Classification of tactile units of frogs by using von frey monofilaments

Abstract

ÖZETVON FREY MONOFILAMENTLER KULLANARAK KURBAĞADOKUNMA ÜN TELER N N SINIFLANDIRILMASIFelç edilmiş kurbağalarda elektrofizyolojik kayıt amacıyla arka ayaktaki yatayyüzeyde siyatik sinire bağlı olan 24 dokunma ünitesi izole edilmiştir. Onu hızlı (RA), ondörtüise yavaş adapte olan (SA) üniteler temelde elektriksel yük boşaltım şekillerine görebirbirlerinden ayrılmışlardır. Von Frey filamentleriyle yapılan uyartılara RA tipi üniteler hızlıadapte olup peşpeşe en çok beş aksiyon potansiyeli üretmişlerdir. SA üniteleri alıcıbölgelerine yapılan kalıcı uyartılara uzun ve süreğen şekilde cevap vermişlerdir. ki tip SAünitesi belirlenmiştir; SA tip I rampa uyartılara düzensiz yük boşaltım yapısı ile cevapverirken, SA tip II daha uzun süreli ve düzenli yük boşaltım şekliyle cevap vermiştir. SA tip Ive SA tip II üniteleri birkaç özellikleri ile birbirlerinden farklılık göstermiş olup bunlar; anlıkelektriksel yük boşaltimlari, dinamik cevap verme yapıları ve aksiyon potansiyelleri arasıhistogramlarıdır. Düzenlilik yapısı sayısal olarak belirlenmiştir. SA ünitelerinin RAüniteleriyle karşılaştırıldığında daha geç zamanda cevap verdiği bir başka deyişle RAünitelerinin iletim hızlarının SA ünitelerinden daha fazla olduğu belirlenmiştir. Uyartıdansonra gelen ilk aksiyon potansiyelinin ortalama zamanı RA ünitelerinde 33 ms ve SAünitelerinde 45 ms olarak ölçülmüştür. RA ve SA ünitelerinin iletim hızları arasında istatikselbir fark elde edilmiştir (t-testi; P=0.039). SA tip I ve SA tip II ünitelerinde iletim hızlarıbakımından istatiksel bir fark gözlenmemiştir (t-test; P=0.082). Üç grup içerisinde uyartı eşikdeğerlerinde belirli bir farklılık görülmemiştir. Çoğu ünitenin 0.16 g eşik değerinde aktifoldukları belirlenmiştir. Aksiyon potansiyelleri sayımında RA üniteleri uyartı düzeyine görebir değişim göstermemiştir fakat SA üniteleri uyartı şiddetinin artmasıyla doğrusal artanşekilde aktif olmuşlardır. Alıcı bölge analizi sayısal olarak yapılmış olup gruplar arasında alıcıbölge yapılarına göre belirli bir fark görülmemiştir. Alıcı bölge bilgisi haricinde diğersonuçlar memeli ve kurbağa derisindeki dokunma üniteleri arasında belirli bir ilişki olduğunugöstermektedir.Anahtar Sözcükler: Dokunma üniteleri, hızlı adapte olan üniteler, yavaş adapte olan üniteler

ABSTRACTCLASSIFICATION OF TACTILE UNITSOF FROGS BY USING VON FREY MONOFILAMENTSA total of twenty-four mechanoreceptor afferent units with fast conducting axons inthe sciatic nerve innervating the plantar surface of the hind foot were isolated forelectrophysiological recording in pithed frogs. Ten rapidly adapting (RA) units and fourteenslowly adapting (SA) units were differentiated from each other mainly based on theirdischarge patterns. In the neural response to von Frey indentation, RA units had a rapidtransient discharge with the maximal five sequential action potentials. SA units had longerand sustained activity during steady pressure on the receptive field. Two kinds of SA unitswere distinguished; one group of SA units (SA type I) generated irregular discharge pattern ata gradually decreasing rate when was applied ramp stimulus, while the other group (SA typeII) generated fewer transient discharges followed by sustained regular discharges lastinglonger seconds. SA I and SA II units were differentiated on the basis of several features: i.e,spontaneous firing, transient response and interspike interval histograms. The property ofregularity was determined quantatively. SA units discharged with higher latencies than theactivity of RA units. RA units differed from SA units by their higher conduction speeds. Theaverage latency of the first spike was recorded as 33 ms for RA units and 45 ms for SA units.There was a significant difference between the conduction speeds of RA and SA units (t-test;P=0.039). There was no significant difference between the conduction speeds of SA I and SAII (t-test; P=0.082). Thresholds of indentation did not differ between three groups of units.Most of the units discharged with 0.16 g indentation magnitude. Spike counts for RA unitsdid not change as a function of indentation level but pooled SA spike counts increase as afunction of indentation amplitude. Receptive field analysis was made quantatively and nodifferences were seen between groups by their receptive field structure. Except for thereceptive field information, results indicate that there lies a relationship between the tactileunits on mammalian and frog skin.Keywords: Mechanoreceptor, rapidly adapting units, slowly adapting units, frog skin