Здесь мы представляем подробные протоколы для монокулярной визуализации зрения и анализа пластики глазного доминирования, которые являются важными методами для изучения нейронных механизмов визуальной пластичности в критический период и влияния специфических генов на визуальное развитие.
Монокулярная лишение зрения является отличной экспериментальной парадигмой, чтобы вызвать первичной зрительной корковой реакции пластичности. В целом, реакция коры на контралатеральный глаз на стимул гораздо сильнее, чем реакция ипсилатерального глаза в бинокулярном сегменте первичной зрительной коры мыши (V1). В критический период млекопитающих, зашивание контралатерального глаза приведет к быстрой потере отзывчивости клеток V1 к контралатеральной стимуляции глаз. С продолжающимся развитием трансгенных технологий, все больше и больше исследований используют трансгенных мышей в качестве экспериментальных моделей для изучения влияния конкретных генов на глазное доминирование (OD) пластичность. В этом исследовании мы вводим подробные протоколы для монокулярной визуальной депривации и вычисляем изменения в пластичности OD в мыши V1. После монокулярной депривации (MD) в течение 4 дней в критический период измеряются кривые настройки ориентации каждого нейрона, а кривые настройки четырех нейронов уровня в V1 сравниваются между стимуляцией ипсилатеральных и контралатеральных глаз. Контралатеральный индекс смещения (CBI) может быть рассчитан с помощью глазной оценки OD каждой клетки, чтобы указать степень пластичности OD. Этот экспериментальный метод важен для изучения нейронных механизмов пластичности ОД в критический период и для съемки роли конкретных генов в нервном развитии. Основным ограничением является то, что острое исследование не может исследовать изменения в нервной пластичности одной и той же мыши в разное время.
Монокулярная визуальная депривация является отличной экспериментальной парадигмой для изучения пластичности V1. Чтобы изучить важность визуального опыта в нервном развитии, Дэвид Хубэль и Торстен Визель1,2 лишили котят нормального зрения на один глаз в различные моменты времени и в течение различных периодов времени. Затем они наблюдали изменения интенсивности реакции в V1 для обездоленных и необездоеденных глаз. Их результаты показали аномально низкое число нейронов, реагирующих на глаз, который был зашивается закрыты в первые три месяца. Тем не менее, ответы от нейронов в котят остались идентичныво во всех отношениях, чтобы те из нормального взрослого кошачьего глаза, который был зашепан закрыты в течение года, и котята не восстановить. MD у взрослых кошек не может вызвать ПРО пластичности. Таким образом, влияние визуального опыта на проводку V1 сильно во время краткой, четко определенной фазы развития, до и после чего те же стимулы имеют меньшее влияние. Такая фаза повышенной восприимчивости к визуальному вхожжью известна как критический период в зрительной коре.
Хотя мышь ночная животное, отдельные нейроны в мыши V1 имеют сходные свойства с нейронами, найденными у кошек3,4,5. В последние годы, с быстрым развитием трансгенных технологий, все большее число исследований в области визуальной нейронауки использовали мышей в качестве экспериментальной модели6,7,8. В мышах визуальных исследований, нейробиологи используют мутантов и нокаут мыши линий, которые позволяют контролировать генетический состав мышей. Хотя мышам V1 не хватает OD колонны, одиночные нейроны в бинокулярной зоне V1 показывают значительные свойства OD. Например, большинство клеток более сильно реагируют на контралатеральную стимуляцию, чем на ипсилатеральную стимуляцию. Временное закрытие одного глаза в критический период вызывает значительный сдвиг в распределении индекса OD9,10,11. Таким образом, MD может быть использован для создания модели пластичности OD для исследования того, как гены, участвующие в нервных расстройств развития влияют на корковую пластичность in vivo.
Здесь мы внедряем экспериментальный метод md и предлагаем широко используемый метод (электрофизиологическая запись) для анализа изменений в пластичности ОД во время монокулярной визуальной депривации. Метод широко используется во многих лабораториях уже более 20 лет12,13,14,15,16. Есть и другие методы, используемые в измерении пластичности ОД, а также, такие как хронические визуальные вызвал потенциал (VEP) записи17, и внутреннее оптическое изображение (IOI)18. Существенным преимуществом этого острого метода является то, что его легко следовать, и результаты удивительно надежны.
Мы представляем подробный протокол для MD и измерения пластичности OD с помощью записи одного блока. Этот протокол широко используется в зрительной нейронауке. Хотя протокол MD не является сложным, Есть некоторые критические хирургические процедуры, которые должны соблюдаться тщательно…
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (81571770, 81771925, 81861128001).
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 |