In dieser Ausgabe von JoVE im September demonstrieren Forscher der Medizinischen Fakultät der Freien Universität Berlin eine neuartige Methode, um zu untersuchen, wie Schlaganfallpatienten visuelle Felddefekte kompensieren. Dazu nutzen unsere Autoren einen Fahrsimulator, der mit Bremsen, einem Lenkrad und Blinkern ausgestattet ist. Mithilfe von Fahrsimulationssoftware und einer ausgeklügelten Augenverfolgung können die Forscher das Blickverhalten von Schlaganfallpatienten vergleichen, während diese durch virtuelle Fahrstrecken unterschiedlicher Komplexität navigieren. Obwohl eine Infarktierung der Arteria cerebri posterior bei Patienten zu ähnlichen Sehstörungen führen kann, sind einige in der Lage, die Fahrstrecken durch die Entwicklung kompensatorischer Augenbewegungen zu bewältigen, während andere in gefährliche Hindernisse wie Wildschweine hineinfahren. Durch die Analyse des kompensatorischen Blickverhaltens, das von den Patienten angewandt wird, sehen unsere Autoren ein großes Potenzial darin, Fahrsimulation als Werkzeug zur Rehabilitation von Schlaganfallpatienten einzusetzen, die versuchen, die blinden Flecken in ihrem Gesichtsfeld zu überwinden.
In Zusammenarbeit mit der University of Southern California stellen Forscher der Abteilung für Augenheilkunde an der Oregon Health and Science University eine Methode zur Messung des Gesamtblutflusses in der Retina mithilfe der Doppler-Okt (optischen Kohärenztomographie) vor. Die Retina enthält Millionen von Neuronen, die visuelle Bilder erfassen und in elektrische Signale umwandeln, die über den Sehnerv zum Gehirn gelangen. Blutgefäße treten an der Stelle des Sehnervs, dem sogenannten Sehnervenaustritt, in die Retina ein. Diese Gefäße versorgen die Retina mit Sauerstoff und Nährstoffen und entfernen gleichzeitig Stoffwechselabfallprodukte. Bei bestimmten Netzhauterkrankungen (wie der diabetischen Retinopathie) oder beim Glaukom (das den Sehnerv betrifft) kann die Netzhautgefäßerkrankung abnorm sein. Da diese Erkrankungen zu den Hauptursachen für irreversible Sehverluste zählen, können Messungen des retinalen Blutflusses in der klinischen Praxis und Forschung äußerst nützlich sein. Im Gegensatz zu herkömmlichen optischen Bildgebungsverfahren wie Laser-Doppler oder Farbdoppler-Ultraschall ermöglicht die Laser-Doppler-OCT absolute Messungen des retinalen Blutflusses; diese basieren auf Doppler-verschobenem Licht, das von roten Blutkörperchen zurückgestreut wird, während sie durch die Gefäße fließen. Unsere Autoren demonstrieren, wie man die Retina und den Sehnervenaustritt mit Doppler-OCT untersucht; die Aufnahmen werden anschließend mit der von unseren Autoren entwickelten DOCTORC-Software bewertet und analysiert. Diese Methode zeigt eine gute Reproduzierbarkeit zwischen verschiedenen Auswerterinnen und Auswertern sowie zwischen den Methoden. Darüber hinaus besteht bei Augen mit Glaukom eine starke Korrelation zwischen den Messungen des retinalen Blutflusses und dem Sehverlust. Somit stellt die Doppler-OCT ein leistungsfähiges Werkzeug dar, das in der augenärztlichen Forschung und klinischen Praxis eingesetzt werden kann.
Im Zusammenhang mit der Moskitosaison demonstrieren Forscher der Abteilung für Entomologie an der Virginia Tech eine einfache und robuste Technik zur Chromosomenkartierung von Mückengenomen. Von mehr als 40 Mückengattungen, die Tausende von Arten umfassen, interessieren sich Forscher besonders für die Gattungen Anopheles, Aedesund Culex da sie Arten enthalten, die schädliche menschliche Krankheiten übertragen. Etwa 90 % des Anopheles gambiae Genom wurde bereits auf chromosomale Lokalisationen abgebildet; es ist jedoch äußerst schwierig, geeignete Chromosomenpräparationen für die Aedes Gattung oder die Culex Gattung unter Verwendung von Zelllinien und Standardtechniken. Um dieses Problem zu überwinden, verwenden unsere Autoren Moskito-Larven des vierten Instars, die Imaginaldiske besitzen, die hochwertige chromosomale Ausstriche liefern. Die Forscher zeigen, wie man die Imaginaldiske disseziert und geeignete Chromosomenpräparationen für die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) herstellt. in situ Hybridisierung (FISH). Damit ist die Genomkartierung für Mücken der Gattungen Aedes, Culex und Anopheles möglich. Aedes, Culex und Anopheles Gattungen. Diese Technik ebnete den Weg dafür, dass Entomologen präzise chromosomale Karten nicht nur für Moskitos, sondern auch für andere Insekten erstellen können.
Im Forschungszentrum der Universität Laval in Quebec demonstrieren Forscher eine Methode zur Verfolgung der neuronalen Migration im vorderen Gehirn der Maus. Eine wichtige Stelle der Neurogenese im Säugetiergehirn ist die subventrikuläre Zone, und neu geborene Neuronen wandern von diesem Bereich aus über den rostralen Migrationsstrom zur Riechbulbe. Die Zellen werden mit einem stereotaktisch injizierten Retrovirus markiert, das ein grün fluoreszierendes Protein kodiert; anschließend können die Autoren mithilfe einer Kombination aus akuter Schnittpräparation, Zeitrafferaufnahmen und Bildanalyse die Migrationsgeschwindigkeit der markierten Neuroblasten berechnen. Durch sorgfältige Verfolgung der Zelltrajektorien entlang von Blutgefäßen kann diese Methode helfen, die unterschiedlichen molekularen Signale und zellulären Mechanismen aufzuklären, die die Zellmigration beeinflussen.
Diese kurze Zusammenfassung hebt einige bemerkenswerte Video-Artikel hervor, die im September in JoVE veröffentlicht werden. Wir präsentieren außerdem Methoden zur Verfolgung des Zellschicksals in Zebrafischen mit photokonvertierbaren fluoreszierenden Proteinen, zur Untersuchung der Zellsteifigkeit mithilfe von Mikropipetten sowie zur Abbildung des Verhaltens von Proteinen, die auf DNA-Schäden reagieren.