George Streisinger pionnier dans l'utilisation de Danio rerio, communément appelé poisson zèbre, en tant que système modèle pour l'analyse génétique du développement des vertébrés ^10. Le modèle offre plusieurs avantages, notamment: (1) l'élevage relativement simple et peu coûteux; (2) la fertilisation externe, ce qui permet un accès facile aux embryons dès les premiers stades de développement; et (3) un embryon transparent, ce qui permet des observations directes et répétées de cellules, de tissus et d'organes tels qu'ils forment.

Au cours des décennies qui ont suivi, plusieurs avancées ont augmenté encore la puissance du modèle de poisson zèbre. En particulier, les écrans génétiques avant et les efforts de séquençage du génome entier ont joué un rôle clé dans l'identification des mutations et des gènes essentiels à de nombreux processus de développement ^{11, 12, 13, 14,}« > ^{15, 16.} Les méthodes de clonage de passerelle ont permis à l'application routine de transgénique approches ^{17, 18.} Les progrès récents dans la modification du génome, illustré par activateur de transcription (TALENs) et en grappes courtes répétitions palindromiques régulièrement espacées (CRISPR) -Cas9 des nucleases, permettre l'introduction ciblée de mutations, ainsi que knock-out et knock-in approche ^{19, 20, 21, 22.} Ensemble, ces méthodes font zebrafish un modèle puissant pour l'étude des mécanismes génétiques sous – jacents des comportements spécifiques et plusieurs maladies humaines ^{23, 24, 25, 26, 27.}

Ce travail se concentre sur développerla réglementation mentale et le rôle de l'activité électrique dans le développement des neurones. L'accent est mis sur la moelle épinière, pour laquelle le modèle de poisson zèbre offre plusieurs avantages. Tout d'abord, il est relativement facile d'accès à des stades zebrafish embryonnaire et larvaire; Par conséquent, on peut étudier la fonction de la moelle épinière au cours des stades de développement qui ont moins de neurones et les circuits plus simples ^{28, 29.} En outre, la moelle épinière poisson – zèbre comporte un ensemble diversifié de neurones, similaire à d' autres vertébrés, comme démontré par des motifs caractéristiques et distinctifs de facteurs de transcription ^{30, 31, 32, 33, 34, 35.}

La majorité des études chez le poisson zèbre qui visent à découvrir les mécanismes qui sous-tendent la fonction des circuits de la moelle épinière, en particulierceux qui prennent en charge la locomotion, sont naturellement porté sur les stades larvaires ^{36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43.} Cependant, la plupart des neurones qui forment les réseaux de locomotive de la colonne vertébrale à leur différenciation initier les premiers stades embryonnaires, ~ 9-10 h après la fécondation (HPF) ^{44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51.} Compte tenu de cela, la compréhension de la façon dont les propriétés morphologiques et électriques des neurones de la colonne vertébrale se posent et le changement entre les stades embryonnaire et larvaire est important pour un Overacompréhension ll de la formation du circuit locomoteur et la fonction.

Les méthodes de dissection décrites ici permettent des enregistrements de patch-clamp de neurones de la colonne vertébrale et ont été appliquées avec succès à des stades embryonnaires (~ 17-48 HPF) et stades larvaires (~ 3-7 jours après fécondation [dpf]). Cette approche limite la quantité de dissection nécessaire pour permettre l'accès aux neurones d'intérêt. Le protocole diffère de la plupart des autres procédés publiés pour l'enregistrement à partir de neurones spinaux zebrafish en ce que la colle de suture vétérinaire est utilisé, au lieu d'une amende broche de tungstène, pour fixer l'embryon ou une larve de la chambre d'enregistrement. La disponibilité de deux approches différentes ( par exemple, la colle de suture par rapport à la broche de tungstène) pour le montage des embryons de poisson zèbre ou larves pour l' analyse électrophysiologique offre aux chercheurs des options alternatives pour atteindre leurs objectifs expérimentaux spécifiques.

Tout d'abord, les procédures d'accès et l'enregistrement à partir d'un pop ulation des neurones sensoriels primaires, des cellules Rohon-Barbe, sont décrits. Les corps cellulaires de ces neurones se situent dans la moelle épinière dorsale. Cellules Rohon-Barbe existent dans de nombreuses espèces de vertébrés, se différencient au début du développement, et sous – tendent la réponse tactile embryonnaire ^{6, 44, 47, 48.}

En second lieu, les procédures d'accès et d'enregistrement des neurones moteurs spinaux sont détaillés. motoneurones spinaux Zebrafish surviennent pendant deux vagues de la neurogenèse. Les neurones moteurs primaires plus tôt nés surviennent à la fin de la gastrulation (~ 9-16 HPF), avec seulement 3-4 neurones moteurs primaire présents par hemisegment ^{45, 46, 49.} En revanche, la population née plus tard des neurones moteurs secondaires sont plus nombreux et se pose au cours d'une période prolongée, à partir de ~ 14 HPFef "> ^{45, 50.} genèse du neurone moteur secondaire dans des segments à mi-tronc est en grande partie rempli par 51 HPF ^50. neurones moteurs secondaires sont considérés comme étant l'équivalent des neurones moteurs dans amniotes ^46. Il est intéressant de neurones supraspinales, via la dopamine, régulent la locomotion dans la larve et la genèse du neurone moteur secondaire dans l'embryon et le jeune larve ^{50, 51.} moteur primaire et secondaire neurones comprennent chacun plusieurs sous – types différents. chaque projets de sous – types de neurones moteurs primaires un axone périphérique qui innerve un groupe musculaire caractéristique, résultant en un stéréotype, l'identification trajectoire axonale. en général, les neurones moteurs secondaires suivent les voies axonales précédemment établies par les neurones moteurs primaires. Ainsi, en ce qui concerne les trajectoires des axones, les neurones moteurs primaires et secondaires sont similaires, à l'exception que l'épaisseur et la taille des axones somata unre plus grande pour les neurones moteurs primaires ^45.

En troisième lieu, les méthodes pour l'enregistrement de quelques types d'interneurones sont discutés. Cependant, dans ces cas, une quantité limitée d'élimination des autres cellules de la moelle épinière est nécessaire, et donc de la moelle épinière est moins intact que pour des enregistrements à partir de cellules Rohon-Barbe ou neurones moteurs.