著者は、Hyewonクーパーの芸術的な貢献に感謝しています。

<ol>
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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanistic+action+of+carbon+dioxide+on+a+neural+circuit+and+NMJ+communication.">The mechanistic action of carbon dioxide on a neural circuit and NMJ communication.</a> Journal of Experimental Zoology. , (2013).</li><li>Bierbower, S. M., Shuranova, Z. P., Viele, K., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+systems+and+environmental+change+on+behavior+during+social+interactions.">Sensory systems and environmental change on behavior during social interactions.</a> Brain Behav. 3 (1), 4-13 (2013).</li></ol>

著者は、彼らが競合する経済的利益を持っていないことを宣言します。

この一連の実験の目的は、1）特定の感覚系の生理的機能に関連する解剖学的マッピングの重要性を強調するために）識別可能な固有感覚器官の緊張神経と2から細胞外記録の基本原則を教え、示すことである。この実験的なアプローチを利用し、動物モデルは、安価で神経生理学教示実験室で行うことが比較的容易である。 弦音器官のニューロンは2特定の機能タイプ、動きに反応しているものと静的な位置に対応したものである。弦音器官の様々からの単一細胞記録は、関節が検討されているに関係なく、これが事実で3,5であることが示されている。実際、ロブスターの触角の関節に関連した弦音器官が同じ2つの感覚の種類と基本的な解剖学27を明らかにした。そこに二種類のニューロン（運動及びPOSITIであることに加えて）に、神経細胞は、それぞれの弾性ストランドの同じ解剖学的構造を共有しています。鎖上に近位にある大きな細胞体は、ダイナミックな動きに敏感な神経細胞に所属する傾向がある。静的な位置を知らせるニューロンは、小さな細胞体を持ち、遠位に配置されています。これらの細胞は持続的に活躍しています。手根-propodus（CP）と長節-手根（MC）関節の2弦音器官が存在する間は、PDジョイントは、単一の弦音の臓器が含まれています。 電気生理学的記録のためのワタリガニ（ クロストリジウム·サピドゥス ）に固有受容構造を公開する解剖は、感覚ニューロンから記録しながら、関節の動きが自然な位置で行われることを可能にする戦略が必要です。歩行脚での開幕戦の筋肉のためのテンション神経は、いくつかの神経細胞で構成された非常に細かい神経である。注意を取られていない限り、テンション神経だけでなく、運動神経が刺激される筋肉を支配する、この解剖中に破損することができます。のために最適な記録は、吸引電極が神経のサイズに合わせて調整する必要がある。録音は30-40X倍率解剖顕微鏡およびローエンドのマイクロマニピュレーターを使用して、学生の研究室で容易にアクセスできます。 共同弦音器官を追求するために興味深いものになるだろう将来の実験は、ライフサイクルのさまざまな段階で様々な種での脚再生中の構造や生理的なプロフィールを調べることであろうがんマジ 19,26を使用した初期の研究のフォローアップ。対処すべき残りの質問は、1アール）手足を再生する際、再生さニューロンの分布と組織は2）機能的な再生四肢におけるCNS（腹側神経索）に軸索投射されているか、またはそれをしない、動物の年齢に依存しない手足がautotときに機能的な接続を確立するのにかかった時間との共同使用を取り、3）自切面の近位に切断軸索がどうなるかomized？28 甲殻類は、環境条件およびその周囲の温度に適合するが、それはニューロンは、温度変化に応答してその活性を変化させるように、それらが神経回路内の協調を維持するかは不明である。急激な変化は、30をnot29あり、一方、変化の遅い速度は、動物に順応するためのいくつかの時間を与えることがあります。原因代謝、行動31、あるいは環境への影響へのpHや浸透圧の生理的変化は、固有感覚に関わる神経回路に同様の課題を提示することができる。その機能は、単一細胞レベルで十分に特徴付けられているので、これらの甲殻類の製剤は、この種の問題に対処するための理想的です。 このプロトコルでは、オープナーの筋肉によって生成される力を監視する張力ニューロンの生理学的重要性が実証されている。これらの張力受容体は、染色手順を用いて、内突起内のそれらの位置を追跡することができる。これらのニューロンは、哺乳動物におけるように、様々なレベルでの力を検出する力が増加するにつれて、追加の神経細胞を補充する。受信飽和に達するまで活性の周波数は、運動ニューロンの刺激周波数に関連する。曲げられ指節関節とクイックリリース·プロトコルを使用して、テンション活動は急速に消えますが、その後、完全に拡張された、関節に張りを取り戻す際に返します。これはテンション受容体によって測定された力を説明するための古典的な実験手順である。種々の神経修飾物質は、それが力および神経応答の発生に影響するかを見るために製剤に適用することができる。重要な側面の1つは、神経応答が処理され、中枢神経系および運動ニューロンの活性に及ぼす影響に集積されている方法である。私達が示されている技術には1が神経節とバックにそのまま脚の緊張（感覚）神経運動神経回路機能、 すなわち 、信号の詳細については、対処するために開始できるように筋肉へ。 実証染色手順は、固有受容器官を支配する感覚ニューロンの生理学を理解する鍵である。機能と相馬のサイズに基づいて、ニューロンの解剖学的配置は、カニの足の中の様々な弦音器官で類似している。同様のニューロンの配置は、他の甲殻類や昆虫の種に見出されるかどうかは知られていない。単一細胞からの生理的な録音を組み合わせ、場所をマッピングすることは、直接、構造と機能の関係を可能にします。のCoCl 2染色および固定した解剖学的構造の長期保存には1を繰り返し対策を行い、構造配置を評価することができます。 固有感覚と骨格筋の緊張の受信が骨格筋構成のさまざまな関節動物のための協調行動や、外部および内部環境への対応を可能にする感覚モダリティであるS。 ;ザリガニの腹部の筋肉の受容器官は、別の十分に文書化の準備（Crawdadプロジェクトが表示され<a href="http://www.crawdad.cornell.edu/">http://www.crawdad.cornell.edu/</a>腹部半セグメント23ごとに2つのニューロンと固有感覚の教育目的のために） 。感覚神経束への単一ニューロンから記録することができることは、感覚受信の基本原理の理解を助けることが更なる詳細を提供します。これらの比較的単純な甲殻類の製剤は、1が自己受容や他の感覚入力9月12日、32、33の中央統合を可能にする神経回路を決定する可能性のある、固有感覚と緊張の監視の基本的な側面に対処することができます。

固有感覚は、協調運動行動を可能に四肢の位置や動きの感覚である。固有受容位置（静的）と動き（運動感覚）の受容体で構成されています。昆虫や甲殻類では、弦音器官は、CNS 1にその情報を提供する構造体である。すべての弦音器官は、関節にまたがるが、彼らはまだ、関節にまたがると、骨格筋や関節の関節に連動して移動するapodemes（構造のような腱）上のそれらの結合のために、関節の動きを監視することができます。カニの脚部は、それぞれが1つまたは2つの弦音器官2を有する、6個の関節を有している。通常、弦音器官は動き3-6の弾性ストランド、静的な関節位置を知らせるニューロン、方向と速度内に埋め込 ​​ま60〜100以上の感覚神経を持っています。各関節と脚の弦音器官からの入力は、その後、集中的に動物による協調の動きを可能に処理される。 <p class="jove_content"&gt;足の筋肉が等尺性と等張性収縮時の生産力は、筋線維とapodemes7-9にその添付ファイルに関連付けられたテンション受容体によって検出される。我々は固有感覚を監視一次感覚ニューロンからの記録と筋線維によって発生する力に応答するニューロンのための方法論を提示従っ甲殻類の歩行脚プロトコルでは。足の動きを活性化し、力発生を定量化するための技術も提示、ならびにこれらの末梢神経系構造体の配置を特徴付けるために使用され得る、解剖学的技法れる。 以下に示す手順では、弦音弾性ストランドと内突起上の位置を基準に両タイプの受容体を刺激するニューロンの構造的および機能解析を可能にします。説明するために、我々はpropodite -指節（PD）弦音臓器、カニ脚3の最も遠位のセグメントにまたがる臓器を使用しています。詳細な電気生理学的研究は1930年に始まり、現在も行われているものの、いくつかの側面は、様々な関節とmuscles10-16の協調制御における役割における固有受容の分節の接続については知られるようになった。固有受容器官、筋肉や神経系の間の構造と機能の関係を確立することは、さらに、これらの役割を定義するのに役立ちます。例えば、内突起に挿入細胞体とテンションニューロンの遠位終末を標識化することは、筋繊維8,17-21との相対的な位置を明らかにします。 我々は、学術研究や実験室で使用することができる脚甲殻類のための3つの染色技術を提示する。メチレンブルー染色は、筋肉や神経に適しコントラストを提供し、解剖学を学ぶ学生のための簡単​​な手法として推奨されます。蛍光顕微鏡のセットアップを持っているラボは簡単に神経を露出させることにより、より選択的な神経細胞の染色を達成することができます生体色素4 - ジ-2-ASPにS。第三の選択肢は、ニューロンを染色すると修正のCoCl 2埋め戻し、であり、蛍光イメージングを必要としません。それは労力と時間集約的でありながら、この染色プロセスが満たされている神経のための高コントラストと特異性を提供します。一緒に、これらの技術は、四肢または四肢内の間だけでなく、他の甲殻類や昆虫種20〜22のうち、種々の弦音器官を比較するために使用することができる。生理的なレコーディングにと解剖学的染色に用いワタリガニ（C.のサピドゥス ） は、すべての米国の南部と南東境界付近容易に入手可能である。この種は、ほとんどのカニで発見弦音と緊張神経手配の代表として機能します。西海岸の研究所では、これらの実験のためにはるかに大きいアメリカイチョウガニ（ 蟹座マジスター ） を使用することを好むでしょう。

<table><tbody><tr><td>Sylgard</td><td>Dow Corning</td><td>182 silicone kit</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5670</td><td></td></tr><tr><td>HEPES acid</td><td>Sigma</td><td>3375</td><td>Free acid, crystalline</td></tr><tr><td>HEPES base</td><td>Sigma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>D-Glucose</td><td>Sigma</td><td>G7021</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma</td><td>M2643</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;SO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;bull;10H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma</td><td>246980</td><td></td></tr><tr><td>Bouin&amp;rsquo;s solution fixative</td><td>Sigma</td><td>HT10-1-32</td><td>Caution: Hazardous material (Special shipping cost required)</td></tr><tr><td>CoCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma</td><td></td><td>Caution: Hazardous material. Please follow proper disposal according to local and federal regulations.</td></tr><tr><td>Methylene blue chloride</td><td>Matheson Co., Inc</td><td>Basic Blue 9, C.I. 52015</td><td></td></tr><tr><td>4-Di-2-ASP</td><td>Molecular Probes</td><td></td><td>4-(4-diethylaminostyryl)-N-methylpyridinium iodide</td></tr><tr><td>Bleach</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>To chloride silver wire</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td><td>To adjust pH</td></tr><tr><td>HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758</td><td>To adjust pH</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Materials</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dissecting tools</td><td>World Precision Instruments</td><td>assortment</td><td></td></tr><tr><td>Intracellular electrode probe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Faraday cage</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Insect Pins</td><td>Fine Science Tools, Inc</td><td>26001-60</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting microscope (100X)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fiber optic lamp</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Small adjustable mirror</td><td></td><td></td><td>To direct light beam toward the preparation.</td></tr><tr><td>Glass electrodes</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CLS7095B5X</td><td>Box of 200, suction electrodes</td></tr><tr><td>Micromanipulator</td><td>World Precision Instruments</td><td>MD4-M3-R</td><td>Can fix for base or on a metal rod</td></tr><tr><td>Raised preparation stand</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silver wire (10/1,000 inch)</td><td>A-M Systems</td><td>782500</td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td>Any company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AC/DC differential amplifier</td><td>A-M Systems</td><td>Model 3000</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 26T</td><td>AD Instruments</td><td>27T</td><td></td></tr><tr><td>Force transducer</td><td>AD Instruments</td><td>0-50g</td><td>MLTF050/ST</td></tr><tr><td>Head stage</td><td>AD Instruments</td><td></td><td>Comes with AC/DC amplifier</td></tr><tr><td>LabChart7</td><td>AD Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Electrical leads</td><td>Any company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glass tools</td><td>Make yourself</td><td></td><td>For manipulating nerves</td></tr><tr><td>Cable and connectors</td><td>Any company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipettes with bulbs</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-711-7</td><td>Box of 500</td></tr><tr><td>Beakers</td><td>Any company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wax or modeling clay</td><td>Any company or local stores</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stimulator</td><td>Grass Instruments</td><td>SD9 or S88</td><td></td></tr><tr><td>Plastic tip for suction electrode</td><td>Local hardware store (Watt&amp;rsquo;s brand)</td><td>&amp;frac14; inch OD x 0.170 inch ID</td><td>Cut in small pieces. Pull out over a flame and cut back the tip to the correct size</td></tr></tbody></table>

proprioception and tension receptors in crab limbs: student laboratory exercises

これらの手順の主な目的は、彼らは関節位置や動きを検出し、筋肉の緊張しているように固有感覚を担当する一次感覚ニューロンを生きているの活動を記録する方法を教育や研究目的のために実証することである。甲殻類固有受容テンション受容体から電気的活動は、基本的な神経生理学計装によって記録され、トランスデューサは、同時に運動神経を刺激することによって生成される力を測定するために使用される。また、我々は彼らの解剖学的構造の迅速な評価のために、または恒久的な固定のために神経細胞を染色する方法を示します。染色は、ほとんどの甲殻類での弦音器官の代表である解剖学的組織を明らかにする。固有受容応答にテンション神経の応答を比較すると、これらの感覚ニューロンが機能的に定義される方法と解剖学が関数に相関しているか決定する上で効果的な教育ツールである。三つの染色技術研究者やインストラクターが自分の研究室のための理想的な方法を選択することができています。

PD器官が完全に関節を拡張することにより延伸すると、図10における第1秒間に示すように、PDの神経における活動は、移動中に頑強である。それが開いた位置にまだ保持されている間、いくつかの活性が残っている。この活動は、静止位置感受性ニューロン（ 図10に示した記録の後半）からのものである。運動は、移動中の応答を呼び起こす、焼成は弦音鎖（ 図11）を延伸する際、主に存在している。 スパイクのさらなる分析が容易に相対的な振幅をソートすることにより近づけることができる。これは運動5の位置や種類のために募集された感覚ニューロンの異なる集団を実証するためのアプローチです。典型的な振幅は0.25〜1.5 mVの範囲が、これらの値は、吸引電極シールの抵抗（ すなわち気密性 ​​）に依存している。 T内のスパイクの周波数彼は様々な大きさの範囲はまた、分析のためにグラフィカルに表すことができる。 刺激周波数に対するオープナーの筋肉によって生成された力は、（ 図13AおよびB）を互いの上にそれぞれの電圧-時間トレースを重ね合わせて比較することができる。これはまた、それぞれの所与の刺激周波数の各関節位置のために行うことができる。テンション神経の活性を、各刺激周波数で生成された相対力の量と相関しており、各関節位置のためにすることができる。 PDの神経のように、スパイクの振幅の様々なオープナー筋（ 図13C）の収縮に応答して見られる。 歩行脚におけるニューロンの解剖学的配置を明確にメチレンブルー染色（ 図14）で観察される。内突起に近い弾性弦音ストランドとテンションニューロンに注意してください。直径の異なるいくつかの細胞体D特定の場所では、この図にも表示されます。テンション神経および運動神経ストレッチャーの全過程を図15に示す。 PDの神経の個々のニューロンを、4 -ジ-2-ASP（ 図16）とのCoCl 2（ 図17）の技術を用いて高コントラストバックフィルで示されている。高倍率での感覚終末は、支持scolopales（ 図16B）21,22,26の内側に見ることができる。 <img alt="図10" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig10.jpg" width="500px" /> 図10は移動し、0℃で保持します 。ダイナミックニューロンは、運動中に焼成時の堅牢で、関節が開いたままにしている間、静的な感受性ニューロンからのスパイクが存在している。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig10highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください&lt;</a>/&gt;。 <img alt="図11" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig11.jpg" width="500px" /> 図11。迅速、オープンで完全に伸び（90-0°）の位置に曲げられ終了開始 。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig11highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <img alt="図12" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig12.jpg" width="500px" /> 図12。のPDの神経から記録された細胞外スパイク 。関節が完全に伸びてからすぐに½に移動した位置を屈曲してから、まだ開催された。移動中に活動に気づくとき、静的な活動を低下させた。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig12highres.jpg" target="_blank">大きなIMAを見るにはここをクリックしてください</a>GE。 <img alt="図13" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig13.jpg" width="500px" /> 図13。ジョイントを使用して開発された相対的な力は、完全に屈曲し、様々な周波数で刺激した（A）力変換器からの電圧-時間トレースは、各刺激周波数で示されている。 （B）パネルA内のトレースは、比較を容易にするために、異なる色で重ね合わせられる。運動神経は80 Hzで刺激したときの電気的活動（C）電圧-時間トレースは、張力神経から記録した。神経活動と比較して、刺激アーティファクトの規則的なパターンに注意してください。また、神経応答の様々な振幅の点に注意してください。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig13highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 図14。歩行脚の準備のメチレンブルー染色 。個々の細胞体は、弾性ストランドの中に突出彼らの感覚終末で表示されます。テンションニューロンが表示されている内突起があります。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig14highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <img alt="図15" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig15.jpg" width="500px" /> 図15。テンション神経末端部（赤い矢印）から生じると運動神経（緑の矢印）を結ぶ。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig15highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 4 -ジ-2-ASPによる癌ネギま内のPD神経の図16（A）バックフィル（B）の感覚終末の高倍率。 <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig16highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <img alt="図17" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51050/51050fig17.jpg" width="500px" /> 図17。のCoCl 2を充填し、処理したニューロン（A）。示す染色の準備のトレースされた輪郭線（B） <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/51050/51050fig17highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <table border="0" cellpadding="0" cellspacING = &quot;0&quot;幅= &quot;392&quot;&gt; <colgroup><col /><col /></colgroup><tbody><tr height="21"><td height="21" style="height:21px;width:235px;"> 生理食塩水 </td><td style="width:157px;"> g / Lの </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> NaClを</td><td style="width:157px;"> 27.29 </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;">塩化カリウム</td><td style="width:157px;"> 0.81 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:235px;">硫酸マグネシウム4•7H 2 O </td><td style="width:157px;"> 4.81 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:235px;">のCaCl 2•2H 2 O </td><td style="width:157px;"> 1.85 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:235px;">のNa 2 SO 4•10H 2 O </td><td style="width:157px;"> 0.97 </td></tr><tr height=&quot;20&quot;&gt; <td height="20" style="height:20px;width:235px;">デキストロース（D-グルコース） </td><td style="width:157px;"> 1.982 </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> HEPES酸</td><td style="width:157px;"> 0.476 </td></tr><tr height="20"><td height="20" style="height:20px;width:235px;"> HEPES塩</td><td style="width:157px;"> 2.08 </td></tr><tr height="40"><td height="40" style="height:40px;width:235px;"> NaOHまたはHClでpHを8.1に調整し</td><td style="width:157px;"></td></tr></tbody></table> 表1。カニの生理食塩水のレシピ。

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カニの手足の固有受容体と張力受容体 |神経科学 |ビデオ

Proprioception and Tension Receptors in Crab Limbs: Student Laboratory Exercises

生理学的および解剖学的技法は甲殻類の歩行手足の関節の固有受容および筋肉の緊張受容体の機能および構造に対処することが実証されている。

カニ手足の固有感覚と緊張受容体：学生実験室の練習

The primary purpose of these procedures is to demonstrate for teaching and research purposes how to record the activity of living primary sensory neurons ...

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25.1K ビュー.  University of Kentucky. 生理学的および解剖学的技法は甲殻類の歩行手足の関節の固有受容および筋肉の緊張受容体の機能および構造に対処することが実証されている。 

ビデオ: Proprioception and Tension Receptors in Crab Limbs: Student Laboratory Exercises

Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

行動内分泌学と実験経済学を組み合わせること：テストステロンと社会的意思決定

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

神経科学

Physiological Recordings of High and Low Output NMJs on the Crayfish Leg Extensor Muscle

We explain in detail how to expose and conduct electrophysiological recordings of synaptic responses for high (phasic) and low (tonic) output motor neurons innervating the extensor muscle in the walking leg of a crayfish. Distinct differences are present in the physiology and morphology of the phasic and tonic nerve terminals. The tonic axon contains many more mitochondria, enabling it to take a vital stain more intensely than the phasic axon. The tonic terminals have varicosities, and the phasic terminal is filiform. The tonic terminals are low in synaptic efficacy but show dramatic facilitated responses. In contrast, the phasic terminals are high in quantal efficacy but show synaptic depression with high frequency stimulation. The quantal output is measured with a focal macropatch electrode placed directly over the visualized nerve terminals. Both phasic and tonic terminals innervate the same muscle fibers, which suggests that inherent differences in the neurons, rather than differential retrograde feedback from the muscle, account for the morphological and physiological differentiation.

This article demonstrates how to conduct electrophysiological recordings of synaptic responses on the extensor muscle in the walking leg of a crayfish and how the nerve terminals are visualized to show the gross morphological differences of high- and low-output nerve terminals.

ザリガニの脚の伸筋に高と低出力NMJsの生理的録音

We explain in detail how to expose and conduct electrophysiological recordings of synaptic responses for high (phasic) and low (tonic) output motor ...

Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises

The purpose of this report is to help develop an understanding of the effects caused by ion gradients across a biological membrane. Two aspects that influence a cell's membrane potential and which we address in these experiments are: (1) Ion concentration of K+ on the outside of the membrane, and (2) the permeability of the membrane to specific ions. The crayfish abdominal extensor muscles are in groupings with some being tonic (slow) and others phasic (fast) in their biochemical and physiological phenotypes, as well as in their structure; the motor neurons that innervate these muscles are correspondingly different in functional characteristics. We use these muscles as well as the superficial, tonic abdominal flexor muscle to demonstrate properties in synaptic transmission. In addition, we introduce a sensory-CNS-motor neuron-muscle circuit to demonstrate the effect of cuticular sensory stimulation as well as the influence of neuromodulators on certain aspects of the circuit. With the techniques obtained in this exercise, one can begin to answer many questions remaining in other experimental preparations as well as in physiological applications related to medicine and health. We have demonstrated the usefulness of model invertebrate preparations to address fundamental questions pertinent to all animals.

The experiments demonstrate an easy approach for students to gain experience in examining muscle structure, synaptic responses, the effects of ion gradients and permeability on membrane potentials. Also, a sensory-CNS-motor-muscle circuit is presented to show a means to test effects of compounds on a neuronal circuit.

膜電位、シナプス応答、神経回路、ニューロモデュレーションとザリガニを使用して筋肉の組織学：学生研究室の演習

The purpose of this report is to help develop an understanding of the effects caused by ion gradients across a biological membrane. Two aspects that ...

Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception 

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive information for an animal. An additional objective of this experiment is to learn anatomy of the preparation by staining, dissection and viewing of neurons and sensory structures under a dissecting microscope. This is performed by using basic neurophysiological equipment to record the electrical activity from a joint receptor organ and staining techniques. The muscle receptor organ (MRO) system in the crayfish is analogous to the intrafusal muscle spindle in mammals, which aids in serving as a comparative model that is more readily accessible for electrophysiological recordings. In addition, these are identifiable sensory neurons among preparations. The preparation is viable in a minimal saline for hours which is amenable for student laboratory exercises. The MRO is also susceptible to neuromodulation which encourages intriguing questions in the sites of modulatory action and integration of dynamic signals of movements and static position along with a gain that can be changed in the system.

Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception

The primary purpose of this experiment is to understand how primary sensory neurons convey information of joint movements and positions as proprioceptive information for an animal. An additional objective of this report is present the anatomy of the preparation by dissection and viewing of neurons under a dissecting microscope.

ザリガニ腹部の筋肉の受容体の臓器：固有感覚の学生の研究室の演習

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive ...

Physiological Experimentation with the Crayfish Hindgut: A Student Laboratory Exercise

The purpose of the report is to describe dissection techniques for preparing the crayfish hindgut and to demonstrate how to make physiological recordings with a force transducer to monitor the strength of contraction. In addition, we demonstrate how to visually monitor peristaltic activity, which can be used as a bioassay for various peptides, biogenic amines and neurotransmitters. This preparation is amenable to student laboratories in physiology and for demonstrating pharmacological concepts to students. This preparation has been in use for over 100 years, and it still offers much as a model for investigating the generation and regulation of peristaltic rhythms and for describing the mechanisms underlying their modulation. The pharmacological assays and receptor sub-typing that were started over 50 years ago on the hindgut still contribute to research today. This robust preparation is well suited to training students in physiology and pharmacology.

In this report we demonstrate techniques that can be used to investigate the biology of the crayfish hindgut. We show how to dissect a crayfish abdomen and study the associated anatomy, physiology and modulation of activity. The peristaltic activity and strength of contractions are measured using a force transducer.

ザリガニ後腸との生理学的実験：学生実験室実習

The purpose of the report is to describe dissection techniques for preparing the crayfish hindgut and to demonstrate how to make physiological recordings ...

Assaying Surface Expression of Chemosensory Receptors in Heterologous Cells

The vivid world of odors is recognized by the sense of olfaction. Olfaction in mice is mediated by a repertoire of about 1200 G Protein Coupled Receptors (GPCRs) 1 that are postulated to bind volatile odorant molecules and converting the extracellular signal into an intracellular signal by coupling with G protein G&alpha;olf. Binding of the odorants to the receptors is thought to follow a combinatorial rule, that is, one odorant may bind several receptors and one receptor may bind several odorants to varying degrees 2. Biochemical, signaling and ligand binding studies have been conveniently carried out for most GPCRs using heterologous cells. However use of heterologous cells for study of odorant receptors, was precluded for a long time since on transfection they failed to export to the surface. Saito et al have demonstrated single membrane pass Receptor Transporting Protein (RTP) family chaperones show enhanced expression in the olfactory sensory neurons and act as chaperones to traffic odorant receptors to the surface in heterologous cells, when co transfected together 3. To carry out biochemical assays for receptors using heterologous cells, one must first determine if the receptor shows robust surface expression in the cell line. This can be assayed by overexpressing the receptors with the chaperone RTP1S followed by live cell staining to fluorescently label the extracellular domain or a tag in the extracellular domain exclusively. Here we demonstrate a protocol to carry out live cell staining that can be used to detect odorant receptors on the surface of HEK293T cells conveniently. In addition, it may also be used to assay for surface expression of other chemosensory receptors or GPCRs.

Here we demonstrate a protocol to carry out live cell staining that can be used to detect odorant receptors on the surface of HEK293T cells conveniently. In addition, it may also be used to assay for surface expression of other chemosensory receptors or GPCRs.

異種細胞での化学感覚受容体の表面発現をアッセイ

The vivid world of odors is recognized by the sense of olfaction. Olfaction in mice is mediated by a repertoire of about 1200 G Protein Coupled Receptors ...

Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those leg movements that result from passive forces and interactions with other legs through the common contact with the substrate. If we want to understand, which part of a given movement is produced by nervous system motor output, kinematic analysis of stepping movements, therefore, needs to be complemented with electrophysiological recordings of motor activity. The recording of neuronal or muscular activity in a behaving animal is often limited by the electrophysiological equipment which can constrain the animal in its ability to move with as many degrees of freedom as possible. This can either be avoided by using implantable electrodes and then having the animal move on a long tether (i.e. Clarac et al., 1987; Duch &amp; Pfl&uuml;ger, 1995; B&ouml;hm et al., 1997; Gruhn &amp; Rathmayer, 2002) or by transmitting the data using telemetric devices (Kutsch et al, 1993; Fischer et al., 1996; Tsuchida et al. 2004; Hama et al., 2007; Wang et al., 2008). Both of these elegant methods, which are successfully used in larger arthropods, often prove difficult to apply in smaller walking insects which either easily get entangled in the long tether or are hindered by the weight of the telemetric device and its batteries. In addition, in all these cases, it is still impossible to distinguish between the purely neuronal basis of locomotion and the effects exerted by mechanical coupling between the walking legs through the substrate. One solution for this problem is to conduct the experiments in a tethered animal that is free to walk in place and that is locally suspended, for example over a slippery surface, which effectively removes most ground contact mechanics. This has been used to study escape responses (Camhi and Nolen, 1981; Camhi and Levy, 1988), turning (Tryba and Ritzman, 2000a,b; Gruhn et al., 2009a), backward walking (Graham and Epstein, 1985) or changes in velocity (Gruhn et al., 2009b) and it allows the experimenter easily to combine intra- and extracellular physiology with kinematic analyses (Gruhn et al., 2006).
We use a slippery surface setup to investigate the timing of leg muscles in the behaving stick insect with respect to touch-down and lift-off under different behavioral paradigms such as straight forward and curved walking in intact and reduced preparations.

We describe a method to record motor activity, timed to the electrically recorded tarsal contact signal in a tethered insect, walking on a slippery surface. This is used to study the neural basis of adaptive behavior under reduced influence of mechanical interaction between legs through the substrate.

昆虫に適応運動行動の神経基盤を研究し

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those ...

Using the Horseshoe Crab, Limulus Polyphemus, in Vision Research

The American horseshoe crab, Limulus Polyphemus is one of the oldest creatures on earth, and the animal continues to play an indispensable role in biomedical research. Not only does their blood contain special cells that scientists use to detect bacteriotoxins in our medicines, but their eyes also contain a neural network that has provided much insight about physiological processes operating in our visual system, such as light adaptation and lateral inhibition. The horseshoe crab remains an attractive model for vision research because the animal is large and hardy for an invertebrate, its retinal neurons are big and easily accessible, its visual system is compact and extensively studied, and its visual behavior is well defined. Moreover, the structure and function of the eyes are modulated on a daily basis by a circadian clock in the animal s brain. In short, the visual system of horseshoe crabs is simple enough to be understood yet complex enough to be interesting.
In this video we present three electrophysiological paradigms for investigating the neural basis of vision that can be performed in vivo with Limulus. They are electroretinogram recording, optic nerve recording, and intraretinal recording. Electroretinogram (ERG) recordings measure with a surface electrode the summed electrical response of all cells in the eye to a flash of light. They can be used to monitor the overall sensitivity of the eye for prolong periods of time. Optic nerve recordings measure the spiking activity of single nerve fibers with an extracellular microsuction electrode. They can be used to study visual messages conveyed from the eye to the brain as well as circadian-clock messages fed back from the brain to the eye. Intraretinal recordings measure with an intracellular microelectrode the voltage fluctuations induced by light in individual cells of the eye. They can be used to elucidate cellular mechanisms of retinal processing.

Using the Horseshoe Crab, Limulus Polyphemus, in Vision Research

In this video we perform electroretinogram recording, optic nerve recording, and intraretinal recording with the American horseshoe crab, Limulus Polyphemus. These electrophysiological paradigms can be used for investigating the neural basis of vision in a research or teaching lab.

カブトガニを使用して、カブトガニポリフェムス</emビジョンの研究において>、

The American horseshoe crab, Limulus Polyphemus is one of the oldest creatures on earth, and the animal continues to play an indispensable role in ...

生物学

Historical View and Physiology Demonstration at the NMJ of the Crayfish Opener Muscle

Here we present some of the key important discoveries made with the opener neuromuscular (NMJ) preparation of crustaceans and illustrate that there is still much to learn from this model preparation. In understanding the history one can appreciate why even today this NMJ still offers a rich playground to address questions regarding pre- and post-synaptic function and plasticity. The viability and ease of access to the terminal for intracellular as well as extracellular electrophysiology and imaging are significant advantages. The mechanisms behind the modulation of vesicular kinetics and fusion within the high- and low-output terminals are begging for investigation. The preparation also offers a testable model system for computational assessments and manipulations to examine key variables in theoretical models of synaptic function, for example calcium dynamics during short-term facilitation. The synaptic complexity of active zone and statistical nature of quantal release is also an open area for future investigation both experimentally and computationally.

The opener muscle of the crayfish leg is presented for its historical importance and experimental versatility in muscle phenotype, synaptic physiology and plasticity.

ザリガニ開閉筋肉のNMJにおいて歴史的なビューと生理学のデモンストレーション

Here we present some of the key important discoveries made with the opener neuromuscular (NMJ) preparation of crustaceans and illustrate that there is ...

Modeling Biological Membranes with Circuit Boards and Measuring Electrical Signals in Axons: Student Laboratory Exercises

This is a demonstration of how electrical models can be used to characterize biological membranes. This exercise also introduces biophysical terminology used in electrophysiology. The same equipment is used in the membrane model as on live preparations. Some properties of an isolated nerve cord are investigated: nerve action potentials, recruitment of neurons, and responsiveness of the nerve cord to environmental factors.

This is a demonstration of how biological membranes can be understood using electrical models. We also demonstrate procedures for recording action potentials from the ventral nerve cord of the crayfish for student orientated laboratories.

回路基板と生体膜のモデル化と軸索の電気信号の測定：学生研究室の演習を

This is a demonstration of how electrical models can be used to characterize biological membranes. This exercise also introduces biophysical terminology ...