Spinal Cord Electrophysiology

The neonatal mouse spinal cord is a model for studying the development of neural circuitries and locomotor movement. We demonstrate the spinal cord ...

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Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons

Standard slice electrophysiology has allowed researchers to probe individual components of neural circuitry by recording electrical responses of single ...

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Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic <em>in vivo</em> Optogenetic Stimulation

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

Execution of motor behaviors relies on circuitries effectively integrating immediate sensory feedback to efferent pathways controlling muscle activity. It remains unclear how, during neuromuscular circuit assembly, sensory and motor projections become incorporated into tightly coordinated, yet functionally separate pathways. We report that, within axial nerves, establishment of discrete afferent and efferent pathways depends on coordinate signaling between coextending sensory and motor projections. These heterotypic axon-axon interactions require motor axonal EphA3/EphA4 receptor tyrosine kinases activated by cognate sensory axonal ephrin-A ligands. Genetic elimination of trans-axonal ephrin-A --> EphA signaling in mice triggers drastic motor-sensory miswiring, culminating in functional efferents within proximal afferent pathways. Effective assembly of a key circuit underlying motor behaviors thus critically depends on trans-axonal signaling interactions resolving motor and sensory projections into discrete pathways.

Segregation of axial motor and sensory pathways via heterotypic trans-axonal signaling.

Ausf&uuml;hrung der motorische Verhaltensweisen st&uuml;tzt sich auf stellen, die sofortiges sensorisches Feedback ableitendes Bildungswege Muskelaktivit&auml;t Steuern effektiv zu integrieren. Es bleibt unklar, wie, bei der neuromuskul&auml;ren Schaltung Montage, sensorische und motorische Projektionen in eng koordinierten und dennoch funktional getrennte Wege eingebunden werden. Wir berichten, dass in axialer Nerven, Einrichtung von diskreten afferente und efferente Bahnen koordinieren Signalisierung zwischen sensorische und motorische Projektionen coextending h&auml;ngt. Diese heterotypischen Axon-Axon-Interaktionen erfordern motorische axonale EphA3/EphA4 fehlt Rezeptor Tyrosinkinasen durch cognate sensorische axonale Ephrin-A-Liganden aktiviert. Genetische Beseitigung der Trans-axonale Ephrin-A--&gt; EphA Signalisierung bei M&auml;usen l&ouml;st drastische motorische und sensorische Miswiring, die ihren H&ouml;hepunkt in funktionale Efferents im proximalen afferente Bahnen. Effektive Montage einer Schl&uuml;ssel-Schaltung zugrunde liegende motorische Verhaltensweisen so kritisch h&auml;ngt von Trans-axonale Signalling Interaktionen, die motorische und sensorische Projektionen in diskrete Wege zu l&ouml;sen.

Trennung von axial Motor und sensorische Bahnen &uuml;ber heterotypischen Trans-axonale signalisieren.

We review an objective and automated method for analyzing locomotor electrophysiology data with improved speed and accuracy. Manipulating central pattern generator (CPG) organization via mouse genetics has been a critical advance in the study of this circuit. Better quantitative measures of the locomotor data will further enhance our understanding of CPG development and function. Current analysis methods aim to measure locomotor cycle period, rhythmicity, and left-right and flexor-extensor phase; however, these methods have not been optimized to detect or quantify subtle changes in locomotor output. Because multiple experiments suggest that development of the CPG is robust and that the circuit is able to achieve organized behavior by several means, we sought to find a more objective and sensitive method for quantifying locomotor output. Recently, a continuous wavelet transform (CWT) has been applied to spinal cord ventral root recordings with promising results. The CWT provides greater resolution of cycle period, phase, and rhythmicity, and is proving to be a superior technique in assessing subtle changes in locomotion due to genetic perturbations of the underlying circuitry.

Defining rhythmic locomotor burst patterns using a continuous wavelet transform.

Wir &uuml;berpr&uuml;fen eine objektive und automatisierte Methode zur Analyse des Bewegungsapparates Elektrophysiologie mit verbesserter Geschwindigkeit und Genauigkeit. Bearbeiten von zentralen Muster Generator (CPG) Organisation per Maus Genetik wurde ein wichtiger Fortschritt in die Studie dieser Schaltung. Besser werden f&uuml;r die quantitative Ma&szlig;nahmen der lokomotorischen Daten weiter unser Verst&auml;ndnis von CPG-Entwicklung und Funktion verbessert werden. Aktuelle Methoden der Analyse sollen Bewegungsapparat Zyklus Periode, Rhythmik und Links-Rechts und Musculus Flexor-Streckmuskel Phase zu messen; jedoch wurden diese Methoden nicht zu erkennen oder zu quantifizieren subtile Ver&auml;nderungen im Bewegungsapparat Ausgabe optimiert. Da mehrere Experimente deuten darauf hin, dass die CPG robust ist und die Schaltung organisierte Verhalten mit verschiedenen Mitteln zu erreichen ist, wollten wir eine objektive und empfindliche Methode zur Quantifizierung der lokomotorischen Ausgabe finden. Vor kurzem wurde eine kontinuierliche Wavelet-Transformation (CWT) R&uuml;ckenmark Ventral Root Aufnahmen mit viel versprechenden Ergebnissen angewendet. Die CWT bietet gr&ouml;&szlig;ere Aufl&ouml;sung des Zyklus, Periode, Phase und Rhythmik und erweist sich eine &uuml;berlegene Technik, bei der Beurteilung der subtiler Ver&auml;nderungen in Fortbewegung durch genetische St&ouml;rungen der zugrunde liegenden Schaltung.

ArticleTotal : 3	Year
Publication title Cited by 5	2010
Publication title Cited by 7	2011
Publication title Cited by 7	2011

Article	Year
Segregation of axial motor and sensory pathways via heterotypic trans-axonal signaling. Science (New York, N.Y.)\| PubMed ID: 18403711	2008
Defining rhythmic locomotor burst patterns using a continuous wavelet transform. Annals of the New York Academy of Sciences\| PubMed ID: 20536927	2010

Benjamin W. Gallarda

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