Biz editoryal yardım için Bay Craig D. Slaven (İngilizce Bölümü, University of Kentucky) teşekkür ederim. Kentucky Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Lisans ve College of Arts &amp; Sciences Ofisi tarafından desteklenir.

1) Giriş Motor nöronlar, topluca bir nöromüsküler bileşke (NMJ) olarak adlandırılır sinapsların bir kas lifi ile iletişim kurarlar. NMJs en kerevit kas hazırlıkları kolayca ulaşılabilir. Birçok kerevit NMJs postsinaptik dendritler, omurgalı NMJs belirtildiği memeli MSS veya eşik altı tepkiler içinde üretilen kademeli elektrik sinyallerine benzer olmayan spike eksitatör postsinaptik potansiyeller (EPSP) göstermektedir (Wiersma ve Van Harreveld, 1938; Katz &amp; Kuffler, 1946) . Kerevit NMJs sinaptik iletim ve sinaptik farklılaşması içine genel bir anlayış sağlamak için temel sinaptik model olarak hizmet edebilir. Genelde, motor üniteleri aracılığıyla hayvan davranışları, kasların NMJs ve özellikleri sinaptik iletişim türü yönlerini düzenler. Yengeç ve kerevit yakın kas (Lucas, 1907, 1917) &quot;hızlı&quot; ve &quot;yavaş&quot; kas kasılmaları ilk gözlemlerinden bu yana, benzer kas kasılma farklılaşma gibi karın fleksör (Kennedy ve Takeda, 1965a gibi diğer kerevit kas tipleri tarif edilmiştir , b) ve ekstremite ekstansörleri (Van Harreveld &amp; Wiersma, 1936). &quot;Hızlı&quot; kasılmalar hızlı tepkiler başlatır. Örneğin, kerevit kuyruk çevirme hızlı bir davranıştır. &quot;Yavaş&quot; kasılmaları yavaş hareketleri korumak ve duruş (Bradacs ve ark, 1997) korumaya yardımcı olmak. , &quot;Hızlı&quot; ve &quot;yavaş&quot; kas kasılmaları karşılık gelen &quot;yüksek / fazik çıkışı&quot; ve &quot;tonik / düşük çıktı&quot; geniş motor nöronların tanımlamak için kullanılır. Kas kasılma hızı ve zamanlama farkı sinaptik yapısı ve sinaptik gücü presinaptik farklılıklar (King ve ark, 1996) ile ilgili bölümünde. Myofibrillar protein izoform ifade, kontraktil farklılıkları da önemlidir, ancak belirli bir fiber iki tür motor nöronlar tarafından innerve olduğu bacak ekstansör kas, bu gibi hazırlıklar, odak noktası terminalleri sinaptik farklar üzerinden terminallere payı beri aynı hedef hücre (Mykles ve ark, 2002). Daha önceki bir çalışmada bacak ekstansör iki eksitatör motor aksonlar incelemiş ve fazik ve tonik fenotipleri açıklanan (Bradacs ve ark, 1997). Bu raporda, diğerleri ise bu sinir terminalleri sinaptik farklılaşma özelliklerini incelemek, böylece diseksiyon ve kayıtları nasıl elde göstermektedir. İzlenenler transmisyon elektron mikroskobu, kerevit bacak ekstansör kas tonik ve fazik terminalleri elde edilen bölümleri çeşitli dizi tonik terminalleri RRP veziküller fazik terminalleri daha fazla içerdiğini ortaya mitokondri tonik nöronlar daha yaygındır ve fazik terminallerinde sinaps daha düşük çıktı sinaps daha karmaşık, çeşitli aralığı (Miller ve ark, 2002; Johnstone ve ark, 2008; King ve ark, 1996;. Bradacs ve ark, 1997) ile birden fazla aktif bölgeleri içerir. Düşük çıkış tonik terminalleri de fazik terminalleri (Cooper ve ark, 2003) göre artırılması nöromodülatör serotonin (5-HT) sinaptik iletim daha duyarlı. Tonik ve fazik NMJ aynı kas lifi mevcut olduğu gerçeği daha kolay verilen bir kas lifi presinaptik farklılıkları değerlendirmek ve kas yorgunluğu, sinaptik depresyon ve sinaptik çapraz tartışma soruları yanıtlamak için yapar. Çeşitli sorular, tonik ve fazik terminalleri için postsinaptik hedefler postsinaptik reseptör yoğunluğu ve glutamat reseptör alt tiplerinin farklılıklar olup olmadığını, bu hazırlık ele alınacak kalır, ama daha iyi bir anlayış, bu anatomisi ve fizyolojisi temel farklılıklar iki motor üniteleri, daha derin bir bilgi tabanı oluşturmaya yardımcı olacaktır. Umut Bu sinaptik hazırlanmasında öğrenilen temel ilkeleri, çeşitli hazırlıklar diğer sinaps için geçerli olacak ve kerevit Bu sinaptik modeli gelecekteki araştırmalar artıracaktır. 2) Yöntemler <ol><li> Orta ölçekli kerevit (Procambarus clarkii) ilk veya ikinci yürüyüş ayakları üzerinde tüm deneyler yapılmaktadır. Hayvanlar tek tek oxygenized su ile plastik kaplarda muhafaza edilir. Hayvan oda sıcaklığı 13 ° C-16 ° C aralığında Hayvanlar haftalık bazda değiştirilen kuru balık yiyecek ve su ile beslenir. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig1.jpg" alt="Şekil 1" /> Şekil 1: Şematik bir kerevit yürüyüş, bacak ve altı distal . </li><li> Bir kerevit yürüyen bacağın distal anatomik altı kesimleri (Şekil 1) ayrılmıştır. Bacak ekstansör meropodite bulunan ve izole edilecektir sinir demeti meropodite ischiopodite ortak yakındır. Tonik veya fazik akson n seçici olarak teşvik edilebilirmaruz sonra fizyolojik amaçlı eeded. </li><li> Olduğu gibi, Cooper ve Cooper (2009) meropodite bölge içinde açacağı motor nöron excitor sergilemek için yöntemler de dahil olmak üzere ilk diseksiyon bazı yönlerini açıklanan, ancak bunların açıklaması ekstansör kas hasardan korumak için gerekli bakım sağlamaz açıcı kas hazırlık adresine gerekli değildir. Ekstansör korumak için, ilk ya da ikinci yürüyüş bacak bacak zorla pinching otomatikleştiren hayvan uyararak, vücut uzunluğu 6-10 cm (Atchafalaya Biyolojik Supply Co, Raceland, LA) ölçüm, kerevit kaldırılır kırık düzlemi ischiopodite segmentinde distal. Bacak lateral (dış tarafa) görüntüleyici karşı karşıya diseksiyonu plaka üzerine yerleştirilir. Izleyici genellikle kemerli bir tarafı ile dış (lateral tarafı) (Şekil 2), diseksiyon plaka üzerine kadar karşı karşıya emin olabilirsiniz kadar bacak döndü. Bir parça kağıt mendil bacak yerleştirilmesi, bu indirimler yaparken daha kolay hazırlanması açmak için yapar. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig2.jpg" alt="Şekil 2" /> Şekil 2: genellikle meropodite yan tarafında, kemerli yan diseksiyon plaka üzerinde karşı karşıya. </li><li> Bir neşter bıçak kesici ve tutucu ile, keskin bir jilet, meropodite segment için Şekil 3&#39;te gösterildiği deseni ile kesme kadar manikür dağlamadan için kullanılır. Bakım meropodite carpopodite eklem dorsal ventral kesmek için çok uzak distal kesmek için alınır. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig3.jpg" alt="Şekil 3" /> Şekil 3: manikür, pencereden dışarı gravür için önerilen bir desen olarak hatları ile meropodite segment. Hazırlık tuzlu su konur. Diseksiyonu çanak alt Sylgard (Dow Corning) kaplama (1cm kalınlığında) olmalıdır. Sylgard böcek pimleri hala hazırlık tutmak için içine sıkışmış olabilir kullanılır. Bu noktada, bir iğne carpopodite segmentinin orta ve ischiopodite segment (Şekil 4) dorsal sıkışmış. Disseke hazırlıkları, standart kerevit salin yıkanmış 205 NaCl ile yapılır Van Harreveld s çözümü (1936), değiştirilmiş; 5.3KCl; 13.5 CaCl 2; 2H 2 O; 2.45 MgCl 2; 6H 2 O 5 Hepes ve ayarlanabilir pH 7.4 (mM). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig4.jpg" alt="Şekil 4" /> Şekil 4: kesim pencere meropodite segment kaldırdı. Diseksiyon pimleri konumunu not edin. </li><li> Manikür distal bölgede hafifçe kaldırdı ve kas lifleri bacak tabanına doğru vuruş yaparak manikür uzak kesilir. Manikür kaldırdı olabilir. </li><li> Apodeme (tendon) meropodite-carpopodite ortak kesilir. Bir pin kesim yapılabilir (Şekil 5) nerede göstermek için fleksör tendon iç yüzeyine yerleştirilir. Cımbız ve kaudal yönde (Şekil 6), kaldırma, ana bacak sinir ve ekstansör kas açığa çıkardı fleksör kas ile kesildi tendon sonra sıkışmak. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig5.jpg" alt="Şekil 5" /> Şekil 5: fleksör kas apodeme bir iğne ile fleksör yerinden vurgulanır. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig6.jpg" alt="Şekil 6" /> Şekil 6: ana bacak sinir hasarı olarak fleksör kas apodeme kesim ve bakım ile temizlenebilir. </li><li> Ana bacak sinir meropodite carpopodite eklem kesilmiş ve ekstansör kas üzerinde dikkatli bir şekilde geri çekti. Bu çalışmada kas medial yüzeyi boyunca kullanılır. Ana bacak sinir ekstansör kas sinir ayrılması hazırlık tarafında ana bacak sinir distal güdük hafifçe çekerek artabilir. Ekstansör kas üzerinde geri ana bacak sinir soyma, akson küçük dalları kesilmiş olması gerekir. Bu inhibitör motor nöron ekstansör kas dalları. Meropodite proksimal sonuna yakın ana bacak sinir dallanma büyük bir paket, ilgi, küçük bir sinir demetidir. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig7.jpg" alt="Şekil 7" /> Şekil 7: ana bacak sinir proksimal yönde kesilmiş ve geri çekilir. Metilen mavisi boyama (Şekil 8) Bu sinir demeti ya da görülebileceği 4-Di-2-ASP floresan leke (Şekil 9). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig8.jpg" alt="Şekil 8" /> Şekil 8: ekstansör kas metilen mavisi ile boyandı. Akson dallanma ve sinir içinde iki kolayca görülebilir aksonlar unutmayın. Kırmızı oklar Demark sinir parça. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig9.jpg" alt="Şekil 9" /><br/&gt; Şekil 9: 4-Di-2-ASP ile motor sinir boyanan aksonlar. Tonik akson artan mitokondrial içerik nedeniyle daha parlak görünür. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig10a.jpg" alt="Şekil 10A" /> Şekil 10A: 4-Di-2-ASP ile boyanmış fazik ve tonik nöronların bireysel terminalleri. Tonik fazik terminalleri terminalleri ve ince yapısı varisler unutmayın. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig10b.jpg" alt="Şekil 10B" /> Şekil 10B-Tonik kaydetti <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig10c.jpg" alt="Şekil 10C" /> Şekil 10C-Fazik kaydetti </li></ol> 3) Fizyolojik Profilleri <ol><li> Kas hücre içi potansiyelleri izlenir tonik veya fazik nöronların eksitatör postsinaptik potansiyeller (EPSPS) gözlemlemek için, bir sinir demeti izole akson (Johnstone Çim stimülatörü bağlı bir emme elektrot (Şekil 11) tarafından uyarılır. ve ark, 2008). 70 Hz uyarılması düşük çıkış NMJs için kolaylaştırılmış bir yanıt teşvik etmek amacıyla tonik akson uygulanır, ya da tek bir darbe (1 Hz), yüksek çıkış büyük EPSPS elde etmek için fazik akson uygulanır gösterildiği gibi NMJs Şekil 12. EPSPS PowerLab/4s arabirimi üzerinden bir bilgisayara kaydedilir. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig11.jpg" alt="Şekil 11" /> Şekil 11: Uyarıcı elektrot sinir demeti içinde tek bir akson üzerine yerleştirilir. Not 2 ana aksonlar özetleyen yeşil hat. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig12.jpg" alt="Şekil 12" /> Şekil 12: intrasellüler kayıtları elde tonik veya fazik nöronların postsinaptik potansiyelleri (EPSPS). </li><li> Sinaptik kolaylaştırma ve sinaptik depresyon doğası soruşturma düşük ve yüksek çıkış NMJs çeşitli deneysel paradigmalar tarafından yaklaştı olabilir. Düşük çıktı NMJs Kolaylaştırılması yaklaşık 20 uyaranlara (Şekil 13) 20, 40 ve 60 Hz bakliyat gösterildiği gibi, frekans bağlıdır. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig13.jpg" alt="Şekil 13" /> Şekil 13: stimülasyon bakliyat üç farklı frekans 20, 40 ve 60 Hz normal kerevit salin verilen bir tren yanıt EPSPS. </li><li> Stimülasyon frekans sinaptik depresyon oranı da yüksek çıktı NMJs ile ilgili. Şekil 14, 30 dakika boyunca NMJ karartıcı stimülasyon sürekli bir 5 Hz gösterir. Yüksek stimülasyon frekansı ile, hazırlık (Bradacs ve ark, 1997) daha hızlı düşmesine neden olacaktır. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig14.jpg" alt="Şekil 14" /> Şekil 14: depresyon ikna etmek için 5 Hz stimülasyon sırasında fazik yanıt EPSP genlik. </li></ol> 4) Quantal Yanıtları <ol><li> Kerevit (Cooper ve Cooper, 2009) açacağı kas açıklanan benzer bir prosedür hazırlanmasında kullanılır. Sinir terminal tanımlanabilir bölgeler üzerinde doğrudan quantal EPSPS lümen sinaptik varisler bir makro-yama kayıt elektrot yerleştirerek tarafından kaydedilen 4-Di-2-Asp (5 mcM, 5 dakikalık tedavi, Cooper ve hayati boya ile görüntülendi diğerleri, 1995; Magrassi ve ark, 1987). Spontan uyarılmış quantal yanıtları yanı sıra sinir terminalleri boyunca kaydedilebilir. Uyarılmış ve spontan sinaptik potansiyeller makro-yama elektrot (Dudel, 1981; Wojtowicz ve ark, 1991; Mallart, 1993) ile kaydedilir. Kimax cam (dış çap: 1.5 mm), 10 ila 20 mikron (Şekil 15) arasında değişen iç çaplarda yama ipuçları üretmek için çekti ve yangın cilalı oldu. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig15.jpg" alt="Şekil 15" /> Şekil 15: Bir makro-yama kayıt elektrot lümen. Elektrot lümen banyo orta ile doludur. Amplifikatör, yukarıda belirtilen hücre içi kayıtları için kullanılan aynı. Elektrot ve sızdırmazlık direnci test akımı elektrot ile bakliyat geçerek tespit edilebilir. Deneylerde, mühür dirençleri, 0.3 ile 1.0 MOhm arasında değişmekteydi ve elektrot direnci, 0.5 ile 1.0 MOhm arasında değişmekteydi. Seal direnç kayıt boyunca izlenebilir. </li><li> Quantal olaylar doğrudan sayım düşük stimülasyon frekansları ile mümkündür. Her uyarılmış yanıt için, quantal olayların sayısı düşük çıkış terminalleri (Şekil 16) kolaylıkla belirlenir. Bu doğrudan sayıları ortalama quantal içerik (Cooper ve ark, 1995 Del Castillo &amp; Katz, 1954) tahmin yardımcı olabilir. Uyarılmış yüksek çıkış NMJs çok quantal uyarılmış olaylar, spontan olaylar ortalama pik amplitüd ya da bölge ile birlikte sapmaların ortalama genlik ya da bölge ürettiklerinden, uygun kullanılabilirximate ortalama quantal içerik (Cooper ve ark, 1995). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig16.jpg" alt="Şekil 16" /> Şekil 16 Odak izleri fazik ve bir tonik NMJ kaydetti. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig17.jpg" alt="Şekil 17" /> Şekil 17 </li></ol>

<ol>
	<li>Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organization+and+synaptic+physiology+of+crustacean+neuromuscular+systems.">Organization and synaptic physiology of crustacean neuromuscular systems.</a> Prog. Neurobiol. 7, 291-391 (1976).</li><li>Atwood, H. L., 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=Synaptic+diversity+and+differentiation:+Crustacean+neuromuscular+junctions.">Synaptic diversity and differentiation: Crustacean neuromuscular junctions.</a> Invertebrate Neuroscience. 1, 291-307 (1996).</li><li>Bradacs, H., Cooper, R. L., Msghina, M., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+physiology+and+morphology+of+phasic+and+tonic+motor+axons+in+a+crayfish+limb+extensor+muscle.">Differential physiology and morphology of phasic and tonic motor axons in a crayfish limb extensor muscle.</a> J. Exp. Biol. 200, 677-691 (1997).</li><li>Cooper, R. L., Stewart, B. A., Wojtowicz, J. M., Wang, S., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantal+measurement+and+analysis+methods+compared+for+crayfish+and+Drosophila+neuromuscular+junctions,+and+rat+hippocampus.">Quantal measurement and analysis methods compared for crayfish and Drosophila neuromuscular junctions, and rat hippocampus.</a> J. Neurosci Methods. 61, 67-78 (1995).</li><li>Cooper, R. L., Donmezer, A., Shearer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsic+differences+in+sensitivity+to+5-HT+between+high-+and+low-output+terminals+innervating+the+same+target.">Intrinsic differences in sensitivity to 5-HT between high- and low-output terminals innervating the same target.</a> Neuroscience Research. 45, 163-172 (2003).</li><li>Cooper, A. S., 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=Historical+view+and+demonstration+of+physiology+at+the+NMJ+at+the+crayfish+opener+muscle.">Historical view and demonstration of physiology at the NMJ at the crayfish opener muscle.</a> J Vis Exp. , (2009).</li><li>Del Castillo, J., Katz, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantal+components+of+the+end-plate+potential.">Quantal components of the end-plate potential.</a> J. Physiol. 124, 560-573 (1954).</li><li>Desai-Shah, M., Viele, K., Sparks, G., Nadolski, J., Hayden, B., Srinivasan, V. 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=Assessment+of+synaptic+function+during+short-term+facilitation+in+motor+nerve+terminals+in+the+crayfish.">Assessment of synaptic function during short-term facilitation in motor nerve terminals in the crayfish.</a> The Open Neuroscience Journal. 2, 24-35 (2008).</li><li>Desai-Shah, M., 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=Different+mechanisms+of+Ca2++regulation+that+influence+synaptic+transmission:+Comparison+between+crayfish+and+Drosophila+neuromuscular+junctions.">Different mechanisms of Ca2+ regulation that influence synaptic transmission: Comparison between crayfish and Drosophila neuromuscular junctions.</a> SYNAPSE. 63, 1100-1121 (2009).</li><li>Dudel, 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+effect+of+reduced+calcium+on+quantal+unit+at+the+crayfish+neuromuscular+junction.">The effect of reduced calcium on quantal unit at the crayfish neuromuscular junction.</a> Pfl gers Arch. 391, 35-40 (1981).</li><li>Griffis, B., Moffett, S., 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=Muscle+phenotype+remains+unaltered+after+limb+autotomy+and+unloading.">Muscle phenotype remains unaltered after limb autotomy and unloading.</a> J. Exp. Zool. 289, 10-22 (2001).</li><li>Harata, N., Pyle, J. L., Aravanis, A. M., Mozhayeva, M., Kavalai, E. T., Tsien, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limited+numbers+of+recycling+vesicles+in+small+CNS+nerve+terminals:+implications+for+neural+signaling+and+vesicular+cycling.">Limited numbers of recycling vesicles in small CNS nerve terminals: implications for neural signaling and vesicular cycling.</a> Trends in Neurosci. 24, 637-643 (2001).</li><li>Jeromin, A., Shayan, A. J., Msghina, M., Roder, J., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crustacean+frequenins:+molecular+cloning+and+differential+localization+at+neuromuscular+junctions.">Crustacean frequenins: molecular cloning and differential localization at neuromuscular junctions.</a> J. Neurobiol. 41 (2), 165-175 (1999).</li><li>Johnstone, A. F. M., Kellie, S., 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=Presynaptic+depression+in+phasic+motor+nerve+terminals+and+influence+of+5-HT+on+docked+vesicles.">Presynaptic depression in phasic motor nerve terminals and influence of 5-HT on docked vesicles.</a> The Open Neuroscience Journal. 2, 16-23 (2008).</li><li>Katz, B., Kuffler, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitation+of+the+nerve-muscle+system+in+Crustacea.">Excitation of the nerve-muscle system in Crustacea.</a> Proc. Roy. Soc. B. 133, 374-389 (1946).</li><li>Kennedy, D., Takeda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflex+control+of+abdominal+flexor+muscles+in+crayfish.+I.+The+twitch+system.">Reflex control of abdominal flexor muscles in crayfish. I. The twitch system.</a> J. Exp. Biol. 43, 211-227 (1965).</li><li>Kennedy, D., Takeda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflex+control+of+abdominal+flexor+muscles+in+crayfish.+II.+The+tonic+system.">Reflex control of abdominal flexor muscles in crayfish. II. The tonic system.</a> J. Exp. Biol. 43, 229-246 (1965).</li><li>King, M. J. R., Atwood, H. L., Govind, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+features+of+crayfish+phasic+and+tonic+neuromuscular+junctions.">Structural features of crayfish phasic and tonic neuromuscular junctions.</a> J. Comp. Neurol. 372, 618-626 (1996).</li><li>LaFramboise, W., Griffis, B., Bonner, P., Warren, W., Scalise, D., Guthrie, R. D., 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=Muscle+type+specific+myosin+isoforms+in+crustacean+muscles.">Muscle type specific myosin isoforms in crustacean muscles.</a> J. Exp. Zool. 286, 36-48 (2000).</li><li>Logsdon, S., Johnstone, A. F. M., 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=Regulation+of+synaptic+vesicles+pools+within+motor+nerve+terminals+during+short-term+facilitation+and+neuromodulation.">Regulation of synaptic vesicles pools within motor nerve terminals during short-term facilitation and neuromodulation.</a> J. Applied Physiol. 100, 662-671 (2006).</li><li>Lucas, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+analysis+of+complex+excitable+tissues+by+their+response+to+electric+currents+of+short+duration.">The analysis of complex excitable tissues by their response to electric currents of short duration.</a> J. Physiol. 35, 310-331 (1907).</li><li>Lucas, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+summation+of+propagated+disturbances+in+the+claw+of+Astacus+and+on+the+double+neuromuscular+system+of+the+abductor.">On summation of propagated disturbances in the claw of Astacus and on the double neuromuscular system of the abductor.</a> J. Physiol. 51, 1-35 (1917).</li><li>Magrassi, L., Purves, D., Lichtman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+probes+that+stain+living+nerve+terminals.">Fluorescent probes that stain living nerve terminals.</a> J. Neurosci. 7, 1207-1214 (1987).</li><li>Millar, A. G., Bradacs, H., Charlton, M. P., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverse+relationship+between+release+probability+and+readily+releasable+vesicles+in+depressing+and+facilitating+synapses.">Inverse relationship between release probability and readily releasable vesicles in depressing and facilitating synapses.</a> J. Neurosci. 22, 9661-9667 (2002).</li><li>Millar, A. G., Zucker, R. S., Ellis-Davies, C. G., Charlton, M. P., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+sensitivity+of+neurotransmitter+release+differs+at+phasic+and+tonic+synapses.">Calcium sensitivity of neurotransmitter release differs at phasic and tonic synapses.</a> J. Neurosci. 25, 3113-3125 (2005).</li><li>Msghina, M., Govind, C. K., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+structure+and+transmitter+release+in+crustacean+phasic+and+tonic+motor+neurons.">Synaptic structure and transmitter release in crustacean phasic and tonic motor neurons.</a> J. Neurosci. 18, 1374-1382 (1998).</li><li>Msghina, M., Millar, A. G., Charlton, M. P., Govind, C. K., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+entry+related+to+active+zones+and+differences+in+transmitter+release+at+phasic+and+tonic+synapses.">Calcium entry related to active zones and differences in transmitter release at phasic and tonic synapses.</a> J. Neurosci. 19, 8419-8434 (1999).</li><li>Mykles, D. L., Medler, S. A., Koenders, A., 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=Myofibrillar+protein+isoform+expression+is+correlated+with+synaptic+efficacy+in+slow+fibres+of+the+claw+and+leg+opener+muscles+of+crayfish+and.">Myofibrillar protein isoform expression is correlated with synaptic efficacy in slow fibres of the claw and leg opener muscles of crayfish and.</a> 205 (4), 513-522 (2002).</li><li>Sparks, G., 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=5-HT+offsets+homeostasis+of+synaptic+transmission+during+short-term+facilitation.">5-HT offsets homeostasis of synaptic transmission during short-term facilitation.</a> J. Applied Physiol. 96, 1681-1690 (2004).</li><li>Sohn, J., Mykles, D. L., 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=The+anatomical,+physiological+and+biochemical+characterization+of+muscles+associated+with+the+articulating+membrane+in+the+dorsal+surface+of+the+crayfish+abdomen.">The anatomical, physiological and biochemical characterization of muscles associated with the articulating membrane in the dorsal surface of the crayfish abdomen.</a> J. Exp. Zool. 287, 353-377 (2004).</li><li>Tsien, R. W., Harata, N. C., Choi, S. W. P. y. l. e., Aravanis, A. M., AM, G. C. h. e. n. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vesicles,+quanta+and+synaptic+plasticity.+Molecular+Mechanisms+of+synaptic+function.">Vesicles, quanta and synaptic plasticity. Molecular Mechanisms of synaptic function.</a> , (2001).</li><li>Van Harreveld, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+physiological+solution+for+freshwater+crustaceans.">A physiological solution for freshwater crustaceans.</a> Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 34, 428-432 (1936).</li><li>Van Harreveld, A., Wiersma, C. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+triple+innervation+of+the+crayfish+muscle.">The triple innervation of the crayfish muscle.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 22, 667-667 (1936).</li><li>Wiersma, C. A. G., Van Harreveld, 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+influence+of+the+frequency+of+stimulation+on+the+slow+and+fast+contraction+in+crustacean+muscle.">The influence of the frequency of stimulation on the slow and fast contraction in crustacean muscle.</a> Physiol. Zool. 11, 75-81 (1938).</li><li>Wojtowicz, J. M., Smith, B. R., Atwood, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+recruitment+of+silent+synapses.">Activity-dependent recruitment of silent synapses.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 627, 169-179 (1991).</li></ol>

Biz bu raporda nasıl incelemek için, kayıt ve yüksek ve düşük-çıkış terminalleri aynı kas lifi innerve olan eşsiz bir kerevit nöromüsküler hazırlık sinaptik tepkileri ölçmek göstermiştir. Kerevit nöromüsküler hazırlıkları sadece birkaç eksitatör motor nöronlar kas innerve için gerekli olduğundan, omurgalı nöromüsküler kavşak üzerinden pek çok avantajı sunuyoruz ve nöronlar hazırlık hazırlık (Atwood, 1976) için tanımlanabilir. Buna ek olarak, eksitatör nörotransmitter glutamat ve eksitatör postsinaptik potansiyelleri (EPSP) sınıflandırılır; böylece, kademeli olayların biyofiziksel özellikleri omurgalıların merkezi sinir sistemi içinde nöronların dendrit benzer. Ancak, quantal akımları, doğrudan postsinaptik siteleri (Cooper ve ark, 1995) izlenebilir. Fazik sinir tekrarlayan 5 Hz stimülasyon büyük EPSPS, birkaç dakika sonra büyük ölçüde depresyona yol açmaktadır. Eklembacaklıların fazik nöromüsküler kavşaklar (Atwood ve Cooper, 1996) Bu tür depresyon yaygındır. Fazik terminalleri yanı sıra tonik terminalleri varlığı bir postsinaptik hedef fazik motor nöron depresyon sırasında ve sonrasında büyük ölçüde değiştirilmiş olup olmadığını değerlendirmek için sağlar. (Desai-Şah ve Cooper, 2009. Desai Shah ve ark, 2008) Buna ek olarak, düşük çıkış terminalleri sinaptik kolaylaştırma altında yatan mekanizmaları araştırmak için güzel bir hazırlık sağlar Sinaptik depresyon ve kurtarma işlemi oranı yüksek çıkış terminalleri modülasyon araştırmak için bir oyun alanı sağlar. Erişilebilir ve uygulanabilir hazırlıklar sinaptik depresyon altında yatan mekanizmaları deşifre yardımcı olacaktır. Bu kerevit bacak ekstansör hazırlanması, serotonin dışsal uygulama sinaptik depresyon ve sinaptik vezikül havuzları harekete soruşturma ileriye potansiyel bir araç kurtarma araştırmak için başka bir araçtır. Bu preparat, tek tek kas lifleri fazik ve tonik hem de motor nöronlar tarafından innerve beri, çeşitli deneysel avantajları sağlar. Serotonin uyarılmış stimülasyonu ile yayımlanan veziküller sayısını artırır ve depresyon sırasında kurtarma teşvik beri, serotonin varken füzyon olasılığını artırmak için vezikül havuzlarının bazı modülasyonu olduğu açıktır yılından bu yana (Johnstone ve ark, 2008 Logsdon ve ark, 2006; ark Sparks, 2004). Depresif bir devlete karşı düşük frekanslı stimülasyon, sırasında presinaptik sinir terminali içinde vezikül havuzları dinamiklerini açıklamak modeller de bu hazırlık ile mümkün olan çeşitli deneysel protokolleri arasında dikkate alınması gereken. Tsien ve ark; vezikül havuzu yaklaşık% 30 geri dönüşümlü veziküllerin geri kalanı endoplazmik retikulum (Harata ve ark, 2001 ile geleneksel bir yavaş geri dönüşüm yolu ise, hızlı bir geri dönüşüm geçirdiği diğer sistemlerde not edilmiştir. , 2001). Bu tür çift yollar da bu sistem mevcut olabilir. ATP daha sonra presinaptik terminal depresif durumda eksik yerleştirme ve çıkarma ise gerçekleşmesi mümkün olmayabilir, bu yüzden çok fazla boş veziküller sinaptik yüzeyinde kalacaktır. Terminalleri 5 HT maruz kaldığında daha veziküller hızla serbest olduğundan, daha kolay açıklanmaması havuzu (RRV) içinde yer alan olduğunu uygulanabilir. Ancak, depresif durum, azalmış ATP, yerleştirme ve çıkarma 5 HT, sinaptik yüzey tekrar boş veziküller bırakır varlığında bile bloke olabilir. Ön verilere daha veziküller 5 HT uzun süreli maruz kalma ve stimülasyon, hızlı ve yavaş geri dönüşüm yolları yeniden serbest bırakılması için yetkili veziküller (Johnstone ve ark çarpık olabilir vezikül havuzu dağılımı zaman içinde piyasaya olduğunu göstermektedir beri . , 2008; değerlendirmeleri-Desai-Şah ve ark, 2008; Desai-Şah ve Cooper, 2009) Postsinaptik akımlar ve motor sinir terminali tanımlanan bölgelerde tek quanta önlemlerin odak macropatch kayıtları teknikleri ile bir sinaptik depresyon, serbest bırakıldıktan az veziküller bir sonucu olarak veya işlev değişiklikleri nedeniyle oluşup oluşmadığını belirlemek için soru sorabilirsiniz postsinaptik reseptörler. Veziküller eşit kalsiyum pozlama için bu hazırlık fazik NMJ füzyon daha duyarlı olduğunu göstermiştir (Miller ve ark, 2005), daha yüksek olasılıkla hesapları fazik terminalleri (Msghina ve ark quantal içerik anlamına gelir. , 1998, 1999). Buna ek olarak, kalsiyum bağlayıcı protein frequenin farklılıklar (Jeromin ve ark, 1999) ve ultrastrüktür (King ve ark, 1996), diferansiyel sinaptik etkinliği (Cooper katkıdave ark, 2003). (Cooper ve ark, 2003. Bradacs ve ark, 1997) öncesinde bazı çalışmalar, ekstansör kas liflerinin kas fenotip incelemiş bulunuyoruz . Karma fiber türleri kerevit tamamen tonik ve fazik elyaf türleri için kas farklılaşma düzenleme karşılaştırıldığında, usulüne innerve bacak ekstansör gibi kas fenotip ifade ve düzenleme (LaFramboise ve ark, 2000 için ipuçları sağlayabilir. Sohn ve ark. diğerleri, 2000; Griffis ve ark, 2001; Mykles ve ark, 2002). Birçok temel sorular nörobiyoloji ele alınması gerekliliği devam etmektedir ve bu hazırlık bazıları mücadelede yardımcı olabilir. Bacak ekstansör ile yaklaştı olabilir alanında faiz bugün Birkaç konular şunlardır: 1) (depresyon Ca2 bir azalma nedeniyle yüksek çıkış terminalleri içinde sinaptik depresyon altında yatan hücresel mekanizmaları belirlenmesi + giriş, yetkili bir eksikliği kolayca açıklanmaması vezikül (RRV) havuz, ve / veya değiştirilmiş postsinaptik alıcılığı?) 2) sinaptik depresyon indüksiyon sonrası, hızlı iyileşme ve 3 teşvik etmek için uygulanan 5-HT mekanistik rolünün belirlenmesi) belirlenmesi olmadığını quantal şekilleri uyarıcı fazik terminalleri ortaya çıkan akımlar depresyon indüksiyon sırasında sinaptik depresyon pre-ve post-sinaptik bileşenleri adresine değişmiş edilmektedir. Bu NMJ serbest bırakılması sitelerine doğrudan ölçülen sinaptik performans ast mekanizmaları adresleri ilgili bilgi almak için bize olanak verdiğinden, sürekli araştırma ve gelecekteki araştırmacılar için önemli. Bu alandaki güncel araştırma sinaptik depresyon modülasyon 5-HT ve vezikül havuzları dinamikleri hakkında bilgi vermektedir. Böyle bir konu, sinaptik iletim, tüm sinir sistemleri ile ilgili temel temelleri ile ilgili.

<ol><li> Kerevit (Procambarus clarkii). Atchafalaya Biyolojik Supply Co, Raceland, LA, ABD. </li><li> Standart kerevit salin: <ul><li> Van Harreveld çözümü (1936) modifiye edilmiştir. (MM) 205 NaCl; 5.3 KCl; 13.5 CaCl 2 2H 2 O; 2.45 MgCl 2 6H 2 O 5 Hepes ve pH 7.4 &#39;e ayarlanmış </li></ul></li><li> Diseksiyon araçları: # 5 cımbız Güzel, ince makas, bıçak tutucu, # 26.002-20 böcek pimleri (Güzel Bilim Araçları (USA), Inc, 373-G Vintage Park Drive, Foster City, CA 94.404-1139 elde) </li><li> Sylgard kaplı diseksiyonu çanak, bir kayıt çanak ya emme elektrot ile inşa veya emme elektrot ve Anter manipülatör emme elektrot tutmak için kullanabilirsiniz. </li><li> Intrasellüler kayıtları için zoom fonksiyonu ile mikroskop Diseksiyon. Görüntülenmiştir terminallerinde odak kayıt için dik hedefleri (4 x ve 20X) ile bileşik mikroskop kullanılır. Bir Hg bir ışık kaynağı ihtiyacı var. </li><li> Standart hücre içi amplifikatör ve A / D kurulu bir bilgisayar line kayıt için. Elektrik sinyalleri, bir PowerLab/4s arayüzü (ADInstruments Avustralya) satır kaydedilir. Grafik veya Kapsam adlı ADInstruments standart yazılım kullanın. </li><li> Kimyasallar: <ul><li> Cooper ve ark, 1995a; varisler (Marigassi ve ark, 1987 görselleştirmek için; (Moleküler Probları, Eugene, OR 4 Di 2 Asp), hayati bir floresan boya, 4 [4 (diethylamino) styryl] N methylpyridinium iyodür .) Tüm tuzlu su kimyasalları, Sigma kimya şirketi (St. Louis, MO) elde edilmiştir. </li></ul></li><li> Intrasellüler kayıtları için cam kapiller tüp (katalog # 30-31-0 FHC, Brunswick, ME, 04011, ABD) ve odak macropatch elektrotlar için biz Kimax-51, Kimble Ürünleri Sanat kullanın. 100mm No 34.502, ID 0.8-1.1mm, uzunluk. Intrasellüler elektrot 20 ila 30 mOhm arasında bir direnç olmalıdır. Macropatch elektrot sonra ince uçlu bir elektrot çektirmenin yapıldı cam ucu kopan tarafından yaptırılmıştır. Kırık kapalı ucu çapı 20μM hakkında bir temiz dik sonu olması gerekir. Ucu iç çapı 10μM cilalı ısı. Elektrot mil sonra kademeli bir bend ile 45 derece bükülmesine neden bir gözü üzerinde çalışır. Bu hazırlık için başka bir 45 derece üretecek bir düz veya dik açı olarak mikro-manipülatör ile sinir terminali üzerinden elektrot lümen üretir. </li></ol>

physiological recordings of high and low output nmjs on the crayfish leg extensor muscle

Biz nasıl bir kerevit yürüme bacak ekstansör kas innerve yüksek (fazik) ve düşük (tonik) çıkış motor nöronların sinaptik yanıtları elektrofizyolojik kayıtlar teşhir etmek ve yürütmek için ayrıntılı olarak açıklayınız. Fazik ve tonik sinir terminalleri fizyolojisi ve morfolojisi belirgin farklılıklar mevcuttur. Tonik akson hayati bir fazik akson göre daha yoğun leke almak sağlayarak, çok daha fazla mitokondri içerir. Tonik terminalleri varisler ve fazik terminali filiform. Tonik terminalleri sinaptik etkinliği düşük, ancak dramatik kolaylaştırdı tepkiler gösterir. Buna karşılık, fazik terminalleri quantal etkinliği yüksek ama yüksek frekanslı stimülasyon ile sinaptik depresyon. Quantal çıkış görüntülenmiştir sinir terminalleri üzerinden doğrudan yerleştirilen bir odak macropatch elektrot ile ölçülür. Hem fazik ve tonik terminalleri nöronlar morfolojik ve fizyolojik farklılaşması için içsel farklılıklar yerine, kas diferansiyel retrograd geribildirim, hesap anlaşılacağı aynı kas lifleri innerve.

Watch this Scientific Journal Video about Physiological Recordings of High and Low Output NMJs on the Crayfish Leg Extensor Muscle at JoVE.com

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

Bu makale, sinaptik yanıtları elektrofizyolojik kayıtlar yapmak bir kerevit yürüyüş bacak ekstansör kas ve sinir terminalleri, yüksek ve düşük çıkış sinir terminallerine brüt morfolojik farklılıklar göstermektedir görselleştirildiği nasıl gösteriyor.

Kerevit Bacak ekstansör kas Yüksek ve Düşük Çıkış NMJs Fizyolojik Kayıtlar

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

physiological-recordings-high-low-output-nmjs-on-crayfish-leg

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.7K Görüntüleme.  University of Kentucky. Bu makale, sinaptik yanıtları elektrofizyolojik kayıtlar yapmak bir kerevit yürüyüş bacak ekstansör kas ve sinir terminalleri, yüksek ve düşük çıkış sinir terminallerine brüt morfolojik farklılıklar göstermektedir görselleştirildiği nasıl gösteriyor.

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

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

TMS Devlet Bağımlılık Etkileri: Motive Phosphene Davranış Bir Bakış

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

Nörobilim

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.

Membran Potansiyelleri, Synaptic Yanıtları, Sinir Devresi, Nöromodülasyon ve Kerevit kullanarak kas Histoloji: Öğrenci Laboratuvarı Egzersizler

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.

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.

Kerevit Karın kas Reseptör Organlar: Propriyoseptör Öğrenci Laboratuvar Egzersiz

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.

Kerevit Hindgut Fizyolojik Deney: Öğrenci Laboratuvar Egzersiz

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

High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a noninvasive brain monitoring tool in cognitive neuroscience as well as a diagnostic tool for epilepsy and sleep disorders in neurology. However, the underlying mechanism of EEG rhythm generation is still under the veil. Recently introduced polyimide-based microelectrode (PBM-array) for high resolution mouse EEG1 is one of the trials to answer the neurophysiological questions on EEG signals based on a rich genetic resource that the mouse model contains for the analysis of complex EEG generation process. This application of nanofabricated PBM-array to mouse skull is an efficient tool for collecting large-scale brain activity of transgenic mice and accommodates to identify the neural correlates to certain EEG rhythms in conjunction with behavior. However its ultra-thin thickness and bifurcated structure cause a trouble in handling and implantation of PBM-array. In the presented video, the preparation and surgery steps for the implantation of PBM-array on a mouse skull are described step by step. Handling and surgery tips to help researchers succeed in implantation are also provided.

In this article, we described the surgery procedure and handling tips for implantation of ultra-thin polyimide-based microelectrode array (PBM-array) on the mouse skull for acquisition of high-density encephalography (EEG) in a mouse model.

Poliimid-temelli Mikroelektrod kullanarak Serbestçe Hareketli Fare Yüksek yoğunluklu EEG Kayıtlar

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a ...

Multi-electrode Array Recordings of Neuronal Avalanches in Organotypic Cultures

The cortex is spontaneously active, even in the absence of any particular input or motor output. During development, this activity is important for the migration and differentiation of cortex cell types and the formation of neuronal connections1. In the mature animal, ongoing activity reflects the past and the present state of an animal into which sensory stimuli are seamlessly integrated to compute future actions. Thus, a clear understanding of the organization of ongoing i.e. spontaneous activity is a prerequisite to understand cortex function. 
Numerous recording techniques revealed that ongoing activity in cortex is comprised of many neurons whose individual activities transiently sum to larger events that can be detected in the local field potential (LFP) with extracellular microelectrodes, or in the electroencephalogram (EEG), the magnetoencephalogram (MEG), and the BOLD signal from functional magnetic resonance imaging (fMRI). The LFP is currently the method of choice when studying neuronal population activity with high temporal and spatial resolution at the mesoscopic scale (several thousands of neurons). At the extracellular microelectrode, locally synchronized activities of spatially neighbored neurons result in rapid deflections in the LFP up to several hundreds of microvolts. When using an array of microelectrodes, the organizations of such deflections can be conveniently monitored in space and time. 
Neuronal avalanches describe the scale-invariant spatiotemporal organization of ongoing neuronal activity in the brain2,3. They are specific to the superficial layers of cortex as established in vitro4,5, in vivo in the anesthetized rat 6, and in the awake monkey7. Importantly, both theoretical and empirical studies2,8-10 suggest that neuronal avalanches indicate an exquisitely balanced critical state dynamics of cortex that optimizes information transfer and information processing.
In order to study the mechanisms of neuronal avalanche development, maintenance, and regulation, in vitro preparations are highly beneficial, as they allow for stable recordings of avalanche activity under precisely controlled conditions. The current protocol describes how to study neuronal avalanches in vitro by taking advantage of superficial layer development in organotypic cortex cultures, i.e. slice cultures, grown on planar, integrated microelectrode arrays (MEA; see also 11-14).

A robust way to study neuronal avalanches, i.e. scale-invariant spatio-temporal activity bursts, indicative of critical state dynamics in cortex. Avalanches emerge spontaneously in developing superficial layers of cultured cortex which allows for long-term measurements of the activity with planar integrated multi-electrode arrays (MEA) under precisely controlled conditions.

Organotipik Kültürleri nöronal Çığ Çok elektrot Dizi Kayıtlar

The cortex is spontaneously active, even in the absence of any particular input or motor output.  During development, this activity is important for the ...

Enabling High Grayscale Resolution Displays and Accurate Response Time Measurements on Conventional Computers

Display systems based on conventional computer graphics cards are capable of generating images with 8-bit gray level resolution. However, most experiments in vision research require displays with more than 12 bits of luminance resolution. Several solutions are available. Bit++ 1 and DataPixx 2 use the Digital Visual Interface (DVI) output from graphics cards and high resolution (14 or 16-bit) digital-to-analog converters to drive analog display devices. The VideoSwitcher 3 described here combines analog video signals from the red and blue channels of graphics cards with different weights using a passive resister network 4 and an active circuit to deliver identical video signals to the three channels of color monitors. The method provides an inexpensive way to enable high-resolution monochromatic displays using conventional graphics cards and analog monitors. It can also provide trigger signals that can be used to mark stimulus onsets, making it easy to synchronize visual displays with physiological recordings or response time measurements.
Although computer keyboards and mice are frequently used in measuring response times (RT), the accuracy of these measurements is quite low. The RTbox is a specialized hardware and software solution for accurate RT measurements. Connected to the host computer through a USB connection, the driver of the RTbox is compatible with all conventional operating systems. It uses a microprocessor and high-resolution clock to record the identities and timing of button events, which are buffered until the host computer retrieves them. The recorded button events are not affected by potential timing uncertainties or biases associated with data transmission and processing in the host computer. The asynchronous storage greatly simplifies the design of user programs. Several methods are available to synchronize the clocks of the RTbox and the host computer. The RTbox can also receive external triggers and be used to measure RT with respect to external events. 
Both VideoSwitcher and RTbox are available for users to purchase. The relevant information and many demonstration programs can be found at <a href="http://lobes.usc.edu/">http://lobes.usc.edu/</a>.

Conventional computer hardware can not generate visual stimuli with sufficiently high grayscale resolution and measure response times with sufficient accuracy. We describe how to use the VideoSwitcher to produce high-resolution monochromatic displays, and the RTbox to measure response times with high accuracy on conventional computer hardware.

Etkinleştirilmesi Yüksek Çözünürlük görüntüler ve Konvansiyonel Bilgisayarlara Doğru Tepki Süresi Ölçümleri Grayscale

Display systems based on conventional computer graphics cards are capable of generating images with 8-bit gray level resolution. However, most experiments ...

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell level. The technique allows experimenters to examine temporally and regionally specific firing patterns in order to correlate recorded action potentials with ongoing behavior. Moreover, single-unit recordings can be combined with a plethora of other techniques in order to produce comprehensive explanations of neural function. In this article, we describe the anesthesia and preparation for microwire implantation. Subsequently, we enumerate the necessary equipment and surgical steps to accurately insert a microwire array into a target structure. Lastly, we briefly describe the equipment used to record from each individual electrode in the array. The fixed microwire arrays described are well-suited for chronic implantation and allow for longitudinal recordings of neural data in almost any behavioral preparation. We discuss tracing electrode tracks to triangulate microwire positions as well as ways to combine microwire implantation with immunohistochemical techniques in order to increase the anatomical specificity of recorded results.

Implanting organized arrays of microwires for use in single-unit electrophysiological recordings presents a number of technical challenges.&#160;Methods for performing this technique and the equipment necessary are described.&#160;Also, the beneficial use of organized microwire arrays to record from distinct neural subregions with high spatial selectivity is discussed.

Hayvanlar davranmak, Awake Tek-birim Recordings Microwires Organize Dizileri implantasyon için Usulü

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

The serotonergic feeding circuit in Drosophila melanogaster larvae can be used to investigate neuronal substrates of critical importance during the development of the circuit. Using the functional output of the circuit, feeding, changes in the neuronal architecture of the stomatogastric system can be visualized. Feeding behavior can be recorded by observing the rate of retraction of the mouth hooks, which receive innervation from the brain. Locomotor behavior is used as a physiological control for feeding, since larvae use their mouth hooks to traverse across an agar substrate. Changes in feeding behavior can be correlated with the axonal architecture of the neurites innervating the gut. Using immunohistochemistry it is possible to visualize and quantitate these changes. Improper handling of the larvae during behavior paradigms can alter data as they are very sensitive to manipulations. Proper imaging of the neurite architecture innervating the gut is critical for precise quantitation of number and size of varicosities as well as the extent of branch nodes. Analysis of most circuits allow only for visualization of neurite architecture or behavioral effects; however, this model allows one to correlate the functional output of the circuit with the impairments in neuronal architecture.

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

The feeding circuit in Drosophila melanogaster larvae serves a simple yet powerful model that allows changes in feeding rate to be correlated with alterations in the stomatogastric neural circuitry. This circuit is composed of central serotonergic neurons that send projections to the mouth hooks as well as the foregut.

Içinde larvaların Devre Fonksiyonel Analiz Drosophila</i

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

The Swimmeret System of Crayfish: A Practical Guide for the Dissection of the Nerve Cord and Extracellular Recordings of the Motor Pattern

Here we demonstrate the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. The preparation comprises the last two thoracic ganglia (T4, T5) and the chain of abdominal ganglia (A1 to A6). This chain of ganglia includes the part of the central nervous system (CNS) that drives coordinated locomotion of the pleopods (swimmerets): the swimmeret system. It is known for over five decades that in crayfish each swimmeret is driven by its own independent pattern generating kernel that generates rhythmic alternating activity 1-3. The motor neurons innervating the musculature of each swimmeret comprise two anatomically and functionally distinct populations 4. One is responsible for the retraction (power stroke, PS) of the swimmeret. The other drives the protraction (return stroke, RS) of the swimmeret. Motor neurons of the swimmeret system are able to produce spontaneously a fictive motor pattern, which is identical to the pattern recorded in vivo 1.
The aim of this report is to introduce an interesting and convenient model system for studying rhythm generating networks and coordination of independent microcircuits for students&#8217; practical laboratory courses. The protocol provided includes step-by-step instructions for the dissection of the crayfish&#8217;s abdominal nerve cord, pinning of the isolated chain of ganglia, desheathing the ganglia and recording the swimmerets fictive motor pattern extracellularly from the isolated nervous system.
Additionally, we can monitor the activity of swimmeret neurons recorded intracellularly from dendrites. Here we also describe briefly these techniques and provide some examples. Furthermore, the morphology of swimmeret neurons can be assessed using various staining techniques. Here we provide examples of intracellular (by iontophoresis) dye filled neurons and backfills of pools of swimmeret motor neurons. In our lab we use this preparation to study basic functions of fictive locomotion, the effect of sensory feedback on the activity of the CNS, and coordination between microcircuits on a cellular level.

Here we describe the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. We also demonstrate an electrophysiological technique to record fictive locomotion from swimmeret motor neurons.

Kerevit ve yüzgeç Sistemi: Sinir Kordon ve Motorlu Pattern Extracellular Recordings ve Diseksiyon için Pratik Kılavuzu

Here we demonstrate the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. The preparation comprises the last two thoracic ganglia (T4, T5) and the chain of ...