Monokulare visuelle Deprivation und Ocular Dominance Plastizitätsmessung in der Maus primäre visuelle Kortex

Monokulare visuelle Entbehrung ist ein ausgezeichnetes experimentelles Protokoll, um primäre visuelle kortikale Reaktion Plastizität zu induzieren. Normalerweise reagieren Neuronen im binokularen Segment des primären visuellen Kortex in der Maus etwa doppelt so stark auf die Stimulation des kontralateralen Auges wie auf das ipsilaterale Auge. Das Nähen schloss jedoch das kontralaterale Auge während der kritischen Phase für die Augendominanz Plastizität und führt zu einem schnellen Verlust der Reaktionsfähigkeit der V1-Neuronen auf die kontralaterale Augenstimulation und gefolgt von einer anschließenden Erhöhung der Reaktion auf das ipsilaterale Auge.

Hier führen wir das experimentelle Protokoll für monokulare Entbehrung ein und schlagen eine häufig verwendete Methode vor, um den Trend der Augendominanz während der visuellen Deprivation zu analysieren. Legen Sie die chirurgischen Werkzeuge in eine Aluminium-Box und autoklavieren Sie sie unter 120 Grad Celsius für eine halbe Stunde. Bereiten Sie 2%Agarose-Lösung in Wasser-Badekessel und halten Sie es bei 75 Grad Celsius.

Tragen Sie eine dünne Schicht Augensalbe auf beide Augen auf. Unter dem anatomischen Mikroskop mit Beleuchtung, Naht die Augenlider. Machen Sie etwa vier Stiche.

Erstellen Sie zwei bis drei Knoten des Threads. Tragen Sie drei Mikroliter Instant-Trocknungskleber 502 auf den Kopf des Knotens auf, um die Stabilität des Knotens zu erhöhen. Schneiden Sie dann den Faden so kurz genug.

Wenn die Maus vollständig wach ist, legen Sie sie in einen getrennten Haltekäfig. Vor der elektrophysiologischen Aufzeichnung verwenden Sie Isofluran, um die Maus zu anästhesieren. Entfernen Sie die Stiche und belichten Sie den Augapfel.

Schneiden Sie das Augenlid vorsichtig. Spülen Sie die Augen mit Kontaktlinsenlösungen und überprüfen Sie die Augen auf Klarheit. Nur die Maus mit gutem Zustand der Augäpfel kann verwendet werden.

Nach der Anästhesisierung der Maus, legen Sie die Maus auf einem stereotaxic Rahmen. Verwenden Sie ein Heizkissen, um die Körpertemperatur während des gesamten Verfahrens zu halten. Tragen Sie die Augensalbe auf die Oberfläche der Augen auf, um sie feucht zu halten.

Entfernen Sie das Haar der Maus, um ihre Haut zu belichten. Incise eine acht Millimeter multiplizieren mit acht Millimeter Nähze der Haut zwischen beiden Ohren, um den Schädel zu belichten und das Kopfhautgewebe zu entfernen. Entfernen Sie dann das darüber liegende Bindegewebe mit Wasserstoffperoxid.

Bohren Sie ein Loch in den Schädel über dem Kleinhirn. Befestigen Sie eine kleine Knochenschraube in der Bohrung als Referenz. Führen Sie eine kleine Kraniotomie von einem Millimeter Durchmesser im V1-Binokularbereich durch.

Entfernen Sie vorsichtig das Schädelfragment, ohne das Gehirn zu verletzen. Bedecken Sie die freiliegende kortikale Oberfläche mit 2%Agarose, um ein Trocknen zu verhindern. Fix eine Wolframelektrode auf dem stereotaxic Rahmen.

Legen Sie die Wolframelektrode vertikal auf den binokularen V1-Bereich, um sicherzustellen, dass die Zellen, die aufgezeichnet werden, auf beide Augen reagieren. Der Stimulus wird in einem zufälligen Block um 30 Grad getrennt. Bei jeder Messung wurden insgesamt drei bis fünf Blöcke vorgestellt.

Maskieren Sie ein Auge mit nichttransparenter Kunststoffplatte. Präsentieren Sie LCD1, um in 23 Zentimetern von den Augen der Maus zu positionieren. Fördern Sie die Mikroelektrode langsam durch den ölhydraulischen Mikromanipulator.

Stop-Fortschritt hohe SignalrauschVerhältnis Signal, wenn die Elektrode auf Schicht vier fortgeschritten ist und Messung starten. Wir verstärken Spike-Aktivitäten um den Faktor 1.000 und filtern sie von 300 bis 10 Kilohertz und probieren sie dann mit 40 Kilohertz. Dann maskieren Sie das andere Auge und messen Sie die Reaktion des kontralateralen Auges.

Signale, die mit einzelnen Elektroden gemessen werden, sind Populationsaktivitäten. Verwenden Sie Software, um Spitzen verschiedener Zellen zu trennen. Filtern Sie zunächst das Signal von 500 bis 5 000 Hertz.

Legen Sie zwei Cursor fest, einen für positive Verformung und einen für negative Verformungsspitzen. Richten Sie Spike-Vorlagen ein. Legen Sie den Vorlagenbereich fest, in dem die größte Variation zwischen verschiedenen Klassen von Spitzen angezeigt wird.

Verwenden Sie die Hauptkomponentenanalyse, um sie in Cluster zu trennen. Klassifizieren Sie die Spitzen einer Grenze mit dem K-Mittelalgorithmus. Korrelieren Sie die Ausrichtung mit der Spike-Feuerrate und zeichnen Sie die Ausrichtungs-Tuning-Kurven für die ipsilateralen und kontralateralen Augen.

Berechnen Sie dann den OD-Index für einzelne Zellen, der die kontralaterale und ipsilaterale Antwort darstellt, Weisen Sie für jede Zelle gemäß dem OD-Index einen OD-Score zu. Berechnen Sie den kontralateralen Bias-Index nach der Formel. Dieses Diagramm zeigt die Orientierungsstimmungskurven des ipsilateralen und kontralateralen Auges bei monokular beraubter und nicht benachteiligter Maus.

Dieses Protokoll ermöglicht eine erfolgreiche monokulare visuelle Benachteiligung und Augendominanz Messung von einer benachteiligten und einer nicht benachteiligten Maus in kritischen Phase. Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie man dieses Experiment durchführen kann, und wir hatten die Veränderung der Augendominanz während der visuellen Deprivation analysiert. Während des Experiments ist es wichtig, Infektionen im Nahtprozess und interaktion während der elektrophysiologischen Aufzeichnung zu vermeiden.

Vielen Dank für unser Video.