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方法文章

利用视动反应研究斑马鱼的视觉功能

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DOI:

10.3791/1742

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2010年2月2日

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本文内容

摘要

视动反应已被广泛用于评估幼体斑马鱼的视觉功能。然而,目前尚无适用于成年斑马鱼的标准实验方案1-5。本文中,我们介绍一种在本实验室建立的新方案,用于测量成年斑马鱼的视动反应(OKR)。

摘要

视动反应(OKR)是一种动物通过眼球振动来追随周围旋转光栅的行为。该方法已被广泛用于评估幼年斑马鱼的视觉功能1-5。然而,目前尚无适用于成年斑马鱼的标准实验方案。本文介绍了一种在实验室建立的新方案,并利用自行设计的简易装置来测量成年斑马鱼的OKR。本视频将展示该装置的结构以及成年斑马鱼OKR检测的详细操作步骤。此外,视频中还演示了幼年斑马鱼OKR的测量,以及成年斑马鱼视动反应(OMR)测试的过程。本实验中成年斑马鱼OKR检测可持续长达4小时。在对成年斑马鱼视觉系统进行干预的情况下,应用此类成年鱼OKR检测将更高效地促进视觉功能的研究。

Su-Qi Zou 和 Wu Yin 对本论文贡献相同。

方案

第一部分:构建OKR装置

详细步骤见视频演示。

第二部分:成年斑马鱼的视动反应(OKR)

如果您的实验室已构建了OKR装置,成年斑马鱼OKR实验的关键在于固定鱼体。在本部分中,我们将逐步为您演示操作流程。

我们的装置由以下部分组成,与其他文献中提到的类似。圆形鱼室的外径为7.0 cm,内径为6.5 cm,高为7.0 cm。鱼室周围的转鼓外径为8.5 cm,内径为7.5 cm,高为7.0 cm。转鼓可顺时针和逆时针旋转,转速范围为20~70转/分钟(rpm)。在转鼓外侧贴有一张描图纸,其上绘制有11个黑白条纹循环。照明系统由两个直径为21 cm的环形灯管组成。

两个堆叠的立方体示意图,标注了尺寸,用于说明空间体积的计算。
图1. 海绵的模型。 中间制作的凹槽是为了确保视野不被遮挡。

  1. 如图1所示,由两部分组成的海绵。左侧部分为长3 cm ×....

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讨论

根据OKR的定义,它是一种动物眼睛自发跟随旋转光栅移动的现象。如果这种行为持续较长时间(例如超过6小时),眼肌可能会疲劳,导致OKR减弱。

成年斑马鱼的视动反应(OMR)已被其他研究者完整描述7。在本视频中,我们仅使用我们的设备展示这种行为。一旦视神经受到挤压损伤,斑马鱼便无法很好地跟随这种光栅图案。

我们使用自行设计的简易装置,对成年斑马鱼和幼体斑马鱼进行了OKR行为测试,并对成年鱼进行了OMR测试,以评估斑马鱼的视觉功能。在本实验中,成年斑马鱼的OKR检测反应在4小时内可保持足够强度,且不会对其造成伤害。这可能使成年斑马鱼的OKR测试在功能研究中更加高效。

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致谢

感谢沈凡女士对斑马鱼饲养工作的支持。本研究得到以下基金资助:胡兵博士(中国科学院“百人计划”、国家自然科学基金 30870833 及中国国家基础科学计划 2009CB941302)。

所有动物实验均按照中国科学技术大学(USTC)动物资源中心和大学动物护理与使用委员会制定的指南和规定进行。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
甲基纤维素西格玛奥德里奇M6385黏度 25 cP

参考文献

  1. Beck, J., Gilland, E., Tank, D., Baker, R. Quantifying the Ontogeny of Optokinetic and Vestibuloocular Behaviors in Zebrafish Medaka, and Goldfish. J Neurophysiol. 92, 3546-3561 (2004).
  2. Brockerhoff, S. Measuring the optokinetic response of zebrafish la....

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