر الرنين الكهربائي 9، 10، 11 في كييس والانتقائية تردد في الخلية الشعر المشبك الشريط 12 في حليمة البرمائيات. كييس الضفدع وتناشد علماء الأعصاب الحسية لأسباب عديدة. وخلافا للالقوقعة الثدييات، هذا الجهاز تكمن داخل الكبسولة يمكن الوصول إليها بسهولة. ثانيا، يمكن خلايا الشعر داخل هذا الجهاز يبقى صحي لعدة ساعات في ظل ظروف مناسبة 13، 14. هذا يسمح experimentatأيون على هذه الخلايا على مدى فترات زمنية طويلة نسبيا مع نظرائهم الثدييات. ثالثا، الجهاز يحمل انحناء قليلا، والسماح سهولة التلاعب. رابعا، ويتألف كل جهاز من ألف أو أكثر من خلايا الشعر 15، وتوفير كل إنتاجية عالية واحتمال كبير لتحديد مجموعة مناسبة من خلايا الشعر لتجربة معينة. وأخيرا، هو تصور كييس الضفدع بسهولة نظرا لركاكة هذا الجهاز وحجم كبير من الخلايا شعره. توفر هذه الخصائص مرونة كبيرة لدراسة الخلايا الحسية في كييس الضفدع ل. اعتمادا على هذه المسألة في يد واحدة من عدة الاستعدادات التجريبية يمكن الحصول عليها من كييس. وأبسط هذه هي إعداد-غرفة واحدة. هنا يجمد كييس في غرفة مليئة perilymph الاصطناعي، والمياه المالحة الغنية الصوديوم والكالسيوم عالية. هذا المستحضر يمكن دراسة التيارات خلية الشعر والميكانيكا ربطة الشعر الأساسية. والتكوين ثان، وإعداد من مجلسين، ويمكن استخدامها لدراسة الحركات ربطة الشعر عفوية. هنا يتعرض الجانب قمية من خلايا الشعر لالمالحة البوتاسيوم الغنية والكالسيوم الفقراء يسمى اللمف الجواني الاصطناعي، في حين أن استحم الجانب basolateral في perilymph الاصطناعي. هذين القسمين تحاكي الترتيب في الجسم الحي من ملاحات وتوفر بيئة تسمح حزم الشعر إلى التأرجح من تلقاء أنفسهم. وصفنا في هذه الورقة إعداد كييس الضفدع لدراسة الفيزيائية الحيوية من خلايا الشعر الحسية لها. علينا أولا توفير تصوير مفصل لعزل هذا الجهاز من الأذن الداخلية الضفدعة. نحن ثم وصف كل من واحدة واثنين من غرفة الاستعدادات التجريبية وتشمل نتائج ممثل عن كل التكوين.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="790">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td colspan="4" height="20" style="height:20px;width:789px;">Common to both preparations</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Stereo-dissection microscope</td>
			<td style="width:189px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">MZ6</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Tricaine methanesulfonate</td>
			<td style="width:189px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">E10521</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Metal pithing rod</td>
			<td style="width:189px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">10140-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Vannas spring scissors</td>
			<td style="width:189px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">15000-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Dumont #5 forceps</td>
			<td style="width:189px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11252-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Glass Pasteur pipette and bulb (x2)</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">22-042816</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:299px;">Fine eyelash mounted on a hypodermic needle</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">22-557-172</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Dow-corning vacuum grease</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-635-5C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Syringe for vacuum grease</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-829-45</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">35 mm Petri dish (x2-3)</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">08-772A</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Micropipette puller</td>
			<td style="width:189px;">Sutter</td>
			<td style="width:119px;">P-97 or P-2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">120 V Solenoid puller</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Home-made, see parts list</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Sputter coater</td>
			<td style="width:189px;">Anatech USA</td>
			<td style="width:119px;">Hummer 6.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Current source for iontophoresis</td>
			<td style="width:189px;">Axon Instruments</td>
			<td style="width:119px;">AxoClamp 2B</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Piezoelectric actuator</td>
			<td style="width:189px;">Piezosystem Jena</td>
			<td style="width:119px;">P-150-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Amplifier for piezoelectric actuator</td>
			<td style="width:189px;">Piezosystem Jena</td>
			<td style="width:119px;">ENV800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:299px;">Borosilicate glass capillary</td>
			<td style="width:189px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">1B120F-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Name</td>
			<td style="width:189px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="4" height="20" style="height:20px;width:789px;">For one-chamber preparation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Microelectrode amplifier</td>
			<td style="width:189px;">Axon Instruments</td>
			<td style="width:119px;">AxoClamp 2B</td>
			<td>Can be used for iontophoresis and microelectrode recordings simultaneously</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Magnetic pins (x2)</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Home-made, see parts list</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Open-top chamber with magnetic sheet</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Home-made, see parts list</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Name</td>
			<td style="width:189px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="4" height="20" style="height:20px;width:789px;">For two-chamber preparation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Upper chamber</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Supplementary file 1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Troughed lower chamber</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Supplementary file 2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Aluminum foil</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">01-213-100</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Mounting block</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Supplementary file 3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Wooden applicator sticks</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">23-400-112</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Teflon sheet</td>
			<td style="width:189px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">8545K12</td>
			<td>For teflon applicator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Cyanoacrylate glue</td>
			<td style="width:189px;">3M</td>
			<td style="width:119px;">1469SB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Lab tissues (Kimwipes)</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">06-666A</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Gentamicin sulfate</td>
			<td style="width:189px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G1914</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Quick-setting epoxy</td>
			<td style="width:189px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">7605A18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">18 mm glass coverslips</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">12-546</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Name</td>
			<td style="width:189px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Saline components</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">NaCl</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S271-3</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">KCl</td>
			<td style="width:189px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P4504-500G</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:299px;">CaCl2 &#8226; 2H2O</td>
			<td style="width:189px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">10035-04-8</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">HEPES</td>
			<td style="width:189px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">H3375-100G</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">D-(+)-glucose</td>
			<td style="width:189px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G7021</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Name</td>
			<td style="width:189px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="4" height="20" style="height:20px;width:789px;">Parts lists for home-made equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Solenoid puller</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Solenoid</td>
			<td style="width:189px;">Guardian Electric</td>
			<td style="width:119px;">A420-065426-00</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Foot-pedal switch</td>
			<td style="width:189px;">Linemaster</td>
			<td style="width:119px;">T-51-SC36</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:299px;">Pipette holder</td>
			<td style="width:189px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:119px;">MEH900R</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Coarse manipulator</td>
			<td style="width:189px;">Narishige Group</td>
			<td style="width:119px;">MM-3</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Platinum wire</td>
			<td style="width:189px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">25093</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Power supply</td>
			<td style="width:189px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">Z050-261</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Name</td>
			<td style="width:189px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Magnetic pins</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Epoxy</td>
			<td style="width:189px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">7556A33</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">1 mm thickness aluminum</td>
			<td style="width:189px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">89015K45</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Insect pins</td>
			<td style="width:189px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">26000-40</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Name</td>
			<td style="width:189px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Open-top magnetic chamber</td>
			<td style="width:189px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Flexible magnetic strip</td>
			<td style="width:189px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">5759K75</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">1 mm thickness aluminum</td>
			<td style="width:189px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">89015K45</td>
			<td>Other sources can be used</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

physiological preparation of hair cells from the sacculus of the american bullfrog (rana catesbeiana)

دراسة السمع والتوازن تقع على الأفكار المستقاة من الدراسات الفيزيائية الحيوية أنظمة نموذجية. واحدة من هذه النموذج، وكييس من الضفدع الأمريكي، أصبحت الدعامة الأساسية للبحث السمعي والدهليزي. وقد كشفت الدراسات التي أجريت على هذا الجهاز كيف الشعر الخلايا الحسية يمكن الكشف بنشاط إشارات من البيئة. لأن هذه الدراسات، ونحن الآن فهم أفضل للالنابضة الميكانيكية وتوطين قنوات التنبيغ خلية الشعر، دور الكالسيوم في التكيف الميكانيكية، وهوية التيارات خلية الشعر. استمر هذا الجهاز للوصول للغاية لتوفير نظرة ثاقبة على عمل خلايا الشعر. نحن هنا وصف إعداد كييس الضفدع للدراسات الفيزيائية الحيوية في خلايا الشعر لها. نحن تشمل إجراء تشريح كامل وتوفير بروتوكولات محددة لإعداد كييس في سياقات محددة. ندرج بالإضافة إلى النتائج ممثل باستخدام هذا الإعداد، بما في ذلك حسابربطة الشعر لحظية علاقة القوة التشريد وقياس التذبذب عفوية حزمة و.

ظهارة حسية من كييس الضفدع يمكن أن تستخدم في تشكيلات مختلفة للتحقيق في علم وظائف الأعضاء من خلايا الشعر. لأن الأنسجة مسطحة نسبيا، ويمكن تثبيته في كل من الاستعدادات واحدة واثنين من الغرفة. يوفر التكوين غرفة واحدة الإعداد بسيطة عن التسجيلات الكهربية والميكرو ميكانيكية من خلايا الشعر. إعداد من مجلسين بدلا يحاكي كل من اللمف الجواني ومقصورات المحيط باللمف على التوالي الجانبين قمي والقاعدية من خلايا الشعر. هذه المقصورات معا توفير بيئة من الناحية الفسيولوجية ذات الصلة لدراسة mechanotransduction من قبل خلايا الشعر. خصائص الحساسية وتنبيغ من خلايا الشعر تكمن وراء استجابة الكهربائية لالتحفيز الميكانيكي. لتحقيق هذه الميزات، سجلنا في وقت واحد من فرد الشعر الخلية موقف حزمة وإمكانات مستقبلات الخلية (الشكل 2). علينا أولا إرفاق الألياف الزجاجية المرنة لمبة kinociliary من ربطة الشعر لتطبيق نبضات القوة. نحن ثم تقاس التشريد وربطة الشعر باستخدام الضوئي المزدوج نظام 2 (الشكل 2A). اكتسبناها في نفس الوقت إمكانية الخلية الشعر من قبل التخوزق الخلية مع مسرى مكروي حاد. حصلنا على منحنى النزوح رد بالتخطيط للاستجابة ذروة الجهد التي تسببها كل التحفيز الميكانيكي من التشريد المقابلة حزمة الشعر (الشكل 2B). رد الكهربائية الخلية الشعر التشبع لكل القيم القصوى positive- والتشريد السلبي. الحد من غشاء المحتملة مع الخطوات النزوح السلبية يدل على وجود يستريح الداخل mechanotransduction الحالية. هو منظم هذا يستريح الحالية بفعل كا 2+ على حد سواء السريعة والبطيئة التكيف 17، <suص الطبقة = &quot;XREF&quot;&gt; 18، 19، 20، 21. يعتمد سلوك خلية الشعر ليس فقط على الخصائص الكهربائية، ولكن أيضا على ميكانيكا دقيقة من حزمة في الشعر الحسية. يقلد التكوين من مجلسين فصل اللمف الجواني وperilymph في الجسم الحي، وتوفير الظروف المثالية لدراسة الميكانيكا ربطة الشعر. في ظل هذه الظروف ومع غشاء الحصيات السمعية إزالتها، يمكن حزم الشعر تتذبذب بشكل عفوي 6. نحن هنا استخدمت إعداد من مجلسين لتقييم ميكانيكا دقيقة من حزم الفردية. سجلنا التذبذبات عفوية من ربطة الشعر التي تلقي بظلالها على ثنائي الضوئي النزوح رصد (الشكل 3). لتقييم دور أمينوغليكوزيد الجنتاميسين مضاد حيوي على mechanotransduction، نحن rele iontophoretically<html> ASED جنتاميسين مباشرة على ربطة الشعر (الشكل 3). تركيز الجنتاميسين صدر يرتفع بشكل متناسب مع التيار مرت micropipette. جنتاميسين يمنع التذبذبات ربطة الشعر ويدفع ثابت إزاحة حزمة نحو جانبها طويل القامة. وتعكس هذه التأثيرات دور جنتاميسين باعتبارها حاصرات قنوات المفتوحة التي تحافظ على حالة فتح قنوات mechanotransduction في حين تمنع المسام تخلل بهم. الرحلان الشاردي للمواد الكيميائية اتهم تصاريح محلية وإطلاق للقياس الكمي للمواد الكيميائية بتركيزات مختلفة في غياب السائل تعطل الميكانيكية الناجمة عن تدفق وبالتالي مناسبة بشكل مثالي لدراسة العضيات mechanosensitive مثل ربطة الشعر 22. دعت حركة عفوية وربطة الشعر من التفاعل بين التكيف وغير الخطية حزمة صلابة 7،XREF &quot;&gt; 8 و 23 و 24. هذا الاقتراح العفوية هي التوقيع على عملية نشطة ربطة الشعر، والذي يحول الطاقة إشارة إلى الأعمال الميكانيكية للتغلب على السحب لزج. وقد ثبت حزم الشعر لعرض صلابة لحظية غير الخطية في الدهليزي 2 والسمعية 25، والخط الجانبي أنظمة 26. قمنا بقياس مباشرة صلابة لحظية من ربطة الشعر الفردية من كييس الضفدع في (الشكل 4). ولتحقيق ذلك، نحن إلى جانب غيض من الألياف الزجاجية مرنة لمبة kinociliary حزمة الشعر (الشكل 4A). لقد نجينا من القوات الى ربطة الشعر من خلال طرد القاعدة من الألياف و. القوة المبذولة على ربطة الشعر من الألياف التحفيز يناظر الفرق بين تشرد بس الألياف له والحافة، مضروبا تصلب الألياف و2، 27. تقديم نبضات عبر مجموعة من قوات يكشف عن العلاقة بين القوة المبذولة على حزمة والتشريد التي تلت ذلك حزمة و. المنحدر من هذه العلاقة قوة الإزاحة يتوافق مع ربطة الشعر صلابة لحظية (الشكل 4A). يسمح هذا الأسلوب لنا لقياس صلابة لحظية لحزمة الفردية بوصفها وظيفة من انحراف في الشكل (4B). يعرض منحنى القوة التشريد لحظية علاقة غير خطية، وكشف عن صلابة غير الخطية من حزمة أكثر من مجموعة من حوالي 20 نانومتر حول موقف يستريح لها. خارج هذا النطاق، وربطة الشعر تتصرف مثل المواد Hookean، وتصلب في خطية عن الانحرافات درجة كبيرة. demonst هذه النتائجمعدل براعة كييس الضفدع في دراسة علم وظائف الأعضاء خلايا الشعر. باستخدام هذه والاستعدادات الأخرى، يمكن للمرء أن استكشاف mechanotransduction في مراحل متعددة في نقل المعلومات من حزمة نحو الدماغ. <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/55380/55380fig1.jpg" /> الشكل 1: تشريح الأذن الداخلية على الضفدع ل. (أ) عرض الحنك العلوي الضفدع من جانبها بطني يسمح تحديد النفير (دائرة). التفكير الجانبي من الجلد الذي يغطي الجانب الأيمن من الحنك العلوي يكشف عن مكان وجود الأذن الداخلية (مربع متقطع). (ب) ازالة الغضروف على الجانب البطني من العظم الصدغي الضفدعة يفتح الكبسولة أذني (خط متقطع). (C) عرض هو صورة التكبير أعلى من الكبسولة، التي فيها كييس، الحوقلة، CN الثامن، وكنائس جنوب أفريقيا<html> جزيئية العصبية يمكن التعرف بسهولة. (D) وجهة نظر من الكبسولة بعد إزالة الأعضاء الداخلية الأذن يكشف مواقع القنوات نصف دائري. (E) بعد إزالة الأذن معزولة الداخلية، وكييس، الحوقلة، والثامن العصب القحفي (CN الثامن) عشر يمكن بسهولة التعرف عليها. (F) وكييس معزولة يمتلك جذع قصير من العصب الكيسي وغشاء الحصيات السمعية الكذب على قمة ظهارة لها الحسية. تسميات تتوافق مع (ط) كييس، (ب) الحوقلة، (ج) CN الثامن، (د) العصب الكيسي، و (ت) غشاء الحصيات السمعية. محور التسميات P و A تتوافق على التوالي لتوجيهات الخلفي والأمامي. تمثل الحانات مقياس 1 سم (A، B)، 1 ملم (C، D، E)، و 400 ميكرون (F). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55380/55380fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> الصورة &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; اضغط هنا لتحميل نسخة متجه من هذا الرقم. <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/55380/55380fig2.jpg" /> الشكل 2: منحنى التشريد والاستجابة للخلية واحدة الشعر. (A) وقد رافق غيض من الألياف الزجاجية التحفيز لمبة kinociliary من ربطة الشعر وقاعدة الألياف في والنازحين في وقت لاحق عبر تسع خطوات منفصلة. وقد تتبع موقف حزمة على نظام ثنائي الضوئي، ويقاس في نفس الوقت إمكانية مستقبله باستخدام مسرى مكروي الذي صدر من خلال مكبر للصوت في وضع جسر الانتاج. وكانت المقاومة طرف القطب 95 MΩ وكانت إمكانات غشاء يستريح حزمة من -47 بالسيارات. (ب) وهناك مؤامرة من إمكانات مستقبلات حزمة باعتبارها وظيفة من النزوح لها يكشف عن علاقة غير خطية بين استجابة حزمة ولموضع. كل نقطة يتوافق مع متوسط ​​المحتملين ويعني تشريد أكثر من نافذة الوقت 2.5 مللي ثانية، ابتداء من 2.5 مللي بعد ظهور التحفيز الميكانيكي. يمثل كل لون مجموعة من السلاسل الزمنية المقابلة لنفس نبض النزوح. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55380/55380fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55380/Figure2_Xd_Xc_Vm_version4.eps" target="_blank">الرجاء الضغط هنا لتحميل نسخة متجه من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/55380/55380fig3.jpg" /> الشكل (3): تأثير جنتاميسين على عفوية الشعر حزمة التذبذب. وسجلت حركة عفوية من ربطة الشعر في إعداد من مجلسين باستخدام نظام الضوئي المزدوج. في غياب الإفراج iontophoretic الجنتاميسين (0 غ)، والشعريعرض حزمة التذبذبات متماثل. فيما تتزايد شدة التيار مرت من خلال ماصة iontophoretic مليئة 500 ملي ينمو كبريتات جنتاميسين (10 غ، 20 غ)، وتواتر الرحلات الشعر الرزمة يسقط في الطريقة التي تعتمد على الجرعة ويقابل حزمة نحو حافته طويل القامة لفترة أطول فترات من الزمن. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55380/55380fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55380/Figure3_GentaSpontOsc_version2.eps" target="_blank">الرجاء الضغط هنا لتحميل نسخة متجه من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (4)" src="/files/ftp_upload/55380/55380fig4.jpg" /> الشكل 4. احتساب حزمة الشعر لحظية صلابة. (أ) والألياف التحفيز (أحمر) من صلابة K F يقترن رس لمبة kinociliary (البني) من ربطة الشعر الفردية (الصفراء). تهجير قاعدة من الألياف مسافة معروفة X F يتسبب في حزمة لنقل المسافة X ب. الفرق بين النزوح من الألياف وحزمة يتناسب مع القوة المبذولة على حزمة من الألياف التحفيز، F F. تكرار هذا عبر مجموعة من القوات ينتج علاقة قوة النزوح حظية (يمين)، المنحدر الذي يتوافق مع صلابة لحظية حزمة الشعر. (ب) وأخضعت حزمة الفردية لإجبار نبضات من زيادة حجم والتشريد في غضون 50 مللي ثانية الأولى بعد أن تم قياس بداية النبض (نقطة زرقاء). هنا تعرض ربطة الشعر صلابة لحظية غير الخطية على مجموعة من حوالي 20 نانومتر حول موقف يستريح لها. المنحنى الأحمر يتوافق مع نوبة إلى العلاقة F = ك * X - 60 * ض * (1 / (1 + إكسب (- ي *<html> (X - X 0) / (ك ب * T))) + F 0، حيث F هي القوة المطبقة على حزمة، X هو حزمة من التشرد، ك = 790 ± 51 μN ∙ م -1 هو حزمة وثابت صلابة عند كل القنوات إما مغلقة أو مفتوحة، ض = 0.43 ± 0.04 السندات الإذنية هو قوة الربيع النابضة واحد، X 0 = 2 ± 1.9 نانومتر هو موقف حزمة والتي 50٪ من قنواتها مفتوحة، ك باء بولتزمان ثابت، T هي درجة الحرارة، وF 0 = 11.7 ± 1.3 السندات الإذنية هو قوة الإزاحة. تناسب يمتلك معامل التحديد 0.98. كان الألياف التحفيز صلابة من 107 μN ∙ م -1. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55380/55380fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> وفاق / ftp_upload / 55380 / Figure4_v5.eps &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; اضغط هنا لتحميل نسخة متجه من هذا الرقم. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td rowspan="2"> المذاب </td><td rowspan="2"> صيغة وزن (ز / مول) </td><td colspan="2"> أضف إلى 1 L </td></tr><tr><td> perilymph الاصطناعي </td><td> اللمف الجواني الاصطناعي </td></tr><tr><td> كلوريد الصوديوم </td><td> 58.4 </td><td> 6.54 ز </td><td> 0.117 غرام </td></tr><tr><td> بوكل </td><td> 0.149 </td><td> 0.149 غرام </td><td> 8.62 ز </td></tr><tr><td> CaCl 2 ⦁ 2H 2 O </td><td> 147 </td><td> 2 مل من 1 الأسهم M CaCl 2 </td><td> 250 ميكرولتر من 1 الأسهم M CaCl 2 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> 238.3 </td><td> 1.19 ز </td><td> 1.19 ز </td></tr><tr><td> د - (+) - الجلوكوز </td><td> 180.2 </td><td> 0.541 غرام </td><td> 0. 541 غرام </td></tr></tbody></table> الجدول 1. حلول للتشريح وإعداد التجريبية. عرض في هذا الجدول هي صفات لperilymph الاصطناعي والحلول اللمف الجواني الاصطناعية المستخدمة في تشريح وفي الاستعدادات واحد أو اثنين من الغرفة. وينبغي تقديم الحلول لدرجة الحموضة 7،2-7،4 مع حوالي 2 مل من هيدروكسيد الصوديوم (perilymph) أو 2 مل KOH (اللمف الجواني). قوة ناضح يجب قراءة ما يقرب من 230 مليمول · كجم -1 بسبب التفكك الأيونية غير مكتملة.

Watch this Scientific Journal Video about Physiological Preparation of Hair Cells from the Sacculus of the American Bullfrog Rana catesbeiana at JoVE.com

Physiological Preparation of Hair Cells from the Sacculus of the American Bullfrog Rana catesbeiana

يسمح (رنا catesbeiana) كييس الضفدع الأمريكي الفحص المباشر من علم وظائف الأعضاء خلايا الشعر. هنا يتم وصف تشريح وإعداد كييس الضفدع للدراسات الفيزيائية الحيوية. وتبين لنا تجارب تمثيلية من هذه الخلايا الشعر، بما في ذلك حساب علاقة قوة النزوح حزمة وقياس حركته السهلة.

إعداد الفسيولوجية للخلايا الشعر من كييس من ضفدع الثور (<em&gt; رنا catesbeiana</em&gt;)

The study of hearing and balance rests upon insights drawn from biophysical studies of model systems. One such model, the sacculus of the American ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Physiological Preparation of Hair Cells from the Sacculus of the American Bullfrog (Rana catesbeiana)

Postsynaptic Recordings at Afferent Dendrites Contacting Cochlear Inner Hair Cells: Monitoring Multivesicular Release at a Ribbon Synapse

بعد المشبكي التسجيلات في وارد الاتصال الانشعابيات القوقعة خلايا الشعر الداخلية : رصد النسخة عديد الحويصلات في الشريط المشبك

The afferent synapse between the inner hair cell (IHC) and the auditory nerve fiber provides an electrophysiologically accessible site for recording the ...

Isolation and Culture of Neural Crest Stem Cells from Human Hair Follicles

العزلة وثقافة العصبية الخلايا الجذعية من بصيلات الشعر كريست الإنسان

Hair follicles undergo lifelong growth and hair cycle is a well-controlled process involving stem cell proliferation and quiescence. Hair bulge is a ...

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

تحضير الأنسجة وImmunostaining من الألياف العصبية الحسية ماوس التعصيب الجلد والعظام الاطراف

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

Odorant-induced Responses Recorded from Olfactory Receptor Neurons using the Suction Pipette Technique

الرائحة التي يسببها الردود المسجلة من الخلايا العصبية مستقبلات الشم باستخدام تقنية شفط الماصة

Animals sample the odorous environment around them through the chemosensory systems located in the nasal cavity. Chemosensory signals affect complex ...

Patch Clamp Recordings in Inner Ear Hair Cells Isolated from Zebrafish

تسجيلات المشبك التصحيح في الأذن الداخلية خلايا الشعر المعزولة من اسماك الزرد

Patch  clamp analyses of the voltage-gated channels in sensory hair cells isolated  from a variety of species have been described previously1-4 but this  ...

The Specification of Telencephalic Glutamatergic Neurons from Human Pluripotent Stem Cells

مواصفات من الخلايا العصبية الجلوتاميرجي الدماغ الانتهائي من خلايا الجذعية المحفزة

Here, a stepwise procedure for efficiently generating telencephalic glutamatergic neurons from human pluripotent stem cells (PSCs) has been described. The ...

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

التحليل الوظيفي للتغذية اليرقات الدائرة في ذبابة الفاكهة</i

The serotonergic  feeding circuit in Drosophila  melanogaster larvae can be used to investigate neuronal substrates of  critical importance during the ...

Lineage-reprogramming of Pericyte-derived Cells of the Adult Human Brain into Induced Neurons

النسب-إعادة برمجة الخلايا المشتقة من خلية حوطية الدماغ البشري الكبار في الخلايا العصبية المستحثة

Direct lineage-reprogramming of non-neuronal cells into induced neurons (iNs) may provide insights into the molecular mechanisms underlying neurogenesis ...

Feeder-free Derivation of Neural Crest Progenitor Cells from Human Pluripotent Stem Cells

خالية من التغذية اشتقاق الخلايا العصبية كريست السلف من افرة القوة البشرية الخلايا الجذعية

Human pluripotent stem cells (hPSCs) have great potential for studying human embryonic development, for modeling human diseases in the dish and as a ...

In-depth Physiological Analysis of Defined Cell Populations in Acute Tissue Slices of the Mouse Vomeronasal Organ

في التحليل المتعمق الفسيولوجية لبالسكان خلية المعرفة في الحادة الأنسجة شرائح من الميكعي الجهاز ماوس

In most mammals, the vomeronasal organ (VNO) is a chemosensory structure that detects both hetero- and conspecific social cues. Vomeronasal sensory ...