一种用于检测非洲爪蟾（Xenopus laevis）视觉功能的简单行为学实验方法

本实验的总体目标是通过记录蝌蚪在测试水箱中黑色半区所停留的时间，来检测其视觉功能。首先将蝌蚪培育至45至50期，然后设置一个半黑半白的水箱，并配备摄像机以进行行为检测。

接下来，将另一只盛有蝌蚪的容器放入外层水箱中。对每只蝌蚪，记录其在环境背景发生变化时由视觉引导的行为。最后一步是对蝌蚪进行视网膜摘除手术，然后重复行为检测。

最终，通过这种简单且低成本的检测所获得的数据可用于表明，在光趋向视觉测试中，蝌蚪更倾向于在水箱的一侧而非另一侧游动。与视动反应或尾部翻转实验等其他技术相比，该方法的主要优势在于其成本低廉、操作简便，并且所用设备在大多数实验室中均可 readily 获得。在准备蝌蚪时，首先获取受精的非洲爪蟾（Xenopus）胚胎，将其置于含有按10倍稀释的Mark's改良林格氏液（MMR）的60毫米培养皿中，并添加50微克/毫升的抗生素。

将庆大霉素抗生素加入从囊胚期至神经板期的胚胎中，在培养皿中于18摄氏度下培养第2至15期。当胚胎发育至约第27至30期的新杯状阶段时，将其转移至不含抗生素的0.1 XMMR溶液中，以促进肠道细菌生长。

当蝌蚪发育至约第45期的摄食阶段时，将其转移至含有0.1 XMMR的100毫米培养皿中。次日，喂食荨麻粉上清液。在100毫米培养皿中培养一周后，用蛙类养殖用水灌满一个半加仑的养殖缸。

将动物转移至水箱中，继续给予荨麻粉末上清液喂养，但每周仅换水两到三次。当动物饲养在半加仑水箱中时，应维持12小时光照、12小时黑暗的光周期，光照于早上6:00开启。在测试前，将装有测试对象的半加仑水箱置于白色表面环境中过夜，至少静置12小时。行为检测应在安静、人员走动较少的区域进行，并采用标准荧光照明。

在内层水箱的外侧角落准备两个半加仑的嵌套测试水箱。使用记号笔在距离底部五厘米处标记水位线。对于内层水箱，还需检查其内部是否存在任何凹陷。

用惰性化合物填充这些区域，以防止蝌蚪在其中停留。现在将注意力转向第二个外层水箱。下一步，准备黑色电工胶带和白色纸巾。

用胶带覆盖培养箱一半外侧，用卫生纸覆盖另一半外侧，如图所示。培养箱准备就绪后，设置一个接种转盘，并将嵌套的培养箱置于其上。调整三脚架和网络摄像头的位置，使摄像头能从上方拍摄培养箱内部的图像。

将网络摄像头连接至装有视频采集和播放软件的计算机。打开相机电源，并准备开始新的录像。随后，将一块轻质棉布覆盖在相机和培养箱上方。

为了减少对蝌蚪的外部干扰，使用亮度计检测布料下方的亮度，确保其在每平方米35至50烛光之间。取出内部测试水箱，开始行为检测。将蛙水加入水箱至5厘米刻度处。

使用网具将动物从其半加仑容器转移到计算机处的内层测试水箱中。确保录制软件已打开，并正在记录测试区域以备存档。将动物名称、日期和时间写在一张纸上。

将此装置置于摄像头下进行记录。完成后，预设一个两分钟的计时器。接着，将外层水箱放置在转盘上，使其黑色一侧朝右。

现在将测试罐放入外层罐中。在录制区域，拉上遮帘，并使用计算机屏幕确认外层罐的方位。确保视频正在录制，然后启动计时器。

当计时器响起时，保持遮布位置不变，取出内层测试罐。接着，将外层罐旋转180度，使黑色面现在位于左侧。将测试罐重新放回外层罐中，并启动两分钟计时器。

再次移除内槽。将外槽旋转180度，每两分钟更换一次内槽，共更换10次。完成后，停止视频录制。

将蝌蚪放回其半加仑的水族箱中。准备显微镜以进行视黄醇外摘除术。用含有0.1 XMMR的1%琼脂糖填充60毫米的培养皿，并使其凝固。

取下与蝌蚪大小相当的一小块矩形中脑。准备就绪后，取出待测动物并将其放入 0.02% Trica 中。当动物对3号镊子夹尾无反应时，继续后续操作。

然后将动物转移至培养皿中。接着将培养皿安装到显微镜上。准备用镊子从一侧固定动物。

在另一侧，使用25号针头以45度角刺穿眼球背侧区域后方的皮肤，小心地用5号镊子伸入孔中，剪断视神经，同时避免损伤其旁边的静脉。将神经翻至一旁，在手术后撤出镊子。将动物置于含有0.7 X MMR和50微克/毫升的100毫米培养皿中以恢复。

庆大霉素处理 20 分钟。随后，将蝌蚪转移至含有蛙水的恢复缸中。将缸置于白色表面上，以备测试使用。

让动物休息过夜。次日早晨使用行为学检测方法测试其视觉功能。本视频展示了该实验的代表性数据。

左侧为手术前的动物，右侧为双眼视网膜轴突被切断后的同一批动物。底部角落的示意图表明了这一操作。水中已产生扰动，以证明未添加任何物质来驱赶动物远离黑色一侧或吸引其趋向白色一侧。

术前的蝌蚪在不到30秒内即对背景颜色产生反应，而失明的蝌蚪则在水箱中无目的地游动。该图表显示了单个动物在三种不同条件下分别停留在白色和黑色区域的时间百分比。首先，在任何手术之前，使用该检测方法对动物进行观察。

在右侧视神经被切断后的连续两天内，对其行为进行了为期两天的观察。最后，在双侧视神经均被切断后，又通过该检测方法进行了两天的观察。当至少一侧视神经保持完整时，动物在水箱白色一侧停留的天数更多。

观看本视频后，您应能充分了解如何利用大多数蛙类实验室中常见的简单试剂和设备来检测蝌蚪的视觉功能。祝您的实验顺利成功。