方法文章

使用电生理评估功能，在啮齿动物的视网膜和远程肢体缺血预适应的保护作用

DOI：

10.3791/52658

⸱

2015年6月9日

 , 
1Discipline of Physiology and Bosch Institute, Sydney Medical School, University of Sydney

本文内容

摘要

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视网膜电图 （ERG） 是视网膜对光产生的电位。本文描述了如何使用 ERG 评估暗适应大鼠的视网膜功能，以及如何使用它来评估神经保护干预，在本例中为远程缺血预处理。

摘要

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ERG 是所有视网膜活动的总和。ERG 通常从角膜记录下来，角膜充当天线，收集和汇总来自视网膜的信号。ERG 是衡量全视网膜视网膜功能变化的敏感指标，但对于检测局限于小面积视网膜的损伤效果较差。在目前的工作中，我们描述了如何记录 "闪光" ERG，即当视网膜暴露在短暂的闪光下时产生的电位。我们描述了记录过程中的麻醉、瞳孔散大和角膜管理方法;如何保持视网膜黑暗适应;电极材料和放置;刺激能量的范围和校准;记录参数和数据提取。我们还描述了一种诱导一侧肢体缺血的方法，以及如何使用 ERG 评估这种远离视网膜的缺血对光损伤后视网膜功能的影响。描述了一种双闪协议，该协议允许隔离暗适应 ERG 的锥体驱动组件，从而分离杆和锥体组件。因为它可以用微创技术进行记录，所以 ERG 已广泛用于视网膜的生理学、药理学和毒理学研究。我们描述了这种有用的一个例子，其中 ERG 用于评估光损伤视网膜的功能，有和没有神经保护干预;通过远程缺血进行预处理。

引言

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ERG的是由视网膜响应于光产生的，并且从眼睛的角膜表面记录的电势。当记录条件精心管理，ERG的可以以各种不同的方式来评估视网膜功能被使用。在这里，我们介绍了如何记录"闪光ERG"，时产生的视网膜暴露在一个简短的，明亮的闪光在Ganzfeld背景呈现的潜力。该Ganzfeld分散的均匀光与光的闪光灯到达视网膜整体大致均匀。如果视网膜记录前暗适应和暗适应被保持为动物准备用于记录，ERG的获得是通过两个杆和视锥感光细胞生成的。

暗适应闪光ERG的具有特征的波形，这已在两个方面进行了分析。首先，ERG的波形的早期和晚期成分被区分开来，并与神经元的序人活化在视网膜上。最早的组件是一个短潜伏期负向电位的一个波（ 图1）。这之后是一个正向电位，称为b波。 b波的上升阶段表示振荡，这被认为是一个单独的部件（振荡电位或有机磷）。在一个波被认为是由光感受器产生，b波由内核层细胞和有机磷由无长突细胞1。

根据刺激强度，反应非常昏暗闪烁称为暗门槛响应是可能的。暗视阈响应被理解为从视网膜神经节细胞2-4生成的。第二，闪光ERG可以通过光适应来分离，或通过两个闪光协议如下所述，成棒状和锥驱动的组件。明视下的条件下，一个波是在大鼠未检测到，因为锥体人口低，但有机磷和b波是明确5。在灵长类动物，其视网膜具有较高的人口锥，既杆状和锥途径产生可探测的一个波....

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方案

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该协议遵循悉尼大学的动物护理准则。

1.制作电极

  1. 构造正极（一个其将接触角膜）从铂丝直径1-2毫米的短（5厘米）的长度。时尚它变成一个循环的几个毫米的直径。这个环路连接到一个常规的引线，足够长的时间，以达到你放大器的输入级（参见图4）。
  2. 构造负极使用银/氯化银沉淀1-2毫米的直径，也连接到一个会议引线（这将在动物的嘴去）（ 见图4）。
  3. 作为参比电极（将进入动物的臀部），用干净的皮下注射针头（23 G）的，也连接到一个适当长度的导线（ 见图4）。
  4. 理想情况下，使用由仪器制造商提供的三引脚电缆，连接三个电极（正极û94;角膜，负→口，参考→臀部）的放大器。

2.连接光刺激和ERG建立和校准

  1. 创建（或定位）的小记录实验室，可制成暗。装备有一个以上的非长凳光发红色或红色头灯的任一个或两个。
  2. 用照度计，以确认红色光的照度在安装过程中到达老鼠的眼睛不会超过1勒克斯。
    注意:中性密度滤镜可用于降低灯的亮度和灯光的来源必须明确发出红光。如果光源发出低（可见光）波长暗适应将受到损害。
  3. 封锁进入录音实验室所有杂散光（这往往需要恒心与不透明的胶带），并准备一个中性密度滤镜（可在张购买）足够大....

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结果

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该协议可以用于测量啮齿动物视网膜的体内视觉功能。在一个波，光感受器功能的量度，和b波，内视网膜功能的量度，被注释在图1中。

随光刺激的棒为主的ERG的信号增加时， 如图2A所示 。在〜0.4日志苏格兰人cd.sm -2和的一个波增加，直到饱和为2.5日志苏格兰人cd.sm振幅-2（未示出）的一个波变得很明显。双子闪光范式已经用于分离混合的ERG信号成锥体和杆分离物反应，如在图2B中 。

此ERG记录技术可以用来检查神经保护的干预措施。基线记录 ​​前一周光损伤是出现在图3A中完成。光损伤降低两者波和b波振幅，在图展示了URE 3B。远程缺血预处理能够减少ERG振幅的损失，如在图3C中看出。远程缺血技术取决于止血带上面的"拐点"的正确应用。不正确应用止血带并不妨碍光视.......

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讨论

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上述的暗适应闪光ERG方法是评估在大鼠视网膜功能的可靠方法。两者的a波和b波被光伤害减少。远程缺血预处理减轻光损伤诱导的减少在一个波和B波。这种防护视网膜功能的建议，远程缺血性预处理已引起神经保护作用，类似其他形式的防护预处理，如缺氧，缺血和运动8-10。记录设置中，光刺激的参数，和动物的状态 - 记录ERG的信号是由三组因素来决定。

录像设置

ERG的下降幅度，当电极放置不正确或准备不完全接地11。邻近的电气设备正确接地是重要的，以减少在记录噪声;如果显著的噪音仍然存在一个法拉唉笼应使用。正极应牢固地定位在角膜与确认起始ERG的全视野协议之前和在完成检查的位置的中心。重要的是，这种电极仅接触角膜;与眼睑接触，甚至晶须可降低信号幅度。松动棉线已经在这个协议被用来防止眼睑接触到正极。一些研究者已经开发了隐形眼镜与正极嵌入，以确保可靠的接触和防止眼睑接触12。

光刺激设置

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披露

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乔纳森·斯通是CSCM私人有限公司的董事

致谢

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

作者感谢沙龙Spana夫人的鼠害监测，处理和试验的帮助。博士的资金支持已经由悉尼大学和澳大利亚研究中心卓越视觉提供的。

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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
PC 计算机
Powerlab，4 通道采集硬件AD InstrumentsPL 35044采集 ERG
动物生物放大器AD InstrumentsFE 136ERG
放大器 Lab 图表AD Instruments信号采集软件
Ganzfield光度解决方案FS-250A光刺激
Ganzfield作系统光度解决方案
研究辐射计国际照明技术ILT-1700校准灯系列
照度计LX-1010B检查红光照明
ExcelMicrosoft
引线AD 仪器连接 正极， 负接地电极到放大器
引线 - alligatorAD Instruments接地 ganzfield 和采集硬件到计算机
铂丝 95%A&E 金属正极
口电极 Ag/AgCl 颗粒SDRE205负极电极
26 G 针BD接地电极
水泵
水浴
管材
带柔性探头的恒温毯系统哈佛大学公寓507222F
阿托品 1% w/vBausch &Lomb局部瞳孔散大
Proxmethycaine 0.5% w/vBausch &Lomb局部麻醉
粘性泪液 滴眼液诺华卡波姆聚合物
线缩回眼睑
镊子
可重复使用的粘合剂Blu tac暗红色大灯。粘贴电极
吸收床上用品
酮 - 氯胺酮 100 毫克/毫升 - 50 毫升Troy Laboratories Pty Ltd解离
木糖 - 甲苯噻嗪 100 毫克/毫升 - 50 毫升Troy Laboratories Pty Ltd肌肉松弛
剂量表
剂

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Arden, G. B., Heckenlively, J. Principles and practice of clinical electrophysiology of vision. , MIT Press. 139-183 (2006).
  2. Bui, B. V., Fortune, B. Ganglion cell contributions to the rat full-field electroretinogram. Journal of Physiology-London. 555 (1), 153-173 (2004)....

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重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

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Retinal FunctionRemote Ischemic PreconditioningDark Adapted ERGA Wave B WaveKetamine Xylazine AnesthesiaGanzfeld StimulationCorneal Electrode PlacementLight Damage ModelPhotoreceptor Response Assessment

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