Ringraziamo il Sig. D. Craig Slaven (Dipartimento di Inglese, Università del Kentucky) per l&#39;assistenza editoriale. Supportato da University of Kentucky, Dipartimento di Biologia, Ufficio di studi universitari e il College of Arts &amp; Sciences.

1) Introduzione Motoneuroni comunicare con una fibra muscolare a livello delle sinapsi, che sono indicate collettivamente come una giunzione neuromuscolare (MNJ). NMJs si può accedere facilmente a preparazioni più gamberi muscolare. Molti dei NMJs gamberi dimostrare le potenzialità eccitatori non spiking postsinaptici (EPSP) simile ai segnali elettrici generati classificato in dendriti postsinaptici nel sistema nervoso centrale dei mammiferi o risposte sottosoglia osservato nella NMJs vertebrati (Wiersma &amp; Van Harreveld, 1938; Kuffler &amp; Katz, 1946) . Il NMJs gambero può servire come modello fondamentale sinaptica di fornire uno sguardo generale in trasmissione sinaptica e la differenziazione sinaptica. In generale, unità motorie regolano gli aspetti del comportamento animale tramite il tipo di comunicazione sinaptica a NMJs e le proprietà dei muscoli. Dal momento che la prima osservazione di &quot;fast&quot; e &quot;lento&quot; contrazioni muscolari in granchi e gamberi di fiume più vicino muscolare (Lucas, 1907, 1917), simile differenziazione muscolare contrattile è stato descritto in altri tipi muscolare gamberi come flessori addominale (Kennedy &amp; Takeda, 1965a , b) ed estensori degli arti (Van Harreveld &amp; Wiersma, 1936). &quot;Fast&quot; contrazioni avviare risposte rapide. Per esempio, il flip coda gambero è un comportamento veloce. &quot;Slow&quot; contrazioni mantenere movimenti lenti e contribuire a mantenere una postura (Bradacs et al., 1997). Corrispondente a &quot;fast&quot; e &quot;lento&quot; contrazioni muscolari &quot;, fasica / ad alto rendimento&quot; e &quot;output tonico / basso&quot; sono ampiamente utilizzati per descrivere i motoneuroni. La differenza di velocità e tempi di contrazione muscolare è in parte riconducibile a differenze nella struttura presinaptica sinaptica e la forza sinaptica (King et al., 1996). Isoforma proteica miofibrillare espressione è importante anche per le differenze contrattile, ma in preparazioni come quello del muscolo estensore della gamba, in cui è innervato una fibra data da entrambi i tipi di neuroni motori, l&#39;attenzione è sulle differenze dei terminali sinaptici, dal momento che i terminali parti la cella di destinazione stesso (Mykles et al., 2002). Un precedente studio ha esaminato i due assoni motori eccitatori del estensori gamba e descritti i fenotipi fasica e tonica (Bradacs et al., 1997). In questo rapporto, si dimostra come eseguire la dissezione e di ottenere le registrazioni in modo che altri possano investigare le proprietà della differenziazione sinaptici di queste terminazioni nervose. Visto con microscopia elettronica a trasmissione, diverse serie di sezioni ottenute dalla tonica e terminali fasica sul muscolo estensore della gamba gamberi rivelato che i terminali tonico contengono più vescicole RRP di terminali fasica, i mitocondri sono più frequenti nei neuroni tonico, e le sinapsi sui terminali sono fasica più complessi di quelli sulle sinapsi a bassa potenza, in quanto contengono più zone attive con spaziatura varia (Miller et al, 2002; Johnstone et al, 2008;. King et al, 1996;.. Bradacs et al, 1997). La bassa resa terminali tonico sono anche più sensibili a rafforzare la trasmissione sinaptica con il neuromediatore serotonina (5-HT) che sono i terminali fasica (Cooper et al., 2003). Il fatto che la tonica e fasica NMJ sono presenti sulla stessa fibra muscolare rende più facile valutare le differenze presinaptico su una fibra muscolare dato e di affrontare questioni di affaticamento muscolare, depressione sinaptica e cross talk sinaptica. Diverse questioni rimangono da affrontare in questa preparazione, ad esempio se ci sono differenze nella densità dei recettori post-sinaptici e sottotipi di recettori del glutammato nel obiettivi postsinaptica per il tonico e terminali fasica, ma una migliore comprensione delle differenze fondamentali nella anatomia e la fisiologia di questi due unità motore sarà di aiuto nella costruzione di una base di conoscenza più profonda. La speranza è che i principi fondamentali imparato in questa preparazione sinaptica saranno applicabili a sinapsi altre preparazioni diverse e migliorerà future indagini in questo modello sinaptica del gambero. 2) Metodi <ol><li> Tutti gli esperimenti sono condotti sulle gambe prima o la seconda a piedi di gamberi di medie dimensioni (Procambarus clarkii). Gli animali sono alloggiati individualmente in contenitori di plastica con acqua ossigenato. La temperatura della stanza animale è nel range di 13 ° C-16 ° C. Gli animali vengono nutriti con cibo secco i pesci e l&#39;acqua cambiata su base settimanale. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1: Schema di una gamba gamberi a piedi e sei segmenti distali. </li><li> La porzione distale della gamba camminando in un gambero è anatomicamente diviso in sei segmenti (Figura 1). L&#39;estensore della gamba si trova nel meropodite, e il fascio nervoso che sarà isolata è vicino al ischiopodite meropodite comune. L&#39;assone toniche o fasiche possono be selettivamente stimolati richiesto dagli scopi fisiologici dopo che sono stati esposti. </li><li> Cooper e Cooper (2009) descritto alcuni aspetti della dissezione iniziale, compresi i metodi per smascherare il excitor del motore opener neurone all&#39;interno della regione meropodite, ma la loro descrizione non fornisce la necessaria cura per la protezione del muscolo estensore dai danni, come è stato non è necessario per affrontare la preparazione muscolare opener. Al fine di proteggere l&#39;estensore, la gamba a piedi prima o la seconda viene rimosso dal gambero di fiume, che misura 6-10 cm di lunghezza del corpo (Atchafalaya biologica Supply Co., Raceland, LA), inducendo l&#39;animale per automatizzare l&#39;arto con pizzicare forte distale al piano di frattura nel segmento ischiopodite. La gamba è posto sul piatto con la dissezione laterale (lato esterno) rivolto verso lo spettatore. La gamba è girato fino a quando lo spettatore può essere certo l&#39;esterno (laterale) è rivolto verso l&#39;alto sulla piastra di dissezione, di solito con il lato ad arco verso l&#39;alto (Figura 2). Ponendo la gamba su un pezzo di carta velina è più facile girare la preparazione rendendo questi tagli. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2: La parte laterale del meropodite, di solito il lato che è ad arco, è rivolto verso l&#39;alto sul piatto dissezione .. </li><li> Con un interruttore di lama di bisturi e titolare, una lama di rasoio affilato è usato per incidere il cuticola fino a poco attraverso il taglio nel modello mostrato in Figura 3 per il segmento meropodite. Si fa attenzione a non tagliare troppo distale sulla dorsale di tagliare ventrale dal meropodite-carpopodite comune. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3: Il segmento meropodite con linee come modello suggerito per l&#39;incisione fuori dalla finestra della cuticola. Il preparato va messo in soluzione salina. Il piatto dissezione dovrebbe avere un (Dow Corning) Sylgard rivestimento sulla parte inferiore (1 cm di spessore). Il Sylgard è usato in modo che i pin di insetti possono essere bloccati dentro per tenere la preparazione ancora. A questo punto, un pin è bloccato nel bel mezzo del segmento carpopodite e nella parte dorsale del segmento ischiopodite (Figura 4). Preparati sezionato sono immersi in soluzione salina gamberi standard, modificato dalla soluzione Van Harreveld s (1936), che è fatto con 205 NaCl; 5.3KCl; 13,5 CaCl 2; 2H 2 O; 2,45 MgCl 2; 6H 2 O, 5 HEPES e regolato pH 7.4 (in mm). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4: Il segmento meropodite con finestra taglio viene sollevato. Notare la posizione dei perni dissezione. </li><li> La cuticola è leggermente sollevato nella regione distale e le fibre muscolari sono tagliati fuori dalla cuticola rendendo colpi verso la base della gamba. La cuticola può essere sollevato. </li><li> Il apodeme (tendine) viene tagliata a meropodite-carpopodite comune. Un perno è posto sulla superficie interna del tendine flessore per mostrare dove il taglio deve essere effettuato (Figura 5). Il tendine viene poi schiacciato dove è stato tagliato con le pinzette e il muscolo flessore tirato fuori sollevandola in direzione caudale (Figura 6), esponendo il nervo principale gamba e il muscolo estensore. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig5.jpg" alt="Figura 5" /> Figura 5: Il apodeme del muscolo flessore è evidenziato spostando dal flessore con uno spillo. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig6.jpg" alt="Figura 6" /> Figura 6: Il apodeme del muscolo flessore è tagliato e rimosso con cura per non danneggiare il nervo principale gamba. </li><li> Il nervo della gamba principale è tagliato alla meropodite-carpopodite comune e con attenzione tirato indietro al muscolo estensore. La superficie mediale del muscolo è usato in tutto questo studio. La separazione del nervo al muscolo estensore del nervo della gamba principale può essere migliorata tirando delicatamente il moncone distale del nervo della gamba principale al fianco della preparazione. Quando il nervo principale peeling gamba posteriore sopra il muscolo estensore, piccoli rami di assone può essere necessario tagliare. Questi sono i rami dal motoneurone inibitorio al muscolo estensore. Il bundle più grandi che si diramano dal nervo della gamba principale verso la fine prossimale del meropodite è il fascio nervo piccolo di interesse. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig7.jpg" alt="Figura 7" /> Figura 7: Il nervo della gamba principale è tagliato e tirato indietro in direzione prossimale. Questo bundle nervo può essere visto con colorazione blu di metilene (Figura 8) o con 4-Di-2-ASP macchia fluorescente (Figura 9). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig8.jpg" alt="Figura 8" /> Figura 8: Il muscolo estensore macchiato con blu di metilene. Si noti la ramificazione degli assoni e ladue assoni facilmente visibile all&#39;interno del nervo. Frecce rosse delimitano la pista del nervo. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig9.jpg" alt="Figura 9" /> Figura 9: Gli assoni del nervo motore macchiato con 4-Di-2-ASP. L&#39;assone tonica è più luminosa visibile a causa del maggiore contenuto mitocondriale. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig10a.jpg" alt="Figura 10A" /> Figura 10A: singoli terminali dei neuroni fasica e tonica colorati con 4-Di-2-ASP. Si noti la varicosità sui terminali tonica e la natura sottile dei terminali fasica. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig10b.jpg" alt="Figura 10B" /> Figura 10B-Tonic notato <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig10c.jpg" alt="Figura 10C" /> Figura 10C-fasica notato </li></ol> 3) profili fisiologici <ol><li> Per osservare il potenziale eccitatorio postsinaptico (EPSPS) dei neuroni tonica o fasica, uno degli assoni isolate nel bundle nervo è stimolato da un elettrodo di aspirazione (Figura 11) collegato a uno stimolatore Grass mentre potenziale intracellulare nel muscolo vengono monitorati (Johnstone et al., 2008). Stimolazione a 70 Hz viene applicato l&#39;assone tonico al fine di promuovere una risposta agevolata per i NMJs bassa uscita, o un singolo impulso (1 Hz) viene applicato l&#39;assone fasica al fine di ottenere epsps grande del NMJs alto rendimento, come indicato nella figura 12. Il EPSPS sono registrati ad un computer tramite un&#39;interfaccia PowerLab/4s. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig11.jpg" alt="Figura 11" /> Figura 11: Stimolare l&#39;elettrodo posto nel corso di un singolo assone all&#39;interno del fascio nervoso. Si noti la linea verde che delinea i 2 assoni principale. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig12.jpg" alt="Figura 12" /> Figura 12: i potenziali postsinaptici (EPSPS) dei neuroni tonica o fasica come ottenute da registrazioni intracellulari. </li><li> Indagine nella natura della facilitazione sinaptica e la depressione sinaptica può essere avvicinato da diversi paradigmi sperimentali con il NMJs uscita bassa e alta. Facilitazione del NMJs uscita bassa dipende dalla frequenza, come indicato per gli impulsi di 20 Hz, 40 e 60 di circa 20 stimoli (Figura 13). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig13.jpg" alt="Figura 13" /> Figura 13: EPSPS in risposta ad un treno di impulsi di stimolazione dato a tre differenti frequenze 20, 40 e 60 Hz in soluzione salina normale gamberi. </li><li> Il tasso di depressione sinaptica alla frequenza di stimolazione è anche legato alla NMJs alto rendimento. La figura 14 mostra una continua stimolazione dei 5 Hz premendo il NMJ oltre 30 min. Con la frequenza di stimolazione più alta, la preparazione si deprimono più rapidamente (Bradacs et al., 1997). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig14.jpg" alt="Figura 14" /> Figura 14: EPSP ampiezza della risposta fasica durante 5 Hz stimolazione per indurre depressione. </li></ol> 4) Le risposte quantico <ol><li> Una procedura simile a quella descritta per il muscolo opener del gambero (Cooper e Cooper, 2009) è usato in questa preparazione. Il EPSPS quantali direttamente sopra le regioni identificabili del terminale nervoso sono registrati ponendo il lume di una macro-patch elettrodo registrazione su varicosità sinaptiche visualizzati con il colorante vitale 4-Di-2-Asp (5 mM, a 5 minuti di trattamento, Cooper et al, 1995;. Magrassi et al, 1987).. Il spontaneo così come evocato risposte quantali possono essere registrate lungo le terminazioni nervose. I potenziali evocati e spontanea sinaptica sono registrati con la macro-patch elettrodo (Dudel, 1981; Wojtowicz et al, 1991;. Mallart, 1993). Kimax vetro (diametro esterno: 1,5 mm) è stato tirato e il fuoco-lucido per la produzione di punte di patch con diametro interno da 10 a 20 micron (Figura 15). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig15.jpg" alt="Figura 15" /> Figura 15: Il lume di una macro-patch elettrodo di registrazione .. Il lume del l&#39;elettrodo viene riempito con il mezzo bagno. L&#39;amplificatore è la stessa di quella utilizzata per le registrazioni intracellulari di cui sopra. Elettrodi e la resistenza di tenuta può essere determinato facendo passare impulsi di corrente di prova attraverso l&#39;elettrodo. Nei nostri esperimenti, resistenze sigillo variava dal 0,3-1,0 MOhm e la resistenza elettrodo variava dal 0,5-1,0 MOhm. Resistenza sigillo può essere monitorato per tutta la registrazione. </li><li> Conteggio diretto degli eventi quantali è possibile con basse frequenze di stimolazione. Per ogni risposta evocata, il numero di eventi quantali può essere facilmente determinato per i morsetti di uscita bassa (Figure 16). Questi conteggi diretto può aiutare a stimare il contenuto medio quantal (Del Castillo e Katz, 1954;. Cooper et al, 1995). Poiché il NMJs evocato ad alto rendimento produrre eventi evocati multi-quantica, l&#39;ampiezza media o area del deviazioni, insieme con l&#39;ampiezza di picco media o l&#39;area degli eventi spontanei, può essere utilizzato per stimare il contenuto medio quantal (Cooper et al. 1995). <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig16.jpg" alt="Figura 16" /> Figura 16 tracce registrate da una focale fasica e NMJ tonico. <img src="/files/ftp_upload/2319/2319fig17.jpg" alt="Figura 17" /> Figura 17 </li></ol>

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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Abbiamo dimostrato in questa relazione come sezionare, registrare e quantificare le risposte sinaptiche in un preparato neuromuscolare gamberi unico in cui entrambi i terminali ad alta e bassa resa innervano la stessa fibra muscolare. I preparativi neuromuscolare nel gamberi offrono numerosi vantaggi rispetto vertebrati giunzioni neuromuscolari, dal momento che solo un paio di neuroni eccitatori motore sono necessari per innervare un muscolo, e dal momento che i neuroni sono identificabili dalla preparazione alla preparazione (Atwood, 1976). Inoltre, il neurotrasmettitore eccitatorio glutammato è, e il potenziale postsinaptico eccitatorio (EPSP) sono classificati, quindi, le proprietà biofisiche di eventi classificati siano analoghi ai dendriti dei neuroni nel sistema nervoso centrale dei vertebrati. Le correnti quantica, tuttavia, può essere monitorato direttamente presso i siti postsinaptico (Cooper et al., 1995). Ripetitiva 5 Hz stimolazione del nervo fasica dà luogo a grandi EPSPS che diventano molto depresso dopo alcuni minuti. Questo tipo di depressione è comune in artropodi fasica giunzioni neuromuscolari (Atwood e Cooper, 1996). La presenza dei terminali tonico a fianco del terminal fasica permette di valutare se l&#39;obiettivo postsinaptica è notevolmente modificato durante e dopo la depressione del fasica motoneuroni. Inoltre, i terminali di uscita bassa di fornire una preparazione bella per investigare i meccanismi che sono alla base facilitazione sinaptica (Desai-Shah et al, 2008;. Desai-Shah e Cooper, 2009) I terminali ad alto rendimento forniscono un parco giochi per indagare la modulazione del tasso di depressione sinaptica e il processo di recupero. Preparati accessibile e vitale dovrebbe aiutare a decifrare i meccanismi alla base della depressione sinaptica. In questa preparazione gamberi estensori della gamba, l&#39;applicazione esogena di serotonina è un altro strumento per indagare il recupero di depressione sinaptica e, potenzialmente, un mezzo per promuovere un&#39;inchiesta sulla mobilitazione dei pool di vescicole sinaptiche. Questa preparazione fornisce diversi vantaggi sperimentale, dal momento che singole fibre muscolari sono innervate da motoneuroni sia fasica e tonica. Dato che la serotonina aumenta il numero di vescicole che vengono rilasciate con la stimolazione evocato, e dal momento che promuove il recupero durante la depressione, è evidente che vi è una certa modulazione delle piscine vescicola per aumentare la probabilità di fusione con l&#39;attuale serotonina (Johnstone et al., 2008 ; Logsdon et al, 2006;. Sparks et al, 2004).. I modelli che spiegherebbe la dinamica delle piscine vescicola all&#39;interno del terminale nervoso presinaptico durante la stimolazione a bassa frequenza, rispetto a uno stato di depressione, anche bisogno di essere considerati tra i vari protocolli sperimentali che sono possibili con questa preparazione. E &#39;stato osservato in altri sistemi che circa il 30% del pool vescicola subisce un rapido riciclaggio, mentre il resto delle vescicole riciclato passare attraverso un percorso tradizionale di riciclaggio lento attraverso il reticolo endoplasmatico (Harata et al, 2001;. Tsien et al. , 2001). Tali percorsi duale può essere presente anche in questo sistema. ATP se manca la depressione del terminale presinaptico, poi aggancio e sgancio potrebbe non essere in grado di verificarsi, quindi, molte vescicole più scaricati rimarrebbe in superficie sinaptica. Da più vescicole sono rapidamente rilasciati quando i terminali sono esposti a 5 HT, è possibile che più sono contenuti all&#39;interno della piscina facilmente scaricabile (RRV). Tuttavia, nello stato di depressione, con una ridotta ATP, l&#39;attracco e sgancio può essere bloccato anche in presenza di 5 HT, che lascia ancora una volta scaricata vescicole sinaptiche in superficie. Poiché i dati preliminari suggeriscono che più vescicole vengono rilasciate nel tempo con l&#39;esposizione prolungata 5 HT e la stimolazione, la distribuzione della piscina vescicola dai sentieri riciclo veloce e lento può essere inclinata per avere vescicole competente per la re-release (da Johnstone et al. , 2008, vedi su-Desai-Shah et al, 2008;. Desai-Shah e Cooper, 2009) Con le tecniche di registrazioni macropatch focale delle correnti postsynaptic e misure di quanti singolo regioni definite del terminale nervo motore, si possono porre domande per determinare se la depressione sinaptica si verifica come conseguenza di un minor numero di vescicole di essere rilasciato oa causa di alterazioni della funzione dei recettori postsinaptici. E &#39;stato dimostrato che le vescicole sono più sensibili alla fusione presso il NMJ fasica di questo preparato per un&#39;esposizione di calcio uguale (Miller et al. 2005), che rappresenta probabilmente per il maggiore contenuto medio quantale dei terminali fasica (Msghina et al. , 1998, 1999). Inoltre, le differenze nel frequenin legame con le proteine ​​di calcio (Jeromín et al., 1999) e ultrastruttura (King et al., 1996) contribuire alla efficacia sinaptica differenziale (Cooperet al., 2003). Alcuni studi precedenti hanno esplorato il fenotipo muscolare delle fibre dei muscoli estensori (Bradacs et al, 1997;. Cooper et al, 2003).. Confrontando la regolazione della differenziazione muscolare per i tipi di fibra puramente tonica e fasica nel gamberi di tipi di fibre miste, come per l&#39;estensore della gamba che è innervato sordamente, potrebbe fornire indizi per l&#39;espressione e la regolazione dei muscoli fenotipo (LaFramboise et al, 2000;. Sohn et al, 2000;. Griffis et al, 2001;. Mykles et al, 2002).. Molte questioni fondamentali restano da affrontare in neurobiologia, e questa preparazione può aiutare per affrontare alcuni di essi. Alcuni argomenti di interesse in campo oggi, che potrebbe essere affrontato con l&#39;estensore della gamba includono: 1) Determinare i meccanismi cellulari che sono alla base della depressione sinaptica all&#39;interno di alto rendimento terminali (è la depressione a causa di una riduzione del Ca2 + ingresso, la mancanza di una competente facilmente sganciabili vescicola (RRV) piscina, e / o alterata recettività postsinaptici?) 2) Determinazione della funzione meccanicistica della 5-HT, quando applicato dopo l&#39;induzione di depressione sinaptica per favorire un recupero più veloce, e 3) Determinare se le forme delle quantali correnti che derivano dalla stimolazione fasica terminali sono stati alterati durante l&#39;induzione di depressione per affrontare componenti pre-e post-sinaptica di depressione sinaptica. Questo NMJ è importante per la ricerca in corso e gli investigatori futuro perché ci permette di ottenere informazioni pertinenti che affronta i meccanismi sinaptici subalterno della performance, misurata direttamente presso i siti di rilascio. La ricerca attuale in questo settore è fornire informazioni circa la modulazione della depressione sinaptica da 5-HT e le dinamiche delle piscine vescicola. Tali argomenti riguardano le basi fondamentali della trasmissione sinaptica rilevanti per tutti i sistemi neurali.

<ol><li> Gambero di fiume (Procambarus clarkii). Atchafalaya biologica Supply Co., Raceland, LA., USA. </li><li> Standard di gamberi salina: <ul><li> Modificato dalla soluzione di Van Harreveld (1936). (In mm) 205 NaCl, 5.3 KCl; 13,5 CaCl 2 2H 2 O; 2,45 MgCl 2 6H 2 O, 5 HEPES e portato a pH 7,4 </li></ul></li><li> Strumenti di dissezione: Fine # 5 pinzette, forbici, lama portalama, spille # 26002-20 insetti (tutti ottenuti da Strumenti Scienze Fine (USA), Inc., 373-G Vintage Park Drive, Foster City, CA 94404-1139) </li><li> Piatto dissezione Sylgard patinata, un piatto di registrazione sia costruito con elettrodo di aspirazione o utilizzare un elettrodo di aspirazione e manipolatore antera a tenere un elettrodo di aspirazione. </li><li> Dissezione microscopio con funzione di zoom per le registrazioni intracellulari. Per la registrazione focale su terminali visualizzato un microscopio composto con obiettivi in ​​posizione verticale (4 x e 20X) viene utilizzato. Uno ha bisogno di una fonte di luce Hg. </li><li> Standard amplificatore intracellulare e A / D a bordo per la registrazione in linea a un computer. I segnali elettrici vengono registrati in linea ad una interfaccia PowerLab/4s (ADInstruments, Australia). Noi utilizziamo software standard da ADInstruments nome o Campo Grafico. </li><li> Prodotti chimici: <ul><li> Usiamo un colorante vitale fluorescente, 4 [4 (dietilammino) styryl] N ioduro methylpyridinium (4 Di due Asp, Molecular Probes, Eugene, OR), per visualizzare le varici (Marigassi et al, 1987;. Cooper et al, 1995a. ). Tutti i prodotti chimici salina sono stati ottenuti da Sigma Chemical Company (St. Louis, MO). </li></ul></li><li> Per le registrazioni intracellulari usiamo tubo capillare di vetro (catalogo # 30-31-0 da FHC, Brunswick, ME, 04011, USA) e per gli elettrodi macropatch focale usiamo Kimax-51, Kimble Art Prodotti. N. 34502, ID 0.8-1.1mm, lunghezza 100mm. L&#39;elettrodo intracellulare dovrebbe avere una resistenza di 20 a 30 mOhm. L&#39;elettrodo macropatch è costruito rompendo la punta di un vetro dopo una punta fine è stata fatta da un elettrodo estrattore. La punta fuori rotta deve essere una rottura perpendicolare pulito circa 20μM di diametro. La punta è poi il calore lucidato a circa 10μM diametro interno. L&#39;albero dell&#39;elettrodo viene quindi eseguito nel corso di un elemento riscaldante per indurla a piegarsi di circa 45 gradi con una curva graduale. Questo produce un lume elettrodo piatto o perpendicolare sul terminale del nervo come l&#39;angolo con il micro-manipolatore produrrà circa altri 45 gradi rispetto alla preparazione. </li></ol>

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

Vi spieghiamo in dettaglio come esporre e condurre registrazioni elettrofisiologiche delle risposte sinaptiche per l&#39;alta (fasica) e bassa (tonica) motoneuroni uscita innervano i muscoli estensori della gamba a piedi di un gambero. Chiare differenze sono presenti nella fisiologia e la morfologia delle terminazioni nervose fasica e tonica. L&#39;assone tonico contiene molti più mitocondri, le consente di prendere un vitale macchia più intensamente l&#39;assone fasica. I terminali hanno varicosità tonico, e il terminale fasica è filiforme. I terminali tonico sono bassi in termini di efficacia sinaptica ma mostrano drammatiche risposte facilitato. Al contrario, i terminali fasici sono alti in termini di efficacia quantico ma mostrano la depressione sinaptica con la stimolazione ad alta frequenza. L&#39;uscita quantali viene misurata con un elettrodo macropatch focale posto direttamente sopra il terminazioni nervose visualizzati. Entrambi i terminali fasica e tonica innervano le fibre muscolari stesse, il che suggerisce che le differenze insite nei neuroni, piuttosto che un feedback differenziale retrograda dal muscolo, conto per la differenziazione morfologiche e fisiologiche.

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

Questo articolo viene illustrato come effettuare registrazioni elettrofisiologiche delle risposte sinaptiche sul muscolo estensore della gamba a piedi di un gambero e come le terminazioni nervose sono visualizzati per mostrare le differenze morfologiche lordo di alta e bassa resa terminazioni nervose.

Le registrazioni fisiologiche NMJs uscita alta e bassa del muscolo estensore gamberi Leg

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

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.7K Views.  University of Kentucky. Questo articolo viene illustrato come effettuare registrazioni elettrofisiologiche delle risposte sinaptiche sul muscolo estensore della gamba a piedi di un gambero e come le terminazioni nervose sono visualizzati per mostrare le differenze morfologiche lordo di alta e bassa resa terminazioni nervose.

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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.

Potenziali di membrana, Risposte Synaptic, circuiti neuronali, neuromodulazione e Istologia muscolare Utilizzando la Gamberi: Esercizi di laboratorio per studenti

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 ...

Ricerca

Neuroscienze

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.

Receptor Organi muscolare all&#39;addome gamberi: un esercizio di laboratorio per studenti in propriocezione

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

Electrophysiological Methods for Recording Synaptic Potentials from the NMJ of Drosophila Larvae

In this video, we describe the electrophysiological methods for recording synaptic transmission at the neuromuscular junction (NMJ) of Drosophila larva. The larval neuromuscular system is a model synapse for the study of synaptic physiology and neurotransmission, and is a valuable research tool that has defined genetics and is accessible to experimental manipulation. Larvae can be dissected to expose the body wall musculature, central nervous system, and peripheral nerves. The muscles of Drosophila and their innervation pattern are well characterized and muscles are easy to access for intracellular recording. Individual muscles can be identified by their location and orientation within the 8 abdominal segments, each with 30 muscles arranged in a pattern that is repeated in segments A2 - A7. Dissected drosophila larvae are thin and individual muscles and bundles of motor neuron axons can be visualized by transillumination1. Transgenic constructs can be used to label target cells for visual identification or for manipulating gene products in specific tissues. In larvae, excitatory junction potentials (EJP&#8217;s) are generated in response to vesicular release of glutamate from the motoneurons at the synapse. In dissected larvae, the EJP can be recorded in the muscle with an intracellular electrode. Action potentials can be artificially evoked in motor neurons that have been cut posterior to the ventral ganglion, drawn into a glass pipette by gentle suction and stimulated with an electrode. These motor neurons have distinct firing thresholds when stimulated, and when they fire simultaneously, they generate a response in the muscle. Signals transmitted across the NMJ synapse can be recorded in the muscles that the motor neurons innervate. The EJP&#8217;s and minature excitatory junction potentials (mEJP&#8217;s) are seen as changes in membrane potential. Electrophysiological responses are recorded at room temperature in modified minimal hemolymph-like solution2 (HL3) that contains 5 mM Mg2+ and 1.5 mM Ca2+. Changes in the amplitude of evoked EJP&#8217;s can indicate differences in synaptic function and structure. Digitized recordings are analyzed for EJP amplitude, mEJP frequency and amplitude, and quantal content.

Here we describe electrophysiological methods for measuring synaptic transmission at the neuromuscular junction of Drosophila larva. Evoked release is initiated artificially by stimulating the motor neuron axons, and transmission through the NMJ can be measured by the postsynaptic response evoked in the muscle.

Metodi elettrofisiologici per la registrazione Potenziali Synaptic dal NMJ Larve di Drosophila

In this video, we describe the electrophysiological methods for recording synaptic transmission at the neuromuscular junction (NMJ) of Drosophila larva. ...

Biologia

Dissecting and Recording from The C. Elegans Neuromuscular Junction

Neurotransmission is the process by which neurons transfer information via chemical signals to their post-synaptic targets, on a rapid time scale. This complex process requires the coordinated activity of many pre- and post-synaptic proteins to ensure appropriate synaptic connectivity, conduction of electrical signals, targeting and priming of secretory vesicles, calcium sensing, vesicle fusion, localization and function of postsynaptic receptors and finally, recycling mechanisms. As neuroscientists it is our goal to elucidate which proteins function in each of these steps and understand their mechanisms of action. Electrophysiological recordings from synapses provide a quantifiable read out of the underlying electrical events that occur during synaptic transmission. By combining this technique with the powerful array of molecular and genetic tools available to manipulate synaptic proteins in C. elegans, we can analyze the resulting functional changes in synaptic transmission. 
The C. elegans NMJs formed between motor neurons and body wall muscles control locomotion, therefore, mutants with uncoordinated locomotory phenotypes (known as unc s) often perturb synaptic transmission at these synapses 1. Since unc mutants are maintained on a rich supply of a bacterial food source, they remain viable as long as they retain some pharyngeal pumping ability to ingest food. This, together with the fact that C. elegans exist as hermaphrodites, allows them to pass on mutant progeny without the need for elaborate mating behaviors. These attributes, coupled with our recent ability to record from the worms NMJs 2,3,7 make this an excellent model organism in which to address precisely how unc mutants impact neurotransmission. 
The dissection method involves immobilizing adult worms using a cyanoacrylic glue in order to make an incision in the worm cuticle exposing the NMJs. Since C. elegans adults are only 1 mm in length the dissection is performed with the use of a dissecting microscope and requires excellent hand-eye coordination. NMJ recordings are made by whole-cell voltage clamping individual body wall muscle cells and neurotransmitter release can be evoked using a variety of stimulation protocols including electrical stimulation, light-activated channel-rhodopsin-mediated depolarization 4 and hyperosmotic saline, all of which will be briefly described.

Application of electrophysiology to accessible synapses provides a quantifiable measure of synaptic activity, useful in analyzing synaptic mutants. This article describes a dissection method used to expose the neuromuscular junctions (NMJ) of Caenorhabditis elegans (C. elegans) and briefly discusses some of the uses to which this preparation can be applied.

Dissezione e registrazione dal bivio C. Elegans neuromuscolare

Neurotransmission is the process by which neurons transfer information via chemical signals to their post-synaptic targets, on a rapid time scale.   This ...

Simultaneous Intracellular Recording of a Lumbar Motoneuron and the Force Produced by its Motor Unit in the Adult Mouse In vivo

The spinal motoneuron has long been a good model system for studying neural function because it is a neuron of the central nervous system with the unique properties of (1) having readily identifiable targets (the muscle fibers) and therefore having a very well-known function (to control muscle contraction); (2) being the convergent target of many spinal and descending networks, hence the name of "final common pathway"; and (3) having a large soma which makes it possible to penetrate them with sharp intracellular electrodes. Furthermore, when studied in vivo, it is possible to record simultaneously the electrical activity of the motoneurons and the force developed by their muscle targets. Performing intracellular recordings of motoneurons in vivo therefore put the experimentalist in the unique position of being able to study, at the same time, all the compartments of the "motor unit" (the name given to the motoneuron, its axon, and the muscle fibers it innervates1): the inputs impinging on the motoneuron, the electrophysiological properties of the motoneuron, and the impact of these properties on the physiological function of the motoneurons, i.e. the force produced by its motor unit. However, this approach is very challenging because the preparation cannot be paralyzed and thus the mechanical stability for the intracellular recording is reduced. Thus, this kind of experiments has only been achieved in cats and in rats. However, the study of spinal motor systems could make a formidable leap if it was possible to perform similar experiments in normal and genetically modified mice.
For technical reasons, the study of the spinal networks in mice has mostly been limited to neonatal in vitro preparations, where the motoneurons and the spinal networks are immature, the motoneurons are separated from their targets, and when studied in slices, the motoneurons are separated from most of their inputs. Until recently, only a few groups had managed to perform intracellular recordings of motoneurons in vivo2-4 , including our team who published a new preparation which allowed us to obtain very stable recordings of motoneurons in vivo in adult mice5,6. However, these recordings were obtained in paralyzed animals, i.e. without the possibility to record the force output of these motoneurons. Here we present an extension of this original preparation in which we were able to obtain simultaneous recordings of the electrophysiological properties of the motoneurons and of the force developed by their motor unit. This is an important achievement, as it allows us to identify the different types of motoneurons based on their force profile, and thereby revealing their function. Coupled with genetic models disturbing spinal segmental circuitry7-9, or reproducting human disease10,11, we expect this technique to be an essential tool for the study of spinal motor system.

Simultaneous Intracellular Recording of a Lumbar Motoneuron and the Force Produced by its Motor Unit in the Adult Mouse In vivo

This new method permits the simultaneous intracellular recording of a single adult mouse motoneuron and the measurement of the force produced by its muscle fibers. The combined investigation of the electrical and mechanical properties of motor units in normal and genetically modified animals is a breakthrough for the study of the neuromuscular system.

Registrazione simultanea intracellulare di un motoneuroni lombare e la forza prodotta dal suo gruppo motore nel topo adulto<em&gt; In vivo</em

The  spinal motoneuron has long been a good model system for studying neural  function because it is a neuron of the central nervous system with the ...

Recordings of Neural Circuit Activation in Freely Behaving Animals

The relationship between patterns of neural activity and corresponding behavioral expression is difficult to establish in unrestrained animals. Traditional non-invasive methods require at least partially restrained research subjects, and they only allow identification of large numbers of simultaneously activated neurons. On the other hand, small ensembles of neurons or individual neurons can only be measured using single-cell recordings obtained from largely reduced preparations. Since the expression of natural behavior is limited in restrained and dissected animals, the underlying neural mechanisms that control such behavior are difficult to identify. 
Here, I present a non-invasive physiological technique that allows measuring neural circuit activation in freely behaving animals. Using a pair of wire electrodes inside a water-filled chamber, the bath electrodes record neural and muscular field potentials generated by juvenile crayfish during natural or experimentally evoked escape responses. The primary escape responses of crayfish are mediated by three different types of tail-flips which move the animals away from the point of stimulation. Each type of tail-flip is controlled by its own neural circuit; the two fastest and most powerful escape responses require activation of different sets of large &#8220;command&#8221; neurons. In combination with behavioral observations, the bath electrode recordings allow unambiguous identification of these neurons and the associated neural circuits. Thus activity of neural circuitry underlying naturally occurring behavior can be measured in unrestrained animals and in different behavioral contexts.

Non-invasive measurements of neural activity patterns in freely behaving animals are obtained by combining neurophysiological recordings with high speed videography.

Le registrazioni di attivazione circuito neurale in Liberamente Comportarsi Animali

The relationship between patterns of neural activity and corresponding behavioral expression is difficult to establish in unrestrained animals. ...

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

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

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

Vedi storici e dimostrazione di Fisiologia presso la NMJ del Muscolo Opener gamberi di fiume

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

Proprioception and Tension Receptors in Crab Limbs: Student Laboratory Exercises

The primary purpose of these procedures is to demonstrate for teaching and research purposes how to record the activity of living primary sensory neurons responsible for proprioception as they are detecting joint position and movement, and muscle tension. Electrical activity from crustacean proprioceptors and tension receptors is recorded by basic neurophysiological instrumentation, and a transducer is used to simultaneously measure force that is generated by stimulating a motor nerve. In addition, we demonstrate how to stain the neurons for a quick assessment of their anatomical arrangement or for permanent fixation. Staining reveals anatomical organization that is representative of chordotonal organs in most crustaceans. Comparing the tension nerve responses to the proprioceptive responses is an effective teaching tool in determining how these sensory neurons are defined functionally and how the anatomy is correlated to the function. Three staining techniques are presented allowing researchers and instructors to choose a method that is ideal for their laboratory.

Physiological and anatomical techniques are demonstrated to address function and structure for joint proprioceptors and muscle tension receptors in crustacean walking limbs.

Propriocezione e la tensione recettori in Crab Arti: Esercizi di laboratorio per studenti

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

Measuring Neuromuscular Junction Functionality

Neuromuscular junction (NMJ) functionality plays a pivotal role when studying diseases in which the communication between motor neuron and muscle is impaired, such as aging and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Here we describe an experimental protocol that can be used to measure NMJ functionality by combining two types of electrical stimulation: direct muscle membrane stimulation and the stimulation through the nerve. The comparison of the muscle response to these two different stimulations can help to define, at the functional level, potential alterations in the NMJ that lead to functional decline in muscle.
Ex vivo preparations are suited to well-controlled studies. Here we describe an intensive protocol to measure several parameters of muscle and NMJ functionality for the soleus-sciatic nerve preparation and for the diaphragm-phrenic nerve preparation. The protocol lasts approximately 60 min and is conducted uninterruptedly by means of a custom-made software that measures the twitch kinetics properties, the force-frequency relationship for both muscle and nerve stimulations, and two parameters specific to NMJ functionality, i.e. neurotransmission failure and intratetanic fatigue. This methodology was used to detect damages in soleus and diaphragm muscle-nerve preparations by using SOD1G93A transgenic mouse, an experimental model of ALS that ubiquitously overexpresses the mutant antioxidant enzyme superoxide dismutase 1 (SOD1).

A functional assessment of the neuromuscular junction (NMJ) can provide essential information on the communication between muscle and nerve. Here we describe a protocol to comprehensively evaluate both the NMJ and muscle functionality using two different muscle-nerve preparations, i.e. soleus-sciatic and diaphragm-phrenic.

Funzionalità di misurazione della giunzione neuromuscolare

Neuromuscular junction (NMJ) functionality plays a pivotal role when studying diseases in which the communication between motor neuron and muscle is ...

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, fatigability, and recovery after fatigue can be obtained to assess specific aspects of the excitation-contraction coupling (ECC) process such as excitability, contractile machinery and Ca2+ handling ability. This method removes the nerve and blood supply and focuses on the isolated skeletal muscle itself. We routinely use this method to identify genetic components that alter the contractile property of skeletal muscle though modulating Ca2+ signaling pathways. Here, we describe a newly identified skeletal muscle phenotype, i.e., mechanic alternans, as an example of the various and rich information that can be obtained using the in vitro muscle contractility assay. Combination of this assay with single cell assays, genetic approaches and biochemistry assays can provide important insights into the mechanisms of ECC in skeletal muscle.

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

We describe a method to directly measure muscle force, muscle power, contractile kinetics and fatigability of isolated skeletal muscles in an in vitro system using field stimulation. Valuable information on Ca2+ handling properties and contractile machinery of the muscle can be obtained using different stimulating protocols.

Vivo Valutazione Ex della contrattilità, affaticabilità e alternanza in isolati muscoli scheletrici

 
Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, ...

Le registrazioni fisiologiche NMJs uscita alta e bassa del muscolo estensore gamberi Leg

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