Name: new methods to study gustatory coding
Uploaded: 2017-06-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about New Methods to Study Gustatory Coding at JoVE.com

Bu çalışma NIH-NICHD&#39;den MS&#39;e intramural hibe ile desteklenmiştir. Tatlandırıcı madde dağıtım sisteminin tasarımı ile ilgili yardım için NIH-NIMH Enstrümantasyon Çekirdeği Tesisinin G. Dold ve T. Talbot&#39;a teşekkür ediyoruz.

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

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Burada açıklanan yöntemler, nispeten basit bir hayvandan Manduca sexta&#39;nın, tat verici doğum öncesi, sırasında ve sonrasındaki çoklu, rasgele seçilmiş GRN&#39;lerin aktivitelerini (2 saatten fazla) uzun süreler boyunca karakterize etmesine izin verir. Bu yöntemler, aynı zamanda, hassas tatlısı kontrollü, çoklu tat arttırıcı uyarıcıların hızlı ve sıralı olarak verilmesine, tatların gösterilmesinin altında yatan sinirsel mekanizmaların incelenmesine yarayan avantajlara izin verir. Bu protokol, monosinaptik olarak bağlı olan internöronlarla 10 aynı anda GRN&#39;leri izleyerek , postsinaptik hedef nöronlarına ( örn., SEZ&#39;de) gönderildiklerinde, tatlara karşı GRN&#39;lerin yanıtlarının nasıl dönüştürüldüğünü incelemek için kullanılmıştır. Buna ek olarak, bu yöntemler tatmin edici kodlamanın temel özelliklerini incelemek için karmaşık paradigmaların yürütülmesine izin vererek deneycinin ihtiyaçlarına göre uyarlanabilir. BaşlarkenÇalışmalarımız, bazen gidermek zorunda olduğumuz bir teknik problem, maksiller sinirden tetrode telleri ile sızdırma sinyalleri bulamamamızdı. Bunun olası sebepleri diseksiyon protokolü zor olduğu için çeşitlidir ve iyi bir hazırlık elde etmek için bazı uygulamalar gereklidir. İlk olarak, güve disseksiyonu esnasında, maksiller sinirler, özellikle sinir dokusunu çevreleyen kılıfın çıkartılması sırasında zarar görürler. İkincisi, eğer kılıf tamamen kaldırılmazsa, tetrode teller sinire erişemeyebilir. Her iki durumda da, genellikle yeni bir hazırlık başlatmak, bu sorunları çözmenin en kolay yoludur. Üçüncüsü, tetrode telleri ile ilgili bir problem olabilir. Bu, 1kHz&#39;de ~ 270 kΩ olmalı tellerin empedansının ölçülmesi ile kontrol edilebilir. Empedans değeri ~ 300 kΩ&#39;un üzerindeyse, istenilen empedansı elde etmek için telleri altın ile elektroplozlayın (bkz. Referans 30 ). Dördüncüsü, bir parça ekipman yanlış bağlanabilirYa da yanlış davranan. Bir diğer olası problem, sızdırma sinyallerinin kaydedilmesidir ancak nöronlar, tat arttırıcılara tepkisiz görünmektedir. Kayıtlı nöronlar, teslim edilen tat sahiplerine karşı duyarsız oldukları için olabilir. Ayrıca, GRN&#39;lerin aksonlarının yanı sıra maksiller sinirin de makro duyusal lifleri taşıdığını akılda tutmak önemlidir. Böylece, GRN&#39;ler yerine ya da GRN&#39;lere ilaveten mekanosensör nöronlardan kayıt yapmak mümkündür. Bununla birlikte, tastant uygulama sistemi, deney boyunca sabit bir mekanik girdi sağlayacak şekilde tasarlanmıştır, çünkü bir tat vericisine verilen yanıtların, teslimatının mekanik bileşenine verilen tepkilerle karıştırılması olası değildir. Bazılarına, diğerlerine değil çeşitli lezzetçilere cevap veren nöronlar, açıkça GRN&#39;ler olarak sınıflandırılabilir. Bileşik bozulması veya buharlaştırma nedeniyle tastant konsantrasyonunda veya bileşimde değişiklik yapılmasını önlemek için yeni seyreltilmiş tat vericilerini kullanmanızı öneririzÇözücü. Hortumun kirlenmesini ve / veya tıkanmasını önlemek için sistemi düzenli olarak temizlemenizi öneririz. Olas bir teknik problem, dezavantajlı bir sinyal / gürültü oranıdır. Bu problem çoğunlukla banyo zemin elektrodunun pozisyonunun yeniden kristalleştirilmesi veya ayarlanması ile çözülebilir. Diğer çözümler, cihazdaki her bir elektrik bağlantısının korunması ve minimum tutulması gerektirebilir. Son olarak, tetrode kayıtları kullanılarak elde edilen verilerin doğru analizinin dikkatli bir şekilde sivri uçlu sıralama yapılmasını gerektirdiğini belirtmek önemlidir. Tam otomatik yöntemlerin genellikle yetersiz olduğunu tespit ettik. Tetrode verilerini analiz etmeden önce 10 , 29 , 31 , 32 , 33 numaralı virüslü virüs türlerinin incelenmesini öğrenmenizi öneririz. Diseksiyon proğimize alternatiflerTocol kullanılabilir. Burada, maksilanın kafasının ventral kısmı boyunca maksiller sinirlere ve SEZ&#39;e erişim sağlayan bir diseksiyon tarif ettik, ancak bu yapılara dorsal taraftan diseke ederek erişmek de mümkündür. Dorsal yan hazırlığın, bu tatlı yapılardan derinliklerine bağlı olarak kayıt yapmak için uygun olmadığını tespit ettik, ancak bu hazırlama, mantar cismi gibi yüksek dereceli yapılardaki kayıtları etkinleştirme imkânı sağlıyor, bu alan çoklu -Sensör entegrasyonu, birleştirici öğrenme ve bellek işleme 34 . Maksiller sinirden kayıt yapmak için tetrode elektrodların kullanımına odaklandık, ancak resimde olduğu gibi standart hücre içi keskin elektrotlar da bu amaçla kullanılabilir. Buna ek olarak, her iki teknik birden fazla beyin bölgesinden ( 10) eşzamanlı kayıt yapmak için birleştirilebilir. Sinirbilimi literatürü i35 , 36 , 37 , 38 , 39 böcekler ve omurgalılara uygulanan olfaktör kodlama gibi duyusal işlemenin temel ilkelerini ortaya koymak için güçlü araçlar olduğu kanıtlanmış omurgasız modeller. Umarız yöntemlerimiz, tatlılık kodlamasıyla ilgili temel yeni anlayışlara götürecektir.

Tatlılık ve koku alma sistemleri, sırasıyla, tat ve koku algılamalarına neden olarak, çevredeki kimyasalların içsel temsillerini üretirler. Bu kimyasal duyu, organizmanın hayatta kalması için kritik olan sayısız davranışları ortaya çıkarmak için, arkadaşları ve yemekleri bulmaya, yırtıcı hayvanlardan ve toksinlerden kaçınmaya kadar çok önemli. Bu süreç, çevresel kimyasallar, duyusal reseptör hücrelerinin plazma membranlarında bulunan reseptörlerle etkileşime girdiğinde başlar; Doğrudan ya da nöronlarla olan etkileşimler yoluyla bu hücreler, kimyasalların kimliği ve konsantrasyonu hakkında elektrik sinyallerine dönüştürürler. Bu sinyaller daha sonra daha üst düzey nöronlara ve diğer beyin yapılarına iletilir. Bu adımlar ilerledikçe, orijinal sinyal her zaman organizmanın duyu bilgisini algılama, ayırma, sınıflandırma, karşılaştırma ve saklama yeteneğini teşvik eden ve uygun bir eylemi seçmek için değişikliklere uğrar. Sutyenin nasıl olduğunu anlamaÇeşitli görevleri en iyi gerçekleştirmek için çevresel kimyasallar hakkında bilgi dönüştürürken, nörobilimdeki temel bir sorundur. Tatlı kodlamanın nispeten basit olduğu düşünülmektedir: yaygın olarak kabul edilen bir görüş, bir tadı ortaya çıkaran her kimyasal molekülün (&quot;tastant&quot;) doğal olarak yaklaşık beş veya çok temel lezzet kalitesinden birine ( yani tatlı, acı, ekşi) ait olduğunu göstermektedir , Tuzlu ve umami) 1 . Bu &quot;temel lezzet&quot; görünümünde, tatlı sisteminin görevi, bu temel zevklerin hangisinin bulunduğunu belirlemektir. Ayrıca, sinir sisteminde temel tadı göstermenin altında yatan sinirsel mekanizmalar belirsizdir ve &quot;etiketli bir çizgi&quot; 2 , 3 , 4 , 5 , 6 veya &quot;çapraz lif deseni&quot; 7 tarafından yönetildiği düşünülmektedir </suP&gt; , 8 kod. Etiketli bir satır kodunda, her bir duyumsal hücre ve her bir sinirsel takipçisi, tek bir tat kalitesine tepki verir ve merkezi sinir sistemindeki yüksek işleme merkezlerine bu tada adanmış doğrudan ve bağımsız bir kanal oluştururlar. Aksine, bir lif boyunca desen kodunda, her bir duyumsal hücre, birden fazla tat kalitesine tepki verebilir; böylece, tatma maddesi hakkındaki bilgi, duyusal nöron popülasyonunun genel tepkisi ile temsil edilir. Tatlı bilgi, temel beğenilerle, etiketli çizgilerle veya başka bir mekanizma ile temsil edilip edilmediği belli değildir ve son araştırmanın odağı 3 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12&#39;dir . Yaptığımız son çalışmamız, tatlı sistemin, üretmek için spatiotemporal bir nüfus kodu kullandığını düşündürmektedirTemel lezzet kategorilerinden ziyade kişilerin zevklerini temsil etme 10 . Burada, tatlılık kodlaması çalışmasına yardımcı olacak 3 yeni araç sunuyoruz. İlk olarak, hawkmoth Manduca sexta&#39;nın, tadı elektrofizyolojik olarak incelenmesi için nispeten basit bir model organizma olarak kullanılmasını ve bir diseksiyon prosedürünü tarif etmesini öneriyoruz. İkinci olarak, bireysel GRN&#39;lerin aktivitesini kaydetmek için hücre dışı &quot;tetrodes&quot; kullanımını öneriyoruz. Ve üçüncü olarak, hayvan için tat vericinin kesin zamanlı atımlarını sağlamak ve izlemek için yeni bir cihaz önermekteyiz. Bu araçlar laboratuvarımızın ve diğerlerinin koku sistemini incelemek için kullandıkları tekniklerden uyarlanmıştır. Meyve sinek Drosophila melanogaster , çekirge Schistocerca americana ve Manduca cinsiyeti kelebekleri gibi böcekler onlarca yıldır neredeyse tüm dünyadaki temel prensipleri anlamak için güçlü kaynaklar sağlamıştır.( Örneğin, olfaksiyon 13 ). Memelilerde, tat alıcıları karmaşık ikinci elçi haberci yolları 1 , 14 aracılığıyla nöronlarla iletişim kuran uzmanlaşmış hücrelerdir. Böceklerde daha basit: tat alıcıları nöronlardır. Dahası, çevredeki memelilerin tat yolakları nispeten daha karmaşıktır, çok sayıda paralel sinir yolları vardır ve önemli bileşenler, küçük kemikli yapılarda bulunan erişilmesi zor 15 . Böcek tadı yolları daha basit gözükmektedir. Böceklerde, GRN&#39;ler, anten, ağız parçaları, kanat ve bacaklarda bulunan sensilla olarak bilinen özel yapılarda bulunur 16,17. GRN&#39;ler direk olarak tatlısı 17 olduğu düşünülen ve ikinci mertebe içeren alt ekzofajiyal bölgeye (SEZ) doğrudan yansırTatlı nöronlar 10 . Buradan bilgi refleksleri sürmek için vücuda gider ve davranışsal tercihleri ​​yönlendirmek için entegre edilmek, depolanmak ve nihayetinde yüksek beyin bölgelerine ilerlemektedir 16 . Tadı bilgisinin sinir sistemi boyunca noktadan noktaya nasıl aktarıldığını ve dönüştürdüğünü anlamak için çevresel tat tepkilerini karakterize etmek gereklidir. Böceklerde GRN&#39;lerin sinirsel aktivitesini doğrudan izlemek için en yaygın kullanılan yöntem ucu kayıt tekniği 12 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23&#39;dur. Bu, birçoğunun, erişilebilirliği nispeten kolay olan bir elektrodun doğrudan bir sensillum üzerine yerleştirilmesini içerir. Tadı, elektrot içine dahil edilir ve aktif hale getirilip extRasemiküler olarak sensillumdaki GRN&#39;lerin nöronal yanıtlarını ölçer. Ancak, tat maddesi elektrot içinde bulunduğu için, tat verici madde verilmeden önce veya çıkarıldıktan sonra GRN aktivitesinin ölçülmesi veya elektrodun 20 değiştirilmeden tatların değiştirilmesi mümkün değildir. Bir başka yöntem olan &quot;yan duvar&quot; kayıt tekniği, GRN aktivitelerini kaydetmek için kullanılmıştır. Burada, bir tat elektroniğinin ( 24) tabanına bir kayıt elektrodu yerleştirilir ve tatlar, sensillumun ucundaki ayrı bir cam kılcaldan geçirilir. Her iki teknik de GRN&#39;lerden belirli bir sensilluma kaydı sınırlar. Burada, yeni bir teknik öneriyoruz: rastgele seçilen GRN aksonlarından farklı sensilla&#39;dan kayıt yaparken, burun burunlarına da ayrı ayrı tat veriyoruz. Akson kayıtları, keskin cam elektrotlar veya hücre dışı elektrot demetleri (tetrodes), aksonları taşıyan sinire yerleştirerek elde edilirSEZ 10&#39;da püsküren GRN&#39;ler. Manduca&#39;da , bu aksonlar, tamamen aktive olduğu bilinen maksiller siniri dolaşarak, duyusal yanıtların kesin bir şekilde kaydedilmesine imkân sağlar. Aksonlardan kayıt yöntemi, iki saatten fazla bir süre boyunca, bir dizi tat verici sunumundan önce, sırasında ve sonrasında GRN yanıtlarının istikrarlı bir şekilde ölçülmesine izin verir. Burada, maksiller sinirleri SEZ ile birlikte sunmak için diseksiyon prosedürünü açıklıyoruz ve SEZ 10&#39;daki birden fazla GRN ve nöronun yanıtlarını aynı anda kaydetmeliyiz. Aynı zamanda, bir sivri sıralama yöntemi ile kombine edildiğinde, aynı anda birden fazla (ellerimizde, altıya kadar) GRN&#39;lerin analizine izin veren, ısmarlama 4 kanal bükülmüş tel tetrode kullanarak GRN&#39;lerin hücre dışı kayıtlarının kullanımını tanımlıyoruz. Tetrozlarla yapılan kayıtları, keskin hücre içi kayıtlarlaelektrotlar. Sonunda, tat arttırıcı uyaranlara yönelik yeni bir aparat tanımlıyoruz. Olumsuzluk araştırmalarında odorantlar sunmak için birçok araştırmacı tarafından uzun süre kullanılan ekipmanlardan uyarlanan yeni cihazımız, gustation çalışması için avantajlar sunar: Stürckow ve meslektaşları tarafından geliştirilen (bkz. Referanslar 26 , 27 ) önceki çok kanallı dağıtım sistemini geliştirerek aparatımız hassas hale getirir Bu zamanlamanın gerilim okumasını sağlarken, tat üreticisinin zamanlamasını kontrol etme; Ve çok sayıda tat arttırıcı uyaranın hızlı ve sıralı iletilmesini sağlar 10 . Cihaz, kontrollü nevresim verici içeceklerin verilebileceği düzenli bir temiz su akışı ile burun tıkanır. Her tastant nabzı, burun deliğinden geçer ve sonra yıkanır. Tatlar, az miktarda tatsız gıda boyası içerir; renk sensörünün, hassas zamanlamayla, tastant ovun geçişini izlemesine olanak tanırAmeliyatı.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Dissection and Specimen Preparation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polypropylene tube, 15 mL Falcon</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-959-53A</td><td></td></tr><tr><td>Needle, Short bevel, 19 G x 1 - 1/2&quot;&amp;nbsp;</td><td>&amp;nbsp;MONOJET</td><td>888200144</td><td>For applying air to remove the hair from the moth.</td></tr><tr><td>Modeling Clay-Van Aken Plastalina&amp;nbsp;</td><td>DickBlick</td><td>33268</td><td></td></tr><tr><td>Petri dish -100 x 15 mm&amp;nbsp;</td><td>VWR International</td><td>89000-304</td><td></td></tr><tr><td>Pipette tip (1 - 200 &amp;micro;L)</td><td>USA Scientific</td><td>1111-0806</td><td></td></tr><tr><td>Razor blade</td><td>Techni Edge</td><td>TE05-071</td><td></td></tr><tr><td>22 AWG standard hookup wire</td><td>AlphaWire</td><td>1551</td><td>For inserting the proboscis into the pippete tip.</td></tr><tr><td>Batik wax</td><td>Jacquard</td><td>7946000</td><td></td></tr><tr><td>Electric waxer</td><td>Almore International</td><td>66000</td><td></td></tr><tr><td>Stereo Myscroscope</td><td>Leica</td><td>MZ75</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #1 forceps (coarse)&amp;nbsp;</td><td>World Precision Instruments</td><td>500335</td><td>For removing fat and non-nervous tissue.</td></tr><tr><td>Dumont #5 titanium forceps (fine)&amp;nbsp;</td><td>World Precision Instruments</td><td>14096</td><td>For removing fat and non-nervous tissue.</td></tr><tr><td>Dumont #5SF forceps (super-fine)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500085</td><td>For desheathing the nervous tissue.</td></tr><tr><td>Vannas scissors (fine)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500086</td><td>For removing the cuticle.</td></tr><tr><td>Collagenase/Dispase</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>11097113001</td><td></td></tr><tr><td>Epoxy</td><td>Permatex</td><td>84101</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Saline Perfusion System&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Extension set with rate flow regulator</td><td>&amp;nbsp;B Braun Medical Inc.</td><td>V5200</td><td></td></tr><tr><td>IV administration set with Y injection site</td><td>&amp;nbsp;B Braun Medical Inc.</td><td>V1402</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Tastant Delivery System&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>White Translucent Nylon Tubing OD 1/4&quot;, ID 1/8&quot;</td><td>Small Parts Inc.</td><td>B001JJT4SA</td><td>Rigid tube that connects the four main elements of the system.</td></tr><tr><td>Soldering iron</td><td>Circuit Specialists</td><td>ZD200BK</td><td></td></tr><tr><td>Rotary tool-Dremel</td><td>Dremel</td><td>4200</td><td></td></tr><tr><td>Polypropylene mesh, hole size (hole size 0.1 x 0.13 cm)&amp;nbsp;</td><td>Industrial Netting</td><td>XN5170</td><td>For ensuring that the probosises of different animals are placed in the same location.</td></tr><tr><td>Pressurized 16-Channel perfusion system&amp;nbsp;</td><td>Bioscience Tools</td><td>PS-16H</td><td>For tastant delivery. This system includes pinch valves, tubing, manifold, solution cylinders, valve controller and fitting accessories.</td></tr><tr><td>Polypropylene tubing, ID 0.034&quot;, ID 0.050&quot;</td><td>Becton, Dickinson &amp;amp; Co</td><td>427421</td><td>Output tube from the perfusion system.</td></tr><tr><td>Pneumatic PicoPump</td><td>World Precision Instruments</td><td>SYS-PV820</td><td>For controlling the output channel of the perfusion system.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Data acquisition software system, LabVIEW PCI-MIO-16E-4 DAQ card</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW 2011</td><td>To control the pico pump for tastant delivery and to record the signals from the color sensor.</td></tr><tr><td>Compulab 3 Manostat peristaltic pump</td><td>Sigma</td><td>P1366</td><td>For pumping water.</td></tr><tr><td>Silicone tubing, ID 1/16&quot; OD 1/8&quot;</td><td>Cole-Parmer</td><td>WU-95802-02</td><td>To connect the water source to the peristaltic pump tubing, and the outlet tube of the pump to the rigid tube of the delivery system.</td></tr><tr><td>Color sensor-digital fiber optic sensor</td><td>Keyence</td><td>&amp;nbsp;FS-V31M</td><td>For monitoring tastant delivery.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Color sensor-reflective fiber unit</td><td>Keyence</td><td>FU35-FZ</td><td>To connect the color sensor device.</td></tr><tr><td>Dental periphery Wax</td><td>Henry-Schein Dental</td><td>6652151</td><td>To secure the proboscis into the rigid tube.</td></tr><tr><td>Two 3.7 L containers</td><td></td><td></td><td>To provide water to the system, and to recollect the water waste.</td></tr><tr><td>Fast green FCF&amp;nbsp;</td><td>Sigma</td><td>F7258</td><td></td></tr><tr><td>Dressing forceps 25.5 cm</td><td>WPI</td><td>500364</td><td>To introduce moth proboscis into the proboscis hole in the rigid tube.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Electrophysiology Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>D.C. amplifier</td><td>Brown-Lee</td><td>440</td><td></td></tr><tr><td>Lamp</td><td>Schott</td><td>Schott Fostec Light Source DCR 2</td><td></td></tr><tr><td>Manual micromanipulator</td><td>Leica</td><td>micromanipulator</td><td>To precisely insert the tetrodes into the animal&#039;s brain. The manipulator has to allow fine and coarse movements in x, y and z axis.</td></tr><tr><td>Stereomicroscope</td><td>Leica</td><td>MZ75</td><td></td></tr><tr><td>Vibration-isolation table (MICRO-g lab table)</td><td>TMC</td><td>63-541</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Tektronix&amp;nbsp;</td><td>TDS2014</td><td></td></tr><tr><td>16-channle pre-amplifier and amplifier</td><td>16 Channel MA-800 Amplifier System&amp;nbsp;</td><td>B.E.S 2013</td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td>Dell</td><td>optiplex 780</td><td>The following are the minimum recommended requirements. RAM: 3.32 GHz, 3GB. Processor: Intel Core&amp;nbsp;2 Duo. Graphic card: integrated Intel GMA X4500.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Data acquisition software system, LabVIEW PCI-MIO-16E-4 DAQ card</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW 2011</td><td>To control the pico pump for tastant delivery and to record the signals from the color sensor and electrode.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Tastants&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>KAc</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5708</td><td></td></tr><tr><td>LiCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L9650</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>73575</td><td></td></tr><tr><td>Sucrose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>84097</td><td></td></tr></tbody></table>

new methods to study gustatory coding

Tat duygusu, hayvanlara hayatta kalabilmek için kritik davranışlar yaratan çevredeki kimyasalları tespit etmelerini sağlar. Gustatory Reseptör Nöronlar (GRN), tastant molekülleri tespit ettiğinde, tastantın kimliğini ve konsantrasyonunu, beyindeki takip eden nörona ileten elektriksel aktivite kalıpları olarak kodlarlar. Bu desenler, hayvanın eylemleri seçip anıları oluşturmalarına izin veren, tadıcının içsel temsillerini oluşturur. Nispeten basit hayvan modelleri kullanımı, duyusal kodlamanın temel ilkelerini incelemek için güçlü bir araçtır. Burada Manduca cinsiyet kelası kullanılarak tatlılık kodlamasını incelemek için üç yeni yöntem önermekteyiz. İlk olarak maksiller sinirleri ve subesophageal bölgeyi (SEZ) açığa çıkartmak için diseksiyon prosedürü sunarak, aksonlarından GRN aktivitesinin kayıt altına alınmasını sağlarız. İkincisi, çoklu GRN&#39;lerin aktivitesini te kaydettirerek hücre dışı elektrotların kullanımını açıklıyoruz.Direkt olarak maksiller sinir içine trode telleri. Üçüncüsü, yüksek zamansal hassasiyetle, farklı tatların atışlarını sunmak ve izlemek için yeni bir sistem sunuyoruz. Bu yöntemler, nevresel yanıtların in vitro olarak , tatlandırıcılar verilmeden önce, sırasında ve sonrasında doğrudan GRN&#39;lerden karakterize edilmesine izin verir. Birden fazla GRN&#39;den kaydedilen gerilim izlerinin örneklerini veriyoruz ve bireysel nöronların tepkilerini tanımlamak için verilere bir başak sıralama tekniğinin nasıl uygulanabileceğinin bir örneğini sunuyoruz. Son olarak, kayıt yaklaşımımızı doğrulamak için, tetrodesli GRN&#39;lerden elde edilen hücre dışı kayıtları keskin cam elektrotlarla elde edilen hücre içi kayıtlarla karşılaştırdık.

GRN&#39;lerin aktivitesi, tat vericinin verilmesinden önce, sırasında ve sonrasında bir hücre dışı tetrode elektrot kullanılarak kaydedilebilir ( Şekil 6A ve 6C ). Şekil 6A (orta ve alt paneller), hareket potansiyellerini (oklar) yansıtan farklı amplitüdlerin sinyallerinin görülebildiği maksiller sinire yerleştirilen dört telin her biri tarafından kaydedilen süzülmüş (300-6,000 Hz) voltaj izlerini göstermektedir. Deneyin başlangıcından 2 saniye sonra bir 1 nabız tadı (1 M sukroz) verildi; Uyarıcının başlangıcı ve kayması renk sensörü ( Şekil 6A , üst panel) tarafından izlendi. Dört kanalın her birinde görülen tastant uyarısı ( Şekil 6A , orta panel). GRN&#39;ler mekanik sensörlerden (burada gösterilmemektedir) tespit edilebilmekte ve ayırt edilebilmektedir. Tetrode kayıtlarından tek nöron yanıtlarını tanımlamak ve izole etmek için, Pouzat&#39;ın 31 ve Kleinfeld&#39;in 32,33 yöntemlerine dayanan bir dizi özel işlev kullanarak off-line spike sıralama gerçekleştirdik (bu yöntemler bu atıflarda açıklanmıştır: 10 , 29 ). Şekil 6B , Şekil 6A&#39;da gösterilen verilere uygulanan ve iyi izole edilmiş üç ünitenin bulunduğu bir sivri uçlu sıralama örneğini göstermektedir. Şekil 6C&#39;den alınan çizgiler, Şekil 6B&#39;deki üç izole edilmiş ünitenin sırayla verilen dört farklı deneme maddesi (1 M sükroz, maltoz ve NaCl; 100 mM kafein ve 10 mM berberin ve lobeline) üzerindeki tepkilerini göstermektedir (4 denemeS / tastant gösterilmektedir). Şekil 6C&#39;de gösterildiği gibi, kaydedilen GRN&#39;ler, sessiz (GRN&#39;ler 1) ila düşük veya orta dereceli (GRN 2 ve 3) arasında değişen farklı baz seviye aktivitelerine sahiptir. Tastant başlangıcından sonra, GRN&#39;ler çeşitli aktivite modelleri gösterir ve tat arttırıcılara farklı seçicilik gösterir. Örneğin, GRN 1 sadece sükroza tepki verirken, GRN 2, sivri patlama ile maltoz ve NaCl&#39;ye ve sadece stimulusun başlamasında spike ile lobeline yanıt verdi. Buna ek olarak, bazı tepkiler uyaranın zamanlamasına ( örn., Sakroza GRN 1 yanıtı) kilitlenirken, diğer yanıtlar uyarı süresinden daha uzun sürer ( örn., Berberine GRN 3 yanıtı) ya da hem eksitatör hem de inhibitör bileşenleri içerir ( örn. Şekil 7 GRN 2, NaCl ve sükroza yanıtlar). GRN&#39;lerin farklı hassasiyetleri ve etkinlik kalıpları hakkında daha fazla bilgi için bkz. Referans 10 . <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page= &quot;1&quot;&gt; Maksiller sinirden GRN&#39;leri kaydetmek için tetrode ve sivri sıralama tekniklerini doğrulamak için, klasik keskin cam elektrotlar (80-120 MΩ&#39;luk direnç) kullanarak GRN aksonlarından diğer hayvanlarda hücre içi kayıtlar yaptık. Hücre içi kayıtları kullanarak elde edilen aktivite kalıplarının tetrode tekniği kullanılarak elde edilen tepkilere benzediğini bulduk ( Şekil 7 ). Panel A&#39;daki yeşil kutudaki voltaj izleri, sükroz sunumunun ardışık 5 denemesi sırasında GRN 1&#39;den hücre içi olarak kaydedildi ve aynı yanıtlar, panel B&#39;de raster çizimler olarak gösterildi. (Bu tip tepki tetrodes ve Şekil 6C&#39;de gösterilmiştir.) Keskin hücre içi elektrotlarla kaydedilen GRN 2, daha geniş bir tepki modeli gösterir. <img alt="Şekil 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55868/55868fig6v2.jpg"/&gt; Şekil 6: Ekstraselüler Tetrode ile Maksiller Sinir Kayıtlarından Temsilci Sonuçlar. ( A ) Maksiller sinirdeki dört telin her biri tarafından kaydedilen filtrelenmiş (300-6,000 Hz) voltaj izleri gösterilmiştir (orta panel). Orta paneldeki kırmızı gölgelendirme ile belirtilen süre boyunca 1 sn&#39;lik bir nasır tat verildi. Uyarıcının başlangıcı ve ofset değeri, üst paneldeki kırmızı voltaj izi ile gösterildiği gibi renk sensörü tarafından izlendi ve kırmızı paneli ile orta panelden belirtildi. Noktalı yatay çizgiler, +50 (üst), 0 (orta) ve -50 (alt) μV&#39;yi ifade eder. Dikey noktalı çizgilerdeki alana karşılık gelen ham gerilim izlerinin genişlemesi gösterilmektedir (alt panel). Sivri uçlara örnekler oklarla gösterilir. ( B ) Panel A&#39;da gösterilen verilere uygulanan sivri uçlu sıralama örneği. Dört hücre dışı telin (1-4) her birinde kaydedilen dalga formlarıKaydedilen sinyallere katkıda bulunan üç farklı GRN (birimler 1-3) ile tanımlandı. Bireysel olaylar (renkli ince çizgiler) ve ortalama (kalın siyah çizgi) üç ünite için gösterilir. Başak birleştirme yöntemini kullanarak bağımsız birimleri güvenilir bir şekilde tanımlamak için birkaç istatistiksel kriter dikkate alınmalıdır (bkz. Referanslar 10 , 29 ). ( C ) Üç izole edilmiş ünitenin altı farklı tat sahibinden oluşan bir sıraya karşılık gelen raster çizimleri (4 deneme / tat verici gösterilmiştir). Tastant verilme süresi (1 s) kırmızı-gölgeli alanla gösterilir. Tatların konsantrasyonları 1 M (sükroz, maltoz, NaCl), 100 mM (kafein) ve 10 mM idi (berberin ve lobeline). <a href="//ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55868/55868fig6v2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7" c<html> Lass = &quot;xfigimg&quot; src = &quot;/ dosyalar / ftp_upload / 55868 / 55868fig7.jpg&quot; /&gt; Şekil 7 : GRN Aksonlardan Hücre içi Kayıtlar. ( A , yeşil kutu paneli) Maksiller sinire yerleştirilen keskin cam hücre içi elektrotlarla (80-120 MΩ dirençli) bir GRN&#39;den kaydedilen voltaj izleri, 1 M sükrozla (Suc) ardışık olarak 5 uyarı ile ortaya çıkmıştır. ( B ) Panel A&#39;da (yeşil kutu paneli) gösterilen yanıtlar da dahil olmak üzere, iki GRN yanıtının, keskin cam intraselüler elektrotlarla kaydedilen sırayla (100 mM gri font rengi; 1 M siyah font rengi) verilen iki farklı tat grubuna rastgele örnekleri Maksiller sinire yerleştirilir (7 deneme / tastant ve 3 deneme / su gösterilmiştir). Tatlandırıcı doğum zamanı, her iki panelde de kırmızı gölgeli alanlarla gösterilir. Uyarıcının başlangıcı ve ofset değeri, her panelin altındaki kırmızı voltaj izleriyle gösterildiği gibi renk sensörü tarafından izlendi.Es / ftp_upload / 55868 / 55868fig7large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bu rakamın daha büyük sürümünü görmek için lütfen tıklayınız.

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

Tat Kodlamasını Çalışmanın Yeni Yöntemleri | Sinirbilim | Video

New Methods to Study Gustatory Coding

Tatlandırıcı kodlamayı incelemek için üç yeni yöntem sunuyoruz . Basit bir hayvan olan Manduca güvesi Mandka&#39;yı kullanarak, diseksiyon protokolünü, çoklu tatlılık reseptör nöronlarının aktivitesini kaydetmek için hücre dışı tetrodeslerin kullanımını ve tat vericilerin kesin zamanlı nabızlarını iletmek ve izlemek için bir sistemi tarif ediyoruz.

Tatlandırıcı Kodlamanın Yeni Yöntemleri

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

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Neuroscience

Human Biology

Sensory Systems

SCIENTISTS IN ACTION

9.3K Görüntüleme.  National Institutes of Health (NIH).  Tatlandırıcı kodlamayı incelemek için üç yeni yöntem sunuyoruz . Basit bir hayvan olan Manduca güvesi Mandka'yı kullanarak, diseksiyon protokolünü, çoklu tatlılık reseptör nöronlarının aktivitesini kaydetmek için hücre dışı tetrodeslerin kullanımını ve tat vericilerin kesin zamanlı nabızlarını iletmek ve izlemek için bir sistemi tarif ediyoruz. 

Video: New Methods to Study Gustatory Coding

Technique to Collect Fungiform (Taste) Papillae from Human Tongue

The sense of taste is critical for human life. It informs the body about the quality of food that will be potentially ingested and stimulates metabolic processes that prepare the alimentary canal for digestion. Steady progress is being made towards understanding the early biochemical and molecular events underlying taste transduction (for a review, Breslin and Spector, 20081). However, progress to date has largely resulted from animal models. Yet, since marked differences in receptor specificity and receptor density vary among species, human taste transduction will only be understood by using human taste tissue. Here we describe a biopsy technique to collect human fungiform papillae, visible as rounded pink anterior structures, about 0.5 mm in diameter that contain taste buds. These biopsied papillae are used for several purposes including the isolation of viable taste bud cells, in situ hybridization, immunohistochemistry and, through techniques of molecular biology, the identification of taste-specific novel proteins.

Technique to Collect Fungiform Taste Papillae from Human Tongue

Knowledge of molecular mechanisms underlying gustatory transduction has recently enjoyed significant advances, largely due to using animal models. However, the wide diversity in taste sensitivity and specificity among mammals warrants studies in human tissue. We describe a biopsy technique to collect living taste cells from the papillae on human tongue.

İnsan Dil Mantar (Tat) papilla toplayın Tekniği

The sense of taste is critical for human life. It informs the body about the quality of food that will be potentially ingested and stimulates metabolic ...

Tıp

Electrophysiological Recording From Drosophila Labellar Taste Sensilla

The peripheral taste response of insects can be powerfully investigated with electrophysiological techniques. The method described here allows the researcher to measure gustatory responses directly and quantitatively, reflecting the sensory input that the insect nervous system receives from taste stimuli in its environment. This protocol outlines all key steps in performing this technique. The critical steps in assembling an electrophysiology rig, such as selection of necessary equipment and a suitable environment for recording, are delineated. We also describe how to prepare for recording by making appropriate reference and recording electrodes, and tastant solutions. We describe in detail the method used for preparing the insect by insertion of a glass reference electrode into the fly in order to immobilize the proboscis. We show traces of the electrical impulses fired by taste neurons in response to a sugar and a bitter compound. Aspects of the protocol are technically challenging and we include an extensive description of some common technical challenges that may be encountered, such as lack of signal or excessive noise in the system, and potential solutions. The technique has limitations, such as the inability to deliver temporally complex stimuli, observe background firing immediately prior to stimulus delivery, or use water-insoluble taste compounds conveniently. Despite these limitations, this technique (including minor variations referenced in the protocol) is a standard, broadly accepted procedure for recording Drosophila neuronal responses to taste compounds.

Electrophysiological Recording From Drosophila Labellar Taste Sensilla

This protocol describes extracellular recording of the action potential responses fired by labellar taste neurons in Drosophila.

Elektrofizyolojik Kayıt<em&gt; Drosophila</em&gt; Labellar Sensilla Taste

The peripheral taste response of insects can be powerfully investigated with electrophysiological techniques. The method described here allows the ...

Nörobilim

Taste Exam: A Brief and Validated Test

The emerging importance of taste in medicine and biomedical research, and new knowledge about its genetic underpinnings, has motivated us to supplement classic taste-testing methods in two ways. First, we explain how to do a brief assessment of the mouth, including the tongue, to ensure that taste papillae are present and to note evidence of relevant disease. Second, we draw on genetics to validate taste test data by comparing reports of perceived bitterness intensity and inborn receptor genotypes. Discordance between objective measures of genotype and subjective reports of taste experience can identify data collection errors, distracted subjects or those who have not understood or followed instructions. Our expectation is that fast and valid taste tests may persuade researchers and clinicians to assess taste regularly, making taste testing as common as testing for hearing and vision. Finally, because many tissues of the body express taste receptors, taste responses may provide a proxy for tissue sensitivity elsewhere in the body and, thereby, serve as a rapid, point-of-care test to guide diagnosis and a research tool to evaluate taste receptor protein function.

This protocol measures human taste responses and includes a brief anatomical assessment, a short taste test, and a validation method using the subject&#39;s reported sensation and taste receptor genotype.

Tat sınavı: Bir kısa ve doğrulanan Test

The emerging importance of taste in medicine and biomedical research, and new knowledge about its genetic underpinnings, has motivated us to supplement ...

Whole-Mount Staining, Visualization, and Analysis of Fungiform, Circumvallate, and Palate Taste Buds

Taste buds are collections of taste-transducing cells specialized to detect subsets of chemical stimuli in the oral cavity. These transducing cells communicate with nerve fibers that carry this information to the brain. Because taste-transducing cells continuously die and are replaced throughout adulthood, the taste-bud environment is both complex and dynamic, requiring detailed analyses of its cell types, their locations, and any physical relationships between them. Detailed analyses have been limited by tongue-tissue heterogeneity and density that have significantly reduced antibody permeability. These obstacles require sectioning protocols that result in splitting taste buds across sections so that measurements are only approximated, and cell relationships are lost. To overcome these challenges, the methods described herein involve collecting, imaging, and analyzing whole taste buds and individual terminal arbors from three taste regions: fungiform papillae, circumvallate papillae, and the palate. Collecting whole taste buds reduces bias and technical variability and can be used to report absolute numbers for features including taste-bud volume, total taste-bud innervation, transducing-cell counts, and the morphology of individual terminal arbors. To demonstrate the advantages of this method, this paper provides comparisons of taste bud and innervation volumes between fungiform and circumvallate taste buds using a general taste-bud marker and a label for all taste fibers. A workflow for the use of sparse-cell genetic labeling of taste neurons (with labeled subsets of taste-transducing cells) is also provided. This workflow analyzes the structures of individual taste-nerve arbors, cell type numbers, and the physical relationships between cells using image analysis software. Together, these workflows provide a novel approach for tissue preparation and analysis of both whole taste buds and the complete morphology of their innervating arbors.

This paper describes methods for tissue preparation, staining, and analysis of whole fungiform, circumvallate, and palate taste buds that consistently yield whole and intact taste buds (including the nerve fibers that innervate them) and maintain the relationships between structures within taste buds and the surrounding papilla.

Mantar Formu, Sirkülasyon ve Damak Tat Tomurcuklarının Bütün Montajlı Boyama, Görselleştirme ve Analizi

Taste buds are collections of taste-transducing cells specialized to detect subsets of chemical stimuli in the oral cavity. These transducing cells ...

In vivo Calcium Imaging of Mouse Geniculate Ganglion Neuron Responses to Taste Stimuli

Within the last ten years, advances in genetically encoded calcium indicators (GECIs) have promoted a revolution in in vivo functional imaging. Using calcium as a proxy for neuronal activity, these techniques provide a way to monitor the responses of individual cells within large neuronal ensembles to a variety of stimuli in real time. We, and others, have applied these techniques to image the responses of individual geniculate ganglion neurons to taste stimuli applied to the tongues of live anesthetized mice. The geniculate ganglion is comprised of the cell bodies of gustatory neurons innervating the anterior tongue and palate as well as some somatosensory neurons innervating the pinna of the ear. Imaging the taste-evoked responses of individual geniculate ganglion neurons with GCaMP has provided important information about the tuning profiles of these neurons in wild-type mice as well as a way to detect peripheral taste miswiring phenotypes in genetically manipulated mice. Here we demonstrate the surgical procedure to expose the geniculate ganglion, GCaMP fluorescence image acquisition, initial steps for data analysis, and troubleshooting. This technique can be used with transgenically encoded GCaMP, or with AAV-mediated GCaMP expression, and can be modified to image particular genetic subsets of interest (i.e., Cre-mediated GCaMP expression). Overall, in vivo calcium imaging of geniculate ganglion neurons is a powerful technique for monitoring the activity of peripheral gustatory neurons and provides complementary information to more traditional whole-nerve chorda tympani recordings or taste behavior assays.

Here we present how to expose the geniculate ganglion of a live, anesthetized laboratory mouse and how to use calcium imaging to measure the responses of ensembles of these neurons to taste stimuli, allowing for multiple trials with different stimulants. This allows for in depth comparisons of which neurons respond to which tastants.

Tadı Uyaranlara Fare Genikül Ganglion Nöron Yanıtlarının In vivo Kalsiyum Görüntülemesi

Within the last ten years, advances in genetically encoded calcium indicators (GECIs) have promoted a revolution in in vivo functional imaging. Using ...

&#181;Tongue: A Microfluidics-Based Functional Imaging Platform for the Tongue In Vivo

Intravital fluorescence microscopy is a tool used widely to study multicellular dynamics in a live animal. However, it has not been successfully used in the taste sensory organ. By integrating microfluidics into the intravital tongue imaging window, the &#181;Tongue provides reliable functional images of taste cells in vivo under controlled exposure to multiple tastants. In this paper, a detailed step-by-step procedure to utilize the &#181;Tongue system is presented. There are five subsections: preparing of tastant solutions, setting up of a microfluidic module, sample mounting, acquiring functional image data, and data analysis. Some tips and techniques to solve the practical issues that may arise when using the &#181;Tongue are also presented.

 &#181;Tongue: A Microfluidics-Based Functional Imaging Platform for the Tongue In Vivo

The article introduces the &#181;Tongue (microfluidics-on-a-tongue) device for functional taste cell imaging in vivo by integrating microfluidics into an intravital imaging window on the tongue.

μTongue: Dil In Vivo için Mikroakışkan tabanlı fonksiyonel görüntüleme platformu

Intravital fluorescence microscopy is a tool used widely to study multicellular dynamics in a live animal. However, it has not been successfully used in ...

Böcek Tat Nöron Aktivitesinin Gelişmiş Analizi için Yeni Bir Yöntem

Base Recording: A Technique for Analyzing Responses of Taste Neurons in Drosophila

Insects taste the external world through taste hairs, or sensilla, that have pores at their tips. When a sensillum comes into contact with a potential food source, compounds from the food source enter through the pore and activate neurons within. For over 50 years, these responses have been recorded using a technique called tip recording. However, this method has major limitations, including the inability to measure neural activity before or after stimulus contact and the requirement for tastants to be soluble in aqueous solutions. We describe here a technique that we call base recording, which overcomes these limitations. Base recording allows the measurement of taste neuron activity before, during, and after the stimulus. Thus, it allows extensive analysis of OFF responses that occur after a taste stimulus. It can be used to study hydrophobic compounds such as long-chain pheromones that have very low solubility in water. In summary, base recording offers the advantages of single-sensillum electrophysiology as a means of measuring neuronal activity - high spatial and temporal resolution, without the need for genetic tools - and overcomes key limitations of the traditional tip recording technique.

Yazar Spot Işığı: Kemoresepsiyondaki Gelişmeler - Böcek Kokusu Reseptörlerinden Kodlamayan RNA'lara

A rarely used method of electrophysiological recording, base recording, allows analysis of features of taste coding that cannot be examined by conventional recording methods. Base recording also allows the analysis of taste responses to hydrophobic stimuli that cannot be studied using traditional electrophysiological methods.

Temel Kayıt: Drosophila'da Tat Nöronlarının Tepkilerini Analiz Etmek İçin Bir Teknik

Insects taste the external world through taste hairs, or sensilla, that have pores at their tips. When a sensillum comes into contact with a potential ...

In Vivo Calcium Imaging of Taste-Induced Neural Responses in Adult Drosophila

For nearly two decades, in vivo calcium imaging has been an effective method for measuring cellular responses to taste stimuli in the fruit fly model organism, Drosophila melanogaster. A key strength of this methodology is its ability to record taste-induced neural responses in awake animals without the need for anesthesia. This approach employs binary expression systems (e.g., Gal4-UAS) to express the calcium indicator GCaMP in specific neurons of interest. This protocol describes a procedure in which flies expressing GCaMP are mounted with the labellum securely positioned, enabling fluorescence in the brain to be recorded at millisecond resolution under a confocal microscope while a solution is applied to the labellum, stimulating all labellar taste sensilla. The examples provided focus on calcium responses in primary gustatory receptor neurons of D. melanogaster. However, this approach can be adapted to record from other neurons of interest within the brain of Drosophilids or other insect species. This imaging method enables researchers to simultaneously record collective calcium responses from groups of gustatory neurons across the labellum, complementing electrophysiological tip recordings that quantify action potentials from individual neurons. The in vivo calcium imaging technique outlined here has been instrumental in uncovering molecular and cellular mechanisms of chemosensation, identifying unique temporal response patterns in primary taste neurons, investigating mechanisms of gustatory modulation, and exploring taste processing in downstream circuits.

A calcium imaging approach enables the recording of taste-induced responses in the brains of awake flies while a solution is applied to the labellum. Primary gustatory responses in Drosophila melanogaster are used as an example, but this protocol can be adapted to study downstream neurons or other species.

In vivo (İn canlı) Erişkin Drosophila'da Tat Kaynaklı Nöral Yanıtların Kalsiyum Görüntülemesi

For nearly two decades, in vivo calcium imaging has been an effective method for measuring cellular responses to taste stimuli in the fruit fly model ...

Tatlandırıcı Kodlamanın Yeni Yöntemleri

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

İnsan Dil Mantar (Tat) papilla toplayın Tekniği

Elektrofizyolojik Kayıt

Tat sınavı: Bir kısa ve doğrulanan Test

Mantar Formu, Sirkülasyon ve Damak Tat Tomurcuklarının Bütün Montajlı Boyama, Görselleştirme ve Analizi

Tadı Uyaranlara Fare Genikül Ganglion Nöron Yanıtlarının In vivo Kalsiyum Görüntülemesi

μTongue: Dil In Vivo için Mikroakışkan tabanlı fonksiyonel görüntüleme platformu

Temel Kayıt: Drosophila'da Tat Nöronlarının Tepkilerini Analiz Etmek İçin Bir Teknik

Temel Kayıt: Drosophila'da Tat Nöronlarının Tepkilerini Analiz Etmek İçin Bir Teknik

Temel Kayıt: Drosophila'da Tat Nöronlarının Tepkilerini Analiz Etmek İçin Bir Teknik

In vivo (İn canlı) Erişkin Drosophila'da Tat Kaynaklı Nöral Yanıtların Kalsiyum Görüntülemesi