السابق فيفو أوكولوموتور شريحة الثقافة من الفئران الجنينية GFP التعبير عن التصوير الفاصل الزمني من نمو الأعصاب أوكولوموتور

يوفر نظام المحرك العيني نظام أنيق للتحقيق في آليات توجيه أكسون. وهو غير معقد نسبيا، ويتألف من ثلاثة أعصاب الجمجمة innervating ستة عضلات خارج العين (EOMs) التي تحرك العين، وlevator palpebrae superioris (LPS) الذي يرفع الجفن. العصب الحركي الداخلي LPS وأربعة EOMs – المائل السفلي والعضلات الوسيطة، السفلي، والمستقيمة متفوقة. أما الأعصاب الأخرى، وهي التروكلير وعبدهسين، فكل منهما يُعد عضلة واحدة فقط، وعضلة مستقيمة مائلة وجانبية متفوقة، على التوالي. توفر حركات العين قراءة سهلة، تظهر ما إذا كان التداخلي مناسبًا أو مفقودًا أو شاذًا. بالإضافة إلى ذلك، هناك اضطرابات حركة العين البشرية التي تنتج عن العجز في تطوير الخلايا العصبية أو توجيه axon، ويطلق عليها مجتمعة اضطرابات التأذيب القحفي الخلقية (CCDDs)¹.

على الرغم من هذه المزايا، ونادرا ما يستخدم نظام السيارات العين في الدراسات التوجيهية axon^{2،3،4،5،6،7،8، 9 , 10}، وذلك بسبب العيوب التقنية. في المختبر axon التوجيه الاختبارات لديها العديد من العيوب¹¹. اختبار الثقافة المشتركة، التي يتم فيها زراعة explants الخلايا العصبية جنبا إلى جنب مع explants من الأنسجة المستهدفة¹² أو الخلايا المنقولة¹³، تعتمد على كل من التماثل من explant وتحديد المواقع دقيقة بين explant والأنسجة المستهدفة. شريط الاختبارات^14،15، التي يتم وضع اثنين من العظة في المشارب بالتناوب ويتم تقييم المحاور للنمو التفضيلي على شريط واحد، تشير فقط إلى أن الركيزة واحدة هي الأفضل من الأخرى، وليس أن أي منهما جذابة أو مثير للاشمئزاز، أو ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية. غرف Microfluidics يمكن أن تشكل التدرجات الكيميائية الدقيقة، ولكن موضوع المحاور المتنامية لالقص الإجهاد^16،17،18، والتي يمكن أن تؤثر على نموها. وعلاوة على ذلك، في كل من هذه النهج، يتطلب جمع النباتات الخارجية أو الخلايا المفككة أن تكون المحاور المتناجة، وبالتالي فإن هذه الاختبارات تدرس في الواقع تجديد أكسون، بدلاً من نمو المحاور الأولي. وأخيراً، فإن هذه النُهُج في المختبر تزيل البيئة الدقيقة التي تؤثر على المحاور واستجاباتها للإشارات على امتداد نقاط مختلفة من مسارها، وتختبر عادة إشارة واحدة فقط في عزلة. ومما يضاعف من هذه العيوب، أن صغر حجم كل نواة في نظام المحرك العيني يجعل التشريح صعباً من الناحية التقنية إما بالنسبة للنباتات المنقطعة أو الثقافات المفككة. بالإضافة إلى ذلك، الثقافات الأولية للخلايا العصبية الحركية العينية عادة ما تكون غير متجانسة، لديها موت خلايا كبير، وتعتمد على الكثافة، مما يتطلب تجميع الخلايا من أجنة متعددة (Ryosuki Fujiki، الاتصال الشخصي). في طرق الجسم الحي، ومع ذلك، بما في ذلك نماذج الماوس خروج المغلوب، غير مناسبة للاستخدام للفحص، نظرا للوقت والنفقات المطلوبة.

الطرق التي تم تطويرها لثقافة الأجنة الكاملة¹⁹ تسمح بوسم الخلايا المهاجرة²⁰ أو حصار جزيئات محددة²¹، ولكن الثقافات الجنينية كلها تتطلب الحضانة في زجاجات الأسطوانة التي تحول دون التصوير في الوقت الحقيقي من المسمى الهياكل. التقنيات الجراحية التي تسمح بالتلاعب في الجنين ومن ثم مزيد من التطور اللاحق إما في الرحم أو في بطن الأم (الحفاظ على اتصال المشيمة)²² ممكنة أيضا، ولكن هذه أيضا لا تسمح بفاصل زمني التصوير.

للتغلب على العقبات من الاختبارات في المختبر والسماح بالفحص السريع لمسارات الإشارات، تم تطوير تقنية ثقافة الشريحة الجنينية من الجسم الحي السابق²³، مقتبسة من بروتوكول نشر سابقا لنمو الأعصاب المحيطية²⁴. باستخدام هذا البروتوكول، يمكن تصوير العصب الحركي النامي مع مرور الوقت في وجود العديد من الهياكل المحيطة على طول مساره، بما في ذلك أهداف EOM. من خلال إضافة مثبطات جزيء صغير، وعوامل النمو، أو العظة التوجيه إلى وسائل الإعلام الثقافة، يمكننا تقييم الاضطرابات التوجيه في نقاط متعددة على طول مسار محور محور محور، مما يسمح بتقييم أسرع للنمو المحتمل ة وعوامل التوجيه.