Mối quan hệ giữa phản xạ giật mình và đáp ứng thính giác của tế bào Mauthner trong cá vàng tự do

Journal of Experimental Biology - Tập 66 Số 1 - Trang 243-254 - 1977
Steven J. Zottoli

Tóm tắt

TÓM TẮT Điện cực thép không gỉ được cấy gần các tế bào Mauthner (M-cells) bên trái hoặc bên phải của cá vàng để xác định liệu những tế bào này có thể khởi phát phản xạ giật mình khi bị kích thích bởi âm thanh tần số sin ngắn hay không. Các bản ghi điện thế ngoài của M-cell được thu thập trong thời gian của 10 thí nghiệm. Cá có cấy ghép lâu dài được cho bơi tự do và tiếp xúc với ít nhất 10 kích thích âm thanh liên tiếp, mỗi kích thích bao gồm 2 chu kỳ của 200 Hz. Bảy mươi ba phản ứng giật mình đã được phân tích. Trong 34 trường hợp, điện cực M-cell được cấy nằm đối bên với cơ bắp co giãn, và trong mỗi trường hợp này, một xung M-cell xuất hiện trước phản ứng EMG 1,1-2,1 ms. Trong 39 trường hợp còn lại, điện cực nằm bên cùng với cơ bắp chủ động, và chỉ có một lần xung M-cell kích hoạt trong các thử nghiệm này. Không có phản ứng giật mình và không có kích hoạt M-cell trong 52 thí nghiệm bổ sung. Vì M-cell kích hoạt các nơron vận động đối bên, kết quả chỉ ra rằng nó chịu trách nhiệm cho việc khởi phát phản xạ giật mình.

Từ khóa

#goldfish #Mauthner cells #startle reflex #sound stimulus #electrophysiology

Tài liệu tham khảo

Armstrong, 1971, Behavioral encephalization in the bullhead embryo and its neuroanatomical correlates, J. Comp. Neurol, 143, 371, 10.1002/cne.901430307

Ballintijn, 1965, Electric recording from unnarcotized, unrestrained small animals, Med. Electron. Biol. Engng, 31, 71, 10.1007/BF02474347

Bartelmbz, 1915, ‘Mauthner’s cell* and the nucleus motorius tegmenti, J. Comp. Neurol, 25, 87, 10.1002/cne.900250105

Berkowitz, 1956, Functional properties of spinal pathways in the carp Cyprinus carpio c, L. Comp. Neurol, 106, 269, 10.1002/cne.901060202

De Angelis, 1950, Le cellule di Mauthner in alcuni Teleostei di fondo, Boll Paca e Pisc. e Idrobiol, 26, 256

Diamond, 1971, The Mauthner cell, In Fisk Physiology, 265

Eaton, 1975, Mauthner neuron field potential in newly hatched larvae of the zebrafish, J. Neurophysiol, 38, 502, 10.1152/jn.1975.38.3.502

Eaton, 1976, The Mauthner-initiated startle response in teleost fish, J. exp. Biol, 66, 65, 10.1242/jeb.66.1.65

Faber, 1975, Inputs from the posterior lateral line nerves upon the goldfish Mauthner cell. II. Evidence that the inhibitory components are mediated by interneurons of the recurrent collateral network, Brain Res, 96, 349, 10.1016/0006-8993(75)90746-5

Fabbr, 1976, Ethanol suppresses collateral inhibition of the goldfish Mauthner cell, Brain Res, 104, 347, 10.1016/0006-8993(76)90630-2

Frank, 1964, Microelectrodes for recording and stimulation, In Physical Techniques in Biological Raearch, 22

Furshpan, 1962, Intracellular and extracellular response of the several regions of the Mauthner cell of the goldfish, J. Neurophysiol, 25, 732, 10.1152/jn.1962.25.6.732

Furshpan, 1964, ‘Electrical transmission’ at an excitatory synapse in a vertebrate brain, Science, 144, 878, 10.1126/science.144.3620.878

Furukawa, 1963, Two inhibitory mechanisms in the Mauthner neurons of goldfish, J. Neurophysiol, 26, 140, 10.1152/jn.1963.26.1.140

Furukawa, 1966, Synaptic interaction at the Mauthner cell of goldfish, Progr. Brain Res, 21 A, 46

Korn, 1974, Existence de Projections des nerfs posterieurs de la ligne latérale sur la cellule de Mauthner; leur effet antagoniste sur l’activation de ce neurone par les afférences vestibulaires, C. R. Acad. Sci. (Paris), 279 D, 413

Korn, 1975, An electrically mediated inhibition in goldfish medulla, J. Neurophysiol, 38, 452, 10.1152/jn.1975.38.2.452

Korn, 1975, Inputs from the posterior lateral line nerves upon the goldfish Mauthner cell. I. Properties and synaptic localization of the excitatory component, Brain Res, 96, 342, 10.1016/0006-8993(75)90745-3

Kotchabhakdi, 1973, Acoustic telemetry of electrical activity from brain of free-swimming dogfish, Biol. Bull. (Woods Hole), 145, 443

Moulton, 1967, Directional hearing in fishes, In Marine Bio-Acoustics, 187

Nakajima, 1974, Fine structure of the synaptic endings on the Mauthner cell of the goldfish, J. Comp. Neurol, 156, 375, 10.1002/cne.901560402

Rbtzlaff, 1957, A mechanism for excitation and inhibition of the Mauthner’s cells in teleost: A histological and neurophysiological study, J. Comp. Neurol, 107, 209, 10.1002/cne.901070203

Roberts, 1973, Respiratory interneuron activity in fishes, Ama. Zool, 13, 1304

Rubsell, 1974, Central and peripheral inhibition of lateral line input during the startle response in goldfish, Brain Res, 80, 517, 10.1016/0006-8993(74)91036-1

Stefanelli, 1951, The Mauthnerian apparatus in the Ichthyopsida ; its nature and function and correlated problems of neurohistogenesis, Q. Rev. Biol, 26, 17, 10.1086/397880

Stefanelli, 1962, Neurologiá ecológica de los centros estáticos de los vertebrados, Biologica, 33, 49

Taoliani, 1905, Le fibre del Mauthner nel midollo spinale dei vertbrati inferiors (Anamnii), Arch. Zool, 2, 386

Whitfield, 1964, Manual of Experimental Electrophysiology

Wilson, 1959, Function of giant Mauthner’s neurons in the lungfish, Science, 129, 841, 10.1126/science.129.3352.841

Yasargil, 1968, Startle-response in teleost fish : an elementary circuit for neural discrimination, Nature, 220, 241, 10.1038/220241a0

Zottoli, 1974, A comparison of Mauthner cell size in teleosts, Ama. Zool, 14, 1276