마우스 1 차 적인 시각 피 질에 있는 단안 시각 박탈 및 안구 우세 가소성 측정
概要
여기에서, 우리는 중요한 기간 도중 시각 가소성의 신경 기계장치를 공부하기 위한 중요한 방법인 단안 시각 박탈 및 안구 지배적 가소성 분석을 위한 상세한 프로토콜을 제시하고 특정 유전자의 효력에 시각적 인 개발.
Abstract
단안 시각적 박탈은 1 차적인 시각적 피질 반응 가소성을 유도하는 우수한 실험 패러다임입니다. 일반적으로, 자극에 대한 반대측 눈에 대한 피질의 반응은 마우스 1차 시각 피질(V1)의 쌍안경 세그먼트에서의 원소 눈의 반응보다 훨씬 강하다. 포유류 임계 기간 동안, 반대쪽 눈을 봉합하는 것은 반대쪽 눈 자극에 V1 세포의 반응성의 급속한 손실을 초래할 것이다. 형질전환 기술의 지속적인 발달로, 점점 더 많은 연구가 안구 우도 (OD) 가소성에 특정 유전자의 효력을 검토하기 위하여 실험적인 모형으로 형질전환 마우스를 이용하고 있습니다. 이 연구에서는 단안 시각 박탈에 대한 자세한 프로토콜을 소개하고 마우스 V1의 OD 가소성의 변화를 계산합니다. 임계 기간 동안 4일 동안 단각 박탈(MD) 후, 각 뉴런의 배향 튜닝 곡선이 측정되고, V1에서 4개의 뉴런층의 튜닝 곡선이 동측 및 반대눈의 자극 과 반대눈의 자극 사이에서 비교된다. 반대편 바이어스 지수(CBI)는 각 셀의 안구 OD 점수를 사용하여 OD 가소성의 정도를 나타내기 위해 계산할 수 있습니다. 이 실험 기술은 중요한 기간 동안 OD 가소성의 신경 메커니즘을 연구하고 신경 발달에서 특정 유전자의 역할을 조사하는 데 중요합니다. 주요 제한은 급성 연구가 다른 시간에 동일한 마우스의 신경 가소성의 변화를 조사 할 수 없다는 것입니다.
Introduction
단안 시각적 박탈은 V1 가소성을 검사하는 우수한 실험 패러다임입니다. 신경 발달에 있는 시각적 경험의 중요성을 공부하기 위하여, 데이비드 Hubel와 Torsten Wiesel1,2 는 다양한 시간 시점에서 그리고 시간의 다양한 기간에 대하여 한 쪽 눈에서 정상 시력의 박탈된 새끼 고양이. 그(것)들은 박탈되고 박탈되지 않은 눈을 위한 V1에 있는 반응 강렬에 있는 변경을 관찰했습니다. 그들의 결과는 처음 3 달에서 닫힌 봉합된 눈에 반응하는 신경의 비정상적으로 낮은 수를 보여주었습니다. 그러나, 새끼 고양이의 뉴런의 반응은 1 년 동안 봉합 된 일반 성인 고양이의 눈과 모든 면에서 동일하게 유지되었으며 새끼 고양이는 회복되지 않았습니다. 성인 고양이의 MD는 OD 가소성을 유발할 수 없습니다. 따라서 V1 배선에 대한 시각적 경험의 영향은 동일한 자극이 덜 영향을 미치기 전과 후에 개발의 짧고 잘 정의된 단계에서 강합니다. 시각적 입력에 대한 감수성의 이러한 단계는 시각적 피질에서 중요한 기간으로 알려져 있다.
마우스는 야행성 동물이지만, 마우스 V1의 개별 뉴런은 고양이3,4,5에서발견되는 뉴런과 유사한 특성을 가지고 있다. 최근에는 형질전환 기술의 급속한 발전과 함께 시각 신경 과학에 대한 연구가 증가함에 따라 마우스를 실험 모델6,7,8로사용하고 있다. 마우스 시각 연구에서 신경 과학자들은 돌연변이와 마우스 라인을 녹아웃하여 마우스의 유전 적 구성을 제어 할 수 있습니다. 마우스 V1에는 OD 컬럼이 없지만 V1 쌍안경 영역의 단일 뉴런은 상당한 OD 특성을 보여줍니다. 예를 들어, 대부분의 세포는 입시측 자극보다 반대측 자극에 더 강하게 반응합니다. 임계 기간 동안 한쪽 눈을 일시적으로 폐쇄하면 OD 지수분포9,10,11에서상당한 변화를 유도한다. 따라서, MD는 신경 발달 장애에 관여하는 유전자가 생체 내에서 피질 가소성에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 OD 가소성 모델을 확립하는 데 사용될 수 있다.
여기서, MD에 대한 실험방법을 소개하고, 단안시각박탈 시 OD 가소성의 변화를 분석하기 위해 일반적으로 사용되는 방법(전기생리학적 기록)을 제안한다. 이 방법은 20 년 이상 많은 실험실에서 널리 사용되어 왔다12,13,14,15,16. 만성 영상 유발 전위(VEP)기록(VEP) 기록(17)및 본질광학 이미징(IOI)18과같은 OD 가소성을 측정하는 데 사용되는 다른 방법도 있다. 이 급성 방법의 중요한 장점은 따라하기 쉽고 결과가 현저하게 신뢰할 수 있다는 것입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리는 MD에 대한 상세한 프로토콜을 제시하고 단일 단위 기록에 의해 OD 가소성을 측정합니다. 이 프로토콜은 시각 신경 과학에 널리 사용됩니다. MD 프로토콜은 복잡하지 않지만 신중하게 따라야하는 몇 가지 중요한 수술 절차가 있습니다. 첫째, 스티치의 품질을 보장하는 두 가지 중요한 세부 사항이 있습니다. 바늘이 눈꺼풀의 내측 부분에 집중되어있는 경우 봉합사는 충분히 안정적입니다. 또?…
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단에 의해 지원 되었다 (81571770, 81771925, 81861128001).
Materials
| 502 glue | M&G Chenguang Stationery Co., Ltd. | AWG97028 | |
| Acquizition card | National Instument | PCI-6250 | |
| Agarose | Biowest | G-10 | |
| Amplifier | A-M system | Model 1800 | |
| Atropine | Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd | A135946-5 | |
| Brain Stereotaxic Apparatus | RWD Life Science Co.,Ltd | 68001 | |
| Cohan-Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15000-02 | |
| Contact Lenses Solutions | Beijing Dr. Lun Eye Care Products Co., Ltd. | GM17064 | |
| Cotton swabs | Henan Guangderun Medical Instruments Co.,Ltd | ||
| Fine needle holder | SuZhou Stronger Medical Instruments Co.,Ltd | CZQ1370 | |
| Forcep | 66 Vision Tech Co., Ltd. | 53320A | |
| Forcep | 66 Vision Tech Co., Ltd. | 53072 | |
| Forcep | 66 Vision Tech Co., Ltd. | #5 | |
| Heating pad | Stryker | TP 700 T | |
| Illuminator | Motic China Group Co., Ltd. | MLC-150C | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co.,Ltd | R510-22 | |
| LCD monitor | Philips (China) Investment Co., Ltd. | 39PHF3251/T3 | |
| Microscope | SOPTOP | SZMT1 | |
| Noninvasive Vital Signs Monitor | Mouseox | ||
| Oil hydraulic micromanipulator | NARISHIGE International Ltd. | PC-5N06022 | |
| Petrolatum Eye Gel | Dezhou Yile Disinfection Technology Co., Ltd. | 17C801 | |
| Spike2 | Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK | Spike2 Version 9 | |
| Surgical scissors | 66 Vision Tech Co., Ltd. | 54010 | |
| Surgical scissors | 66 Vision Tech Co., Ltd. | 54002 | |
| Suture Needle | Ningbo Medical Co.,Ltd | 3/8 arc 2.5*8 | |
| Tungsten Electrode | FHC, Inc | L504-01B | |
| Xylocaine | Huaqing |
参考文献
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