Name: new methods to study gustatory coding
Uploaded: 2017-06-29T15:00:00
Duration: 10 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about New Methods to Study Gustatory Coding at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door een intramurale subsidie ​​van NIH-NICHD naar MS. Wij bedanken G. Dold en T. Talbot van de NIH-NIMH Instrumentation Core Facility voor hulp bij het ontwerpen van het smaakleveringssysteem.

<ol>
	<li>Chandrashekar, J., Hoon, M. A., Ryba, N. J. P., Zuker, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+receptors+and+cells+for+mammalian+taste.">The receptors and cells for mammalian taste.</a> Nature. 444 (7117), 288-294 (2006).</li><li>Chen, X., Gabitto, M., Peng, Y., Ryba, N. J. P., Zuker, C. 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+Gustotopic+Map+of+Taste+Qualities+in+the+Mammalian+Brain.">A Gustotopic Map of Taste Qualities in the Mammalian Brain.</a> Science. 333 (6047), (2011).</li><li>Yarmolinsky, D. A., Zuker, C. S., Ryba, N. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Common+Sense+about+Taste:+From+Mammals+to+Insects.">Common Sense about Taste: From Mammals to Insects.</a> Cell. 139 (2), 234-244 (2009).</li><li>Mueller, K. L., Hoon, M. A., Erlenbach, I., Chandrashekar, J., Zuker, C. S., Ryba, N. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+receptors+and+coding+logic+for+bitter+taste.">The receptors and coding logic for bitter taste.</a> Nature. 434 (7030), 225-229 (2005).</li><li>Zhao, G. Q., Zhang, Y., 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+receptors+for+mammalian+sweet+and+umami+taste.">The receptors for mammalian sweet and umami taste.</a> Cell. 115 (3), 255-266 (2003).</li><li>Huang, A. L., Chen, X., 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+cells+and+logic+for+mammalian+sour+taste+detection.">The cells and logic for mammalian sour taste detection.</a> Nature. 442 (7105), 934-938 (2006).</li><li>Pfaffmann, C., Carl, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+afferent+code+for+sensory+quality.">The afferent code for sensory quality.</a> Am Psychol. 14 (5), 226-232 (1959).</li><li>Lemon, C. H., Katz, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+processing+of+taste.">The neural processing of taste.</a> BMC Neurosci. 8 (Suppl 3), (2007).</li><li>Barretto, R. P. J., Gillis-Smith, S., 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+neural+representation+of+taste+quality+at+the+periphery.">The neural representation of taste quality at the periphery.</a> Nature. 517 (7534), 373-376 (2015).</li><li>Reiter, S., Campillo Rodriguez, C., Sun, K., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatiotemporal+Coding+of+Individual+Chemicals+by+the+Gustatory+System.">Spatiotemporal Coding of Individual Chemicals by the Gustatory System.</a> J Neurosci. 35 (35), 12309-12321 (2015).</li><li>Wilson, D. M., Boughter, J. D., 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=Bitter+Taste+Stimuli+Induce+Differential+Neural+Codes+in+Mouse+Brain.">Bitter Taste Stimuli Induce Differential Neural Codes in Mouse Brain.</a> PLoS ONE. 7 (7), e41597 (2012).</li><li>Glendinning, J. I., Davis, A., Ramaswamy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+different+taste+cells+and+signaling+pathways+to+the+discrimination+of+"bitter"+taste+stimuli+by+an+insect.">Contribution of different taste cells and signaling pathways to the discrimination of "bitter" taste stimuli by an insect.</a> The Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience. 22 (16), 7281-7287 (2002).</li><li>Kay, L. M., Stopfer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Information+processing+in+the+olfactory+systems+of+insects+and+vertebrates.">Information processing in the olfactory systems of insects and vertebrates.</a> Semin Cell Dev Biol. 17 (4), 433-442 (2006).</li><li>Liman, E. R., Zhang, Y. V., Montell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+Coding+of+Taste.">Peripheral Coding of Taste.</a> Neuron. 81 (5), 984-1000 (2014).</li><li>Carleton, A., Accolla, R., Simon, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coding+in+the+Mammalian+Gustatory+System.">Coding in the Mammalian Gustatory System.</a> Trends Neurosci. 33 (7), 326-334 (2010).</li><li>Stocker, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+organization+of+the+chemosensory+system+in+Drosophila+melanogaster:+a+rewiew.">The organization of the chemosensory system in Drosophila melanogaster: a rewiew.</a> Cell Tissue Res. 275 (1), 3-26 (1994).</li><li>Mitchell, B. K., Itagaki, H., Rivet, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+and+central+structures+involved+in+insect+gustation.">Peripheral and central structures involved in insect gustation.</a> Microsc Res Tech. 47 (6), 401-415 (1999).</li><li>Falk, R., Bleiser-Avivi, N., Atidia, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Labellar+taste+organs+of+Drosophila+melanogaster.">Labellar taste organs of Drosophila melanogaster.</a> J Morphol. 150 (2), 327-341 (1976).</li><li>Hodgson, E. S., Lettvin, J. Y., Roeder, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology+of+a+primary+chemoreceptor+unit.">Physiology of a primary chemoreceptor unit.</a> Science. 122 (3166), 417-418 (1955).</li><li>Delventhal, R., Kiely, A., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+recording+from+Drosophila+labellar+taste+sensilla.">Electrophysiological recording from Drosophila labellar taste sensilla.</a> J Vis Exp. (84), e51355 (2014).</li><li>Weiss, L. A., Dahanukar, A., Kwon, J. Y., Banerjee, D., Carlson, J. 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+molecular+and+cellular+basis+of+bitter+taste+in+Drosophila).">The molecular and cellular basis of bitter taste in Drosophila).</a> Neuron. 69 (2), 258-272 (2011).</li><li>Descoins, C., Marion-Poll, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+responses+of+gustatory+sensilla+of+Mamestra+brassicae+(Lepidoptera,+Noctuidae)+larvae+to+three+ecdysteroids:+ecdysone,+20-hydroxyecdysone+and+ponasterone.">Electrophysiological responses of gustatory sensilla of Mamestra brassicae (Lepidoptera, Noctuidae) larvae to three ecdysteroids: ecdysone, 20-hydroxyecdysone and ponasterone.</a> A. J Insect Physiol. 45 (10), 871-876 (1999).</li><li>Popescu, A., Couton, L., 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=Function+and+central+projections+of+gustatory+receptor+neurons+on+the+antenna+of+the+noctuid+moth+Spodoptera+littoralis.">Function and central projections of gustatory receptor neurons on the antenna of the noctuid moth Spodoptera littoralis.</a> J Comp Physiol. 199 (5), 403-416 (2013).</li><li>Morita, H., Yamashita, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generator+potential+of+insect+chemoreceptor.">Generator potential of insect chemoreceptor.</a> Science. 130 (3380), 922 (1959).</li><li>Davis, N. T., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroanatomy+of+the+sucking+pump+of+the+moth,+Manduca+sexta+(Sphingidae,+Lepidoptera).">Neuroanatomy of the sucking pump of the moth, Manduca sexta (Sphingidae, Lepidoptera).</a> Arthropod Struct Dev. 35 (1), 15-33 (2006).</li><li>St&#252;rckow, B., Adams, J. R., Wilcox, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Neurons+in+the+Labellar+Nerve+of+the+Blow+Fly.">The Neurons in the Labellar Nerve of the Blow Fly.</a> Z Vergl Physiol. 54, 268-289 (1967).</li><li>St&#252;rckow, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+studies+of+a+single+taste+hair+of+the+fly+during+stimulation+by+a+flowing+system.">Electrophysiological studies of a single taste hair of the fly during stimulation by a flowing system.</a> Proceed 16 Intern Contr Zool. 3 (8), 102-104 (1963).</li><li>Christensen, T. A., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Male-specific,+sex+pheromone-selective+projection+neurons+in+the+antennal+lobes+of+the+moth+Manduca+sexta.">Male-specific, sex pheromone-selective projection neurons in the antennal lobes of the moth Manduca sexta.</a> J Comp Physiol A. 160, 553-569 (1987).</li><li>Reiter, 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> Gustatory Information Processing. , (2014).</li><li>Saha, D., Leong, K., Katta, N., Raman, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-unit+Recording+Methods+to+Characterize+Neural+Activity+in+the+Locust+(Schistocerca+Americana)+Olfactory+Circuits.">Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits.</a> J Vis Exp. (71), (2013).</li><li>Pouzat, C., Mazor, O., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+noise+signature+to+optimize+spike-sorting+and+to+assess+neuronal+classification+quality.">Using noise signature to optimize spike-sorting and to assess neuronal classification quality.</a> J Neurosci Methods. 122 (1), 43-57 (2002).</li><li>Hill, D. N., Mehta, S. B., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+Metrics+to+Accompany+Spike+Sorting+of+Extracellular+Signals.">Quality Metrics to Accompany Spike Sorting of Extracellular Signals.</a> J Neurosci. 31 (24), 8699-8705 (2011).</li><li>Fee, M. S., Mitra, P. P., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+sorting+of+multiple+unit+neuronal+signals+in+the+presence+of+anisotropic+and+non-Gaussian+variability.">Automatic sorting of multiple unit neuronal signals in the presence of anisotropic and non-Gaussian variability.</a> J Neurosci Methods. 69 (2), 175-188 (1996).</li><li>Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mushroom+body+memoir:+from+maps+to+models.">Mushroom body memoir: from maps to models.</a> Nat Rev Neurosci. 4 (4), 266-275 (2003).</li><li>Naraghi, M., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odorant-induced+oscillations+in+the+mushroom+bodies+of+the+locust.">Odorant-induced oscillations in the mushroom bodies of the locust.</a> J Neurosci. 14, 2993-3004 (1994).</li><li>Laurent, G., Wehr, M., Davidowitz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+representations+of+odors+in+an+olfactory+network.">Temporal representations of odors in an olfactory network.</a> J Neurosci. 16, 3837-3847 (1996).</li><li>Perez-Orive, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillations+and+sparsening+of+odor+representations+in+the+mushroom+body.">Oscillations and sparsening of odor representations in the mushroom body.</a> Science. 297, 359-365 (2002).</li><li>Stopfer, M., Jayaraman, V., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odor+identity+vs.+intensity+coding+in+an+olfactory+system.">Odor identity vs. intensity coding in an olfactory system.</a> Neuron. 39, 991-1004 (2003).</li><li>Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+network+dynamics+and+the+coding+of+multidimensional+signals.">Olfactory network dynamics and the coding of multidimensional signals.</a> Nature Re Neurosci. 3, 884-895 (2002).</li></ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De hier beschreven methoden maken het mogelijk om in vivo opnamen van een relatief eenvoudig dier, Manduca sexta , de activiteit van meerdere, willekeurig geselecteerde GRNs over lange duur (gedurende meer dan 2 uur) voor, tijdens en na de toevoer van de smaak te karakteriseren. Deze methoden staan ​​ook toe voor de snelle, opeenvolgende levering van meerdere tastant stimuli met nauwkeurige tijdelijke controle, voordelen die nuttig zijn voor het bestuderen van neurale mechanismen die onderliggende tastantrepresentatie liggen. Dit protocol is gebruikt om te bestuderen hoe de responsen van GRN&#39;s op proefpersonen worden getransformeerd wanneer ze worden overgedragen aan hun postsynaptische targetneuronen ( bijv. In de SEZ) tegelijkertijd met GRN&#39;s tegelijk met monosynaptisch verbonden interneuronen 10 worden gecontroleerd. Bovendien kunnen deze methoden worden aangepast aan de behoeften van de experimentator, waardoor de uitvoering van complexe paradigma&#39;s fundamentele aspecten van gustatorische codering kan bestuderen. Wanneer beginninG onze studies, een technisch probleem dat we soms moesten oplossen, was het onvermogen om spiking signalen te detecteren van de maxillaire zenuw met de tetrode draden. Mogelijke oorzaken hiervoor zijn uiteenlopend, aangezien het dissectieprotocol uitdagend is, en sommige oefening is nodig om een ​​goede voorbereiding te verkrijgen. Ten eerste zijn tijdens de motdissectie de maxillaire zenuwen gemakkelijk te beschadigen, vooral tijdens het verwijderen van de schede die het zenuwweefsel omringt. Ten tweede, als de schede niet volledig wordt verwijderd, kunnen de tetrode draden mogelijk niet toegang hebben tot de zenuw. In beide gevallen is het starten van een nieuwe voorbereiding vaak de makkelijkste manier om deze problemen op te lossen. Ten derde kan er een probleem zijn met de tetrode draden. Dit kan gecontroleerd worden door de impedantie van de draden te meten die ~ 1 kHz ~ 270 kΩ zouden moeten zijn. Als de impedantiewaarde hoger is dan ~ 300 kΩ, elektroden de draden met goud om de gewenste impedantie te bereiken (zie referentie 30 ). Ten vierde kan een stuk materiaal worden verbrokenOf verkeerd handelen. Een ander mogelijk probleem is dat spiking signalen worden opgenomen, maar de neuron (en) lijken niet te reageren op de smaakstoffen. Dit kan zijn omdat de opgenomen neuronen ongevoelig zijn voor de verzekerde reeks tastanten. Ook is belangrijk om in gedachten te houden dat naast de axonen van GRN&#39;s ook de maxillaire zenuw mechanische zenuwvezels draagt. Zo is het mogelijk om op te nemen van mechanosensorische neuronen in plaats van, of naast GRN&#39;s. Het tastingsleveringssysteem is echter ontworpen om een ​​constante mechanische invoer gedurende het experiment te leveren waardoor het onwaarschijnlijk is dat reacties op een proeverij zullen worden beschaamd door reacties op de mechanische component van de levering ervan. Neuronen die reageren op sommige maar niet andere smaken, of op verschillende manieren voor verschillende smaken, kunnen ondubbelzinnig worden ingedeeld als GRN&#39;s. Wij raden aan om verse verdunde smaakstoffen te gebruiken om variaties in de concentratie van de smaakstoffen of samenstelling te voorkomen als gevolg van samengestelde afbraak of verdampingVan het oplosmiddel. We raden u ook aan het systeem regelmatig te reinigen om te voorkomen dat de vervuiling van de buizen en / of belemmeringen voorkomt. Een ander mogelijk technisch probleem is een nadeel signaal-ruisverhouding. Dit probleem kan vaak opgelost worden door rechloriding of aanpassing van de positie van de badgrondelektrode. Andere oplossingen kunnen afscherming vereisen en de lengte van elke elektrische aansluiting in het apparaat minimaliseren. Tenslotte is het belangrijk om op te merken dat de juiste analyse van de gegevens die verkregen worden met behulp van tetrode-opnamen zorgvuldige spikesortering vereisen. We hebben geconstateerd dat volledig geautomatiseerde methoden over het algemeen onvoldoende zijn. Wij raden aan om vertrouwd te raken met de spik sorteerliteratuur voordat u tetrode data 10 , 29 , 31 , 32 , 33 analyseert. Alternatieven voor onze dissectie proTocol kan worden gebruikt. Hier beschrijven we een dissectie door het ventrale deel van de motkop, die toegang biedt tot de maxillaire zenuwen en SEZ, maar het is ook mogelijk om deze structuren te openen door middel van dissectie door de dorsale kant. We vonden dat de dorsale kantvoorbereiding niet optimaal is om opnamen te maken van deze gustatorische structuren door hun diepe locatie, maar dit preparaat biedt het voordeel om opnamen van hogere orde structuren te maken, zoals het paddestoel lichaam, een gebied dat is geassocieerd met multi -sensoriële integratie, associatief leren en geheugenverwerking 34 . We hebben zich geconcentreerd op het gebruik van tetrodeelektroden om vanaf de maxillaire zenuw te registreren, maar zoals geïllustreerd kunnen ook standaard intracellulaire scherpe elektroden voor dit doel worden gebruikt. Bovendien kunnen beide technieken gecombineerd worden om gelijktijdige opnamen uit meerdere hersengebieden 10 uit te voeren . De literatuur van de neurowetenschappen biedt veel voorbeelden van iNvertebrate modellen die bewezen zijn krachtige hulpmiddelen voor het onthullen van fundamentele principes van sensorische verwerking, zoals olfactorische codering, die van toepassing zijn op zowel insecten als gewervelde dieren 35 , 36 , 37 , 38 , 39 . Wij hopen dat onze methoden leiden tot fundamentele nieuwe inzichten over gustatory codering.

De damp- en olfactorische systemen genereren interne representaties van chemicaliën in het milieu, waardoor respectievelijk opvattingen van smaken en geuren ontstaan. Deze chemische zintuigen zijn essentieel voor het uitlokken van tal van gedragingen die kritisch zijn voor het overleven van het organisme, variërend van het vinden van vrienden en maaltijden om roofdieren en toxinen te vermijden. Het proces begint wanneer milieuchemische stoffen interactie hebben met receptoren in de plasmamembranen van sensorische receptorcellen; Deze cellen, direct of door middel van interacties met neuronen, transformeren informatie over de identiteit en concentratie van chemicaliën in elektrische signalen. Deze signalen worden dan overgebracht naar hogere orde neuronen en naar andere hersenstructuren. Naarmate deze stappen vooruitgang ondergaan, ondergaat het oorspronkelijke signaal altijd veranderingen die het vermogen van het organisme om de sensorische informatie te detecteren, discrimineren, classificeren, vergelijken en op te slaan bevorderen en een passende actie selecteren. Begrijpen hoe de behaIn transformeert informatie over milieukemikalieën om het beste uit te voeren op verschillende taken een fundamentele vraag in de neurowetenschappen. Vloeibare codering is relatief simpel gedacht: in het algemeen is het van mening dat elk chemisch molecuul dat een smaak ontstaat (een &quot;smaakstof&quot;) natuurlijk behoort tot een van de ongeveer vijf of zo fundamentele smaakkwaliteit ( dwz zoet, bitter, zure , Zout en umami) 1 . In deze &#39;basis smaak&#39;-weergave is het werk van het rookstelsel om te bepalen welke van deze basis smaken aanwezig zijn. Verder zijn de neurale mechanismen die basale smaakvoorstelling in het zenuwstelsel baseren, onduidelijk, en men vindt dat ze door een &quot;gelabelde lijn&quot; 2 , 3 , 4 , 5 , 6 of een &quot;overvezelpatroon&quot; 7 worden geregeerd </suP&gt; , 8 code. In een gelabelde lijncode reageert elke sensorische cel en elk van zijn neurale volgelingen op een enkele smaakkwaliteit, die samen een direct en onafhankelijk kanaal vormt voor hogere verwerkingscentra in het centrale zenuwstelsel dat gewijd is aan die smaak. In tegenstelling, in een cross fiber code, kan elke sensorische cel reageren op meerdere smaakkwaliteiten, zodat informatie over de smaakstof wordt weergegeven door de algemene respons van de populatie van sensorische neuronen. Het is onduidelijk of gustatory informatie wordt weergegeven door basis smaken, door middel van gelabelde lijnen of via een ander mechanisme, en is de nadruk op recent onderzoek 3 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . Onze eigen recente werkzaamheden suggereren dat het gustatory systeem een ​​spatiotemporale populatiecode gebruikt om te genererenVertoningen van individuele smaken in plaats van basis smaak categorieën 10 . Hier bieden wij 3 nieuwe tools aan om te helpen bij het bestuderen van gustatorische codering. In de eerste plaats raden wij aan het gebruik van de hawkmoth Manduca sexta als een relatief eenvoudig model organisme dat geschikt is voor elektrofysiologische studie van smaak en beschrijft een dissectie procedure. Ten tweede stellen wij voor het gebruik van extracellulaire &quot;tetrodes&quot; om de activiteit van individuele GRN&#39;s op te nemen. En ten derde stellen wij voor een nieuw apparaat voor het leveren en bewaken van nauwkeurig geplande pulsen van smaakstof aan het dier. Deze instrumenten werden aangepast aan technieken die ons laboratorium en anderen hebben gebruikt om het olfactorische systeem te bestuderen. Insecten zoals de vruchtvlieg Drosophila melanogaster , de sprinkhaan Schistocerca americana , evenals de mot Manduca sexta, hebben al decennia krachtige bronnen geleverd om basisprincipes over de ner te begrijpenVous systeem, inclusief sensorische codering ( bijv. Olfaction 13 ). Bij zoogdieren zijn smaakreceptoren gespecialiseerde cellen die communiceren met neuronen via complexe second-messenger pathways 1 , 14 . Het is eenvoudiger in insecten: hun smaakreceptoren zijn neuronen. Voorts zijn zoogdierproeven in de buurt van de periferie relatief complex, met meerdere parallelle neurale routes, en belangrijke componenten zijn uitdagend om toegang te krijgen, bevattend in kleine benige structuren 15 . Insecten smaken wegen lijken eenvoudiger te zijn. In insecten bevinden zich GRN&#39;s in gespecialiseerde structuren bekend als sensilla, gelegen in de antenne, monddelen, vleugels en benen 16 , 17 . De GRNs projecteren direct naar de subesofageale zone (SEZ), een structuur waarvan de rol vooral geacht is 17 , en die tweede orde bevatGustatorische neuronen 10 . Van daaruit reist de informatie naar het lichaam om reflexen te richten en naar hogere hersengebieden die geïntegreerd, opgeslagen worden en uiteindelijk gedragskeuzes uitvoeren 16 . Het is noodzakelijk om perifere smaakreacties te karakteriseren om te begrijpen hoe smaakinformatie wordt vermenigvuldigd en getransformeerd van punt tot punt door het zenuwstelsel. De meest gebruikte methode om de neurale activiteit van GRN&#39;s in insecten direct te controleren is de tip-opname techniek 12 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 . Dit houdt in dat een elektrode direct op een sensillum wordt geplaatst, waarvan veel relatief gemakkelijk toegankelijk zijn. De smaakstof is opgenomen in de elektrode, waardoor men kan activeren en extremenMeet neuronale responsen van GRN&#39;s in het sensillum racellulair. Maar omdat de smaakstof in de elektrode aanwezig is, is het niet mogelijk om GRN-activiteit te meten voordat de proefpersoon wordt afgeleverd of nadat deze is verwijderd of om de smaakstoffen uit te wisselen zonder de elektrode 20 te vervangen. Een andere methode, de &quot;zijwand&quot; opname techniek, is ook gebruikt om de GRNs activiteit op te nemen. Hier wordt een opnamelektrode in de basis van een smaak sensillum 24 ingevoegd en tastanten worden geleverd via een aparte glazen capillaire op de punt van het sensillum. Beide technieken beperken opname van GRN&#39;s naar een bepaald sensillum. Hier stellen wij een nieuwe techniek voor: opnemen van willekeurig geselecteerde GRN-axons uit verschillende sensilla&#39;s, terwijl u afzonderlijk sequenties van tastants levert aan de proboscis. Axon opnames worden bereikt door het plaatsen van scherpe glaselektroden of extracellulaire elektrodebundels (tetrodes) in de zenuw die axonen draagt ​​vanGRNs in de proboscis naar de SEZ 10 . In Manduca passeren deze axonen de maxillaire zenuw, die bekend is dat ze zuiver afferent zijn, waardoor de ondubbelzinnige opname van sensorische reacties 25 mogelijk wordt . Deze methode van opname van axonen zorgt voor meer dan twee uur stabiele meting van GRN-reacties voor, tijdens en na een reeks tastante presentaties. Hier beschrijven we een dissectie procedure voor het blootstellen van de maxillaire zenuwen samen met de SEZ, waarmee men tegelijkertijd de responsen van meerdere GRN&#39;s en neuronen in de SEZ 10 opneemt. We beschrijven ook het gebruik van extracellulaire opnames van GRN&#39;s met behulp van een op maat gemaakte 4-kanaals gedraaide draadtetrode die in combinatie met een spikesorteringsmethode de analyse van meerdere (in onze handen tot zes) GRN&#39;s tegelijkertijd toelaat. We vergelijken verder opnamen gemaakt met tetrodes op opnames gemaakt met scherpe intracellulaireelektroden. Tenslotte beschrijven we een nieuw apparaat voor het leveren van tastant stimuli. Aangepast aan apparatuur die veel onderzoekers gebruikt om geurstoffen te leveren in oliveringsstudies, biedt ons nieuwe apparaat voordelen voor het bestuderen van vergassingen. Verbetering op eerdere multichannel afleveringssysteem, zoals die ontwikkeld door Stürckow en collega&#39;s (zie referenties 26 , 27 ), bereikt ons apparaat precies Controle over het tijdstip van de levering van de smaak, terwijl u deze tijdsindicatie geeft; En het laat de snelle, opeenvolgende levering van meerdere tastant stimuli 10 toe . Het apparaat badt de proboscis in een constante stroom van schoon water in welke gecontroleerde pulsen van smaakstof kunnen worden afgeleverd. Elke smaakpuls gaat over de proboscis en wordt dan weggewassen. Tastants bevatten een kleine hoeveelheid smakeloos voedselkleuren, waardoor een kleuren sensor met precieze timing, de passage van de smakende ovIs de proboscis.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="4">Dissection and specimen preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene tube, 15 ml -Falcon</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-959-53A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle, Short bevel, 19G x 1-1/2&#34;&#160;</td>
			<td>&#160;MONOJET</td>
			<td>888200144</td>
			<td>For aplying air to remove the hair from the moth.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modeling Clay-Van Aken Plastalina&#160;</td>
			<td>DickBlick</td>
			<td>33268</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish-100 x 15 mm&#160;</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>89000-304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette tip (1-200 &#181;L)</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>1111-0806</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blade</td>
			<td>Techni Edge</td>
			<td>TE05-071</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 AWG standard hookup wire</td>
			<td>AlphaWire</td>
			<td>1551</td>
			<td>For inserting the proboscis into the pippete tip.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Batik wax</td>
			<td>Jacquard</td>
			<td>7946000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric waxer</td>
			<td>Almore International</td>
			<td>66000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Myscroscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MZ75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #1 forceps (coarse)&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500335</td>
			<td>For removing fat and non nervous tissue.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5 titanium forceps (fine)&#160;</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>14096</td>
			<td>For removing fat and non nervous tissue.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5SF forceps (super-fine)</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500085</td>
			<td>For desheathing the nervious tissue.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas scissors (fine)</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>500086</td>
			<td>For removing the cuticle.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase/Dispase</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>11097113001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy</td>
			<td>Permatex</td>
			<td>84101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Saline perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extension set with rate flow regulator</td>
			<td>&#160;B Braun Medical Inc.</td>
			<td>V5200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IV administration set with Y injection site</td>
			<td>&#160;B Braun Medical Inc.</td>
			<td>V1402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Tastant delivery system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White Translucent Nylon Tubing OD 1/4&#34;, ID 1/8&#34;</td>
			<td>Small Parts Inc.</td>
			<td>B001JJT4SA</td>
			<td>Rigid tube that connects the four main elements of the system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering iron</td>
			<td>Circuit Specialists</td>
			<td>ZD200BK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary tool-Dremel</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>4200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene mesh, hole size (hole size 0.1 x 0.13 cm)&#160;</td>
			<td>Industrial Netting</td>
			<td>XN5170</td>
			<td>For ensuring that the probosises of different animals are placed in the same location.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressurized 16-Channel perfusion system&#160;</td>
			<td>Bioscience Tools</td>
			<td>PS-16H</td>
			<td>For tastant delivery. This system includes pinch valves, tubing, manifold, solution cylinders, valve controler and fitting accesories.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene tubing, ID 0.034&#34;, ID 0.050&#34;</td>
			<td>Becton, Dickinson &#38; Co</td>
			<td>427421</td>
			<td>&#160;Output tube from the perfusion system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pneumatic PicoPump</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>SYS-PV820</td>
			<td>For controlling the output channel of the perfusion system.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition software system, LabVIEW PCI-MIO-16E-4 DAQ card</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>LabVIEW 2011</td>
			<td>To control the pico pump for tastant delivery and to record the signals from the color sensor .</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compulab 3 Manostat peristaltic pump</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P1366</td>
			<td>For pumping water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone tubing, ID 1/16&#34; OD 1/8&#34;</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>WU-95802-02</td>
			<td>To connect the water source to the peristaltic pump tubing, and the outlet tube of the pump to the rigid tube of the delivery system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Color sensor-digital fiber optic sensor</td>
			<td>Keyence</td>
			<td>&#160;FS-V31M</td>
			<td>For monitoring tastant delivery.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Color sensor-reflective fiber unit</td>
			<td>Keyence</td>
			<td>FU35-FZ</td>
			<td>To connect the color sensor device.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental periphery Wax</td>
			<td>Henry-Schein Dental</td>
			<td>6652151</td>
			<td>To secure the proboscis into the rigid tube.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two 3.7 L containers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>To provide water to the system, and to recollect the water waste.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast green FCF&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F7258</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dressing forceps 25.5 cm</td>
			<td>WPI</td>
			<td>500364</td>
			<td>To introduce moths proboscis into the proboscis hole from the rigid tube.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Electrophysiology Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D.C. amplifier</td>
			<td>Brown-Lee</td>
			<td>440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lamp</td>
			<td>Schott</td>
			<td>Schott Fostec Light Source DCR 2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual micromanipulator</td>
			<td>Leica</td>
			<td>micromanipulator</td>
			<td>To precicely insert the tetrodes into the animals brain. The manipulator has to allow fine and coarse movements in x, y and z axis.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MZ75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibration-isolation table (MICRO-g lab table)</td>
			<td>TMC</td>
			<td>63-541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Tektronix&#160;</td>
			<td>TDS2014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16-channle pre-amplifier and amplifier</td>
			<td>16 Channel MA-800 Amplifier System&#160;</td>
			<td>B.E.S 2013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td>Dell</td>
			<td>optiplex 780</td>
			<td>The following are the minimum recommended requirements. RAM: 3.32GHz, 3GB. Processor: Intel Core&#160;2 Duo. Graphic card: integrated Intel GMA X4500.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition software system, LabVIEW PCI-MIO-16E-4 DAQ card</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>LabVIEW 2011</td>
			<td>To control the pico pump for tastant delivery and to record the signals from the color sensor and electrode .</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Tastants</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KAc</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LiCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L9650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>73575</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>84097</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

new methods to study gustatory coding

Het smaakgevende gevoel laat dieren toe om chemicaliën in het milieu op te sporen, waardoor gedragsmatige kritieken voor overleving ontstaan. Wanneer GAST-receptoren Neuronen (GRN&#39;s) proefmoleculen detecteren, coderen ze informatie over de identiteit en de concentratie van de smaakstof als patronen van elektrische activiteit die vervolgens voortplanten om neurons in de hersenen te volgen. Deze patronen vormen interne representaties van de smaker, die het dier dan toelaat om acties te selecteren en herinneringen te vormen. Het gebruik van relatief eenvoudige diermodellen is een krachtig instrument om fundamentele principes in sensorische codering te bestuderen. Hier stellen wij drie nieuwe methoden voor om de gustatorische codering te bestuderen met behulp van de mot Manduca sexta . Ten eerste presenteren we een dissectieprocedure voor het blootstellen van de maxillaire zenuwen en de subesofageale zone (SEZ), waardoor de activiteit van GRN&#39;s van hun axonen kan worden geregistreerd. Ten tweede beschrijven we het gebruik van extracellulaire elektroden om de activiteit van meerdere GRN&#39;s op te nemen door te plaatsenDraaddraden rechtstreeks in de maxillaire zenuw. Ten derde presenteren we een nieuw systeem voor het leveren en bewaken, met hoge temporale precisie, pulsen van verschillende smaken. Deze methoden laten de karakterisering van neuronale responsen in vivo direct uit GRN&#39;s toe, tijdens en na het leveren van proefpersonen. We geven voorbeelden van spanningspores die zijn opgenomen uit meerdere GRN&#39;s, en presenteren een voorbeeld van hoe een spikesorteringstechniek op de gegevens kan worden toegepast om de responsen van individuele neuronen te identificeren. Tenslotte, om onze opname-aanpak te valideren, vergelijken we extracellulaire opnames verkregen van GRN&#39;s met tetrodes op intracellulaire opnames verkregen met scherpe glaselektroden.

De activiteit van GRN&#39;s kan worden geregistreerd met behulp van een extracellulaire tetrode-elektrode voor, tijdens en na de levering van de smaak ( Figuur 6A en 6C ). Figuur 6A (midden- en onderpanelen) toont gefilterde (300-6000 Hz) spanningssporen opgenomen door elk van de vier draden die in de maxillaire zenuw zijn geplaatst, waaraan signalen van verschillende amplituden die de actiepotentiaal (pijlen) weerspiegelen kunnen worden waargenomen. Een 1 s puls van tastant (1 M sucrose) werd 2s na het begin van het experiment afgeleverd; De aanvang en compensatie van de stimulus werd gecontroleerd door de kleurenensor ( Figuur 6A , bovenste paneel). De tastgeïnduceerde spikes die in elk van de vier kanalen waargenomen kunnen worden ( Figuur 6A , middenpaneel). GRN&#39;s kunnen worden geïdentificeerd en onderscheiden van mechanische sensoren (geen hier weergegeven) wanneer ze reageren op sommige tastanten en niet anderen Om enkele neuronresponsen uit de tetrode-opnamen te identificeren en te isoleren, hebben we off-line spikesortering uitgevoerd met behulp van een reeks aanpasbare functies op basis van Pouzat&#39;s 31 en Kleinfeld&#39;s 32 , 33 methoden (deze methoden zijn beschreven in deze citaten: 10 , 29 ). Figuur 6B toont een voorbeeld van spikesortering toegepast op de gegevens die zijn getoond in figuur 6A , waarin drie goed geïsoleerde eenheden werden gevonden. Raster plots van Figuur 6C tonen reacties van de drie geïsoleerde eenheden in Figuur 6B aan zes verschillende tastanten (1 M sucrose, maltose en NaCl, 100 mM cafeïne en 10 mM berberine en lobeline) afgeleverd in volgorde (4 trialS / tastant worden getoond). Zoals getoond in Figuur 6C , hebben de opgenomen GRN&#39;s verschillende niveaus van basislijnactiviteit, variërend van stil (GRNs 1) tot laag of matig (GRN 2 en 3). Na tastende aanvang tonen GRNs diverse activiteitspatronen en tonen verschillende selectiviteit aan de smaakstoffen. Bijvoorbeeld, GRN 1 reageerde alleen op sucrose, terwijl GRN 2 reageerde op maltose en NaCl met spitsbrekers en lobeline met alleen spiking bij het begin van de stimulus. Daarnaast worden sommige reacties afgesloten met de timing van de stimulus ( bijv. GRN 1-respons op sucrose), terwijl andere responsen de duur van de stimulus overschrijden ( bijv. GRN 3-respons op berberine) of beide excitatoire en remmende componenten bevatten ( bijv. Figuur 7 GRN 2 reacties op NaCl en sucrose). Voor meer informatie over de diverse gevoeligheden en activiteitenpatronen van GRN&#39;s zie referentie 10 . <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page= &quot;1&quot;&gt; Voor het valideren van het gebruik van de tetrode- en spikesorteringstechnieken om GRN&#39;s van de maxillaire zenuw op te nemen, hebben we intracellulaire opnames van GRN-axons in andere dieren uitgevoerd door gebruik te maken van conventionele scherpe glaselektroden (weerstand van 80-120 MΩ). We vonden dat de activiteit patronen verkregen met behulp van intracellulaire opnames vergelijkbaar waren met reacties waargenomen door gebruik te maken van de tetrode techniek ( Figuur 7 ). De spanningsporen in de groene doos in Paneel A werden intracellulair geregistreerd van GRN 1 gedurende 5 opeenvolgende proeven van sucrose presentatie, en dezelfde reacties worden weergegeven als raster plots in paneel B. (Merk op dat dit soort reactie overeenkomt met dat verkregen met tetrodes en Getoond in figuur 6C .) GRN 2, opgenomen met scherpe intracellulaire elektroden, toont een bredere responspatroon. <img alt="Figuur 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55868/55868fig6v2.jpg"/&gt; Figuur 6: Representatieve resultaten van maxillaire zenuwopnamen met extracellulaire tetroden. ( A ) Gefilterde (300-6000 Hz) spanningssporen opgenomen door elk van de vier draden bij de maxillaire zenuw worden getoond (middenpaneel). Een 1 s puls van de smaakstof werd toegepast gedurende de door de rode schaduw aangegeven periode in het middenpaneel. De aanvang en compensatie van de stimulus werd gecontroleerd door de kleurensensor zoals aangegeven door het rode spanningsspoor op het bovenpaneel en wordt aangeduid op het middenpaneel door het roodgekleurde gebied. De gestippelde horizontale lijnen wijzen op +50 (boven), 0 (midden) en -50 (onder) μV. Een vergroting van de rasspanningsporen die overeenkomt met het gebied in de verticale stippellijnen wordt getoond (onderpaneel). Voorbeelden van spikes worden aangegeven door de pijlen. ( B ) Een voorbeeld van spikesortering toegepast op de gegevens in paneel A. De golfvormen die zijn opgenomen bij elk van de vier extracellulaire draden (1-4) arE geïdentificeerd met drie verschillende GRNs (eenheden 1-3) die bijdragen aan de opgenomen signalen. Individuele gebeurtenissen (gekleurde dunne lijnen) en de gemiddelde (dikke zwarte lijn) worden getoond voor de drie eenheden. Een aantal statistische criteria moet worden beschouwd om onafhankelijke eenheden op betrouwbare wijze te identificeren met behulp van de spikesorteringsmethode (zie referenties 10 , 29 ). ( C ) Raster plots die reacties van de drie geïsoleerde eenheden vertegenwoordigen aan een reeks van zes verschillende tastanten (4 proeven / smaakstoffen worden getoond). De tijdsperiode van de levering van smaakstoffen (1 s) wordt aangegeven door het roodgekleurde gebied. De concentraties van tastanten waren ofwel 1 M (sucrose, maltose, NaCl), 100 mM (cafeïne) en 10 mM (berberine en lobeline). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55868/55868fig6v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 7" c<html> Lass = &quot;xfigimg&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 55868 / 55868fig7.jpg&quot; /&gt; Figuur 7 : Intracellulaire opnamen van GRN Axons. ( A , groen doospaneel) Spanningssporen opgenomen uit een GRN met scherpe glas intracellulaire elektroden (weerstand van 80 - 120 MΩ) geplaatst in de maxillaire zenuw, opgewekt door 5 opeenvolgende stimulaties met 1 M sucrose (Suc). ( B ) Rasterbeelden van de reacties van twee GRN&#39;s, inclusief reacties in paneel A (groen vakpaneel), naar twee verschillende tastanten in volgorde (100 mM grijze lettertype kleur; 1 M zwarte lettertype kleur) opgenomen met scherpe glas intracellulaire elektroden Geplaatst in de maxillaire zenuw (7 proeven / tastant en 3 proeven / water worden getoond). Tastant levertijd wordt aangegeven door roodglazen gebieden in beide panelen. De aanvang en compensatie van de stimulus werd gecontroleerd door de kleurenensor, zoals aangegeven door de rode spanningssporen aan de onderkant van elk paneel.Es / ftp_upload / 55868 / 55868fig7large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te zien.

Watch this Scientific Journal Video about New Methods to Study Gustatory Coding at JoVE.com

New Methods to Study Gustatory Coding

Wij presenteren drie nieuwe methoden om gustatorische codering te bestuderen . Met behulp van een simpel dier beschrijven de mot Manduca sexta ( Manduca ) een dissectieprotocol, het gebruik van extracellulaire tetrodes om de activiteit van meerdere gustatorreceptorneuronen op te nemen en een systeem voor het leveren en bewaken van nauwkeurig ingestelde pulsen van tastanten.

Nieuwe methoden voor het bestuderen van Gustatorische codering

The sense of taste allows animals to detect chemicals in the environment, giving rise to behaviors critical for survival. When Gustatory Receptor Neurons ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Neuroscience

Human Biology

Sensory Systems

SCIENTISTS IN ACTION

Laser Capture Microdissection of Drosophila Peripheral Neurons

Laser Capture Microdissection of Drosophila Peripheral Neurons

Laser capture microdissectie van Drosophila Perifere neuronen

The dendritic arborization (da) neurons of the Drosophila peripheral nervous system (PNS) provide an excellent model system in which to investigate the ...

How to Create and Use Binocular Rivalry

Hoe te maken en gebruiken Verrekijker Rivaliteit

Each of our eyes normally sees a slightly different image of the world around us. The brain can combine these two images into a single coherent ...

Study Glial Cell Heterogeneity Influence on Axon Growth Using a New Coculture Method

Studie gliale cel Heterogeniteit Invloed op Axon groei met een nieuwe methode Coculture

In the central nervous system of all mammals, severed axons after injury are unable to regenerate to their original targets and functional recovery is ...

Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex

Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex

Methoden voor Studie van Neuronale Morphogenesis:<em&gt; Ex vivo</em&gt; RNAi Elektroporatie in Embryonale Murine Cerebral Cortex

The cerebral cortex directs higher cognitive functions. This six layered structure is generated in an inside-first, outside-last manner, in which the ...

Measuring the Subjective Value of Risky and Ambiguous Options using Experimental Economics and Functional MRI Methods

Het meten van de subjectieve waarde van Risky en ambigue Opties met behulp van experimentele economie en functionele MRI methoden

Most of the choices we make have uncertain consequences. In some cases the probabilities for different possible outcomes are precisely known, a condition ...

Methods to Assay Drosophila Behavior

Methods to Assay Drosophila Behavior

Methoden om Assay Drosophila Gedrag

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular ...

A Caenorhabditis elegans Model System for Amylopathy Study

A Caenorhabditis elegans Model System for Amylopathy Study

Een<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Model Systeem voor Amylopathy Study

Amylopathy is a term that describes abnormal synthesis and accumulation of amyloid beta (A&beta;) in tissues with time. A&beta; is a hallmark of ...

RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees (Apis mellifera)

RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees Apis mellifera

RNAi-gemedieerde Dubbele Gene Knockdown en Smaak Perception Meting in Honingbijen (<em&gt; Apis mellifera</em&gt;)

This video demonstrates novel techniques of RNA  interference (RNAi) which downregulate two genes simultaneously in honey bees  using double-stranded RNA ...

Membrane Potential Dye Imaging of Ventromedial Hypothalamus Neurons From Adult Mice to Study Glucose Sensing

Membraanpotentiaal Dye beeldvorming van ventromedial hypothalamus neuronen van volwassen muizen om te studeren Glucose Sensing

Studies of neuronal activity are often performed using neurons from rodents less than 2 months of age due to the technical difficulties associated with ...

A Method to Make a Craniotomy on the Ventral Skull of Neonate Rodents

Een methode om een ​​Craniotomie aan de ventrale Schedel van pasgeboren knaagdieren maken

The use of a craniotomy for in vivo experiments provides an opportunity to investigate the dynamics of diverse cellular processes in the mammalian brain ...