Mesure de la plasticité de la chirurgie visuelle monoculaire et de la dominance oculaire dans le cortex visuel primaire de la souris

Ke Chen; Yilei Zhao; Ting Liu; Zhaohao Su; Huiliang Yu; Leanne  Lai Hang Chan; Tiejun Liu; Dezhong Yao

doi:10.3791/60600

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Article de méthode

Mesure de la plasticité de la chirurgie visuelle monoculaire et de la dominance oculaire dans le cortex visuel primaire de la souris

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DOI :

10.3791/60600

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8 février 2020

Ke Chen^*¹^,² , Yilei Zhao^*¹ , Ting Liu¹ , Zhaohao Su¹ , Huiliang Yu¹ , Leanne Lai Hang Chan³^,⁴ , Tiejun Liu¹^,² , Dezhong Yao¹^,²

¹The Clinical Hospital of Chengdu Brain Science Institute, MOE Key Lab for NeuroInformation, University of Electronic Science and Technology of China, ²Sichuan Institute for Brain Science and Brain-inspired Intelligence, ³Department of Electronic Engineering, City University of Hong Kong, ⁴Centre for Biosystems, Neuroscience, and Nanotechnology, City University of Hong Kong

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons des protocoles détaillés pour la privation visuelle monoculaire et l’analyse de plasticité de dominance oculaire, qui sont des méthodes importantes pour étudier les mécanismes neuronaux de plasticité visuelle pendant la période critique et les effets des gènes spécifiques sur développement visuel.

Résumé

La privation visuelle monoculaire est un excellent paradigme expérimental pour induire la plasticité corticale visuelle primaire de réponse. En général, la réponse du cortex à l’œil contralatéral à un stimulus est beaucoup plus forte que la réponse de l’oeil ipsilatéral dans le segment binoculaire du cortex visuel primaire de souris (V1). Pendant la période critique des mammifères, la suture de l’œil contralatéral entraînera une perte rapide de réactivité des cellules V1 à la stimulation oculaire contralatérale. Avec le développement continu des technologies transgéniques, de plus en plus d’études utilisent des souris transgéniques comme modèles expérimentaux pour examiner les effets de gènes spécifiques sur la plasticité de la dominance oculaire (OD). Dans cette étude, nous introduisons des protocoles détaillés pour la privation visuelle monoculaire et calculons le changement dans la plasticité d’OD dans la souris V1. Après la privation monoculaire (MD) pendant 4 jours pendant la période critique, les courbes d’orientation de tuning de chaque neurone sont mesurées, et les courbes de tuning de la couche quatre neurones dans V1 sont comparées entre la stimulation des yeux ipsilateral et contralatéral. L’indice de biais contralatéral (CBI) peut être calculé en utilisant le score oculaire d’OD de chaque cellule pour indiquer le degré de plasticité d’OD. Cette technique expérimentale est importante pour l’étude des mécanismes neuronaux de la plasticité oD pendant la période critique et pour l’étude des rôles de gènes spécifiques dans le développement neuronal. La principale limitation est que l’étude aigue ne peut pas étudier le changement de plasticité neuronale de la même souris à un moment différent.

Introduction

La privation visuelle monoculaire est un excellent paradigme expérimental pour examiner la plasticité V1. Pour étudier l’importance de l’expérience visuelle dans le développement neuronal, David Hubel et Torsten Wiesel¹^,² chatons privés de vision normale dans un œil à différents moments et pour des périodes variables de temps. Ils ont ensuite observé les changements dans l’intensité de réponse en V1 pour les yeux privés et non privés. Leurs résultats ont montré un nombre anormalement bas de neurones réagissant à l’oeil qui avait été suturefermé dans les trois premiers mois. Cependant, les réponses des neurones....