ここでは、ゼブラフィッシュ幼虫からの 2 光子レーザーによる神経細胞の遺伝的標識個体をアブレーションするプロトコルを提案する.
方法論記事
ここでは、ゼブラフィッシュ幼虫からの 2 光子レーザーによる神経細胞の遺伝的標識個体をアブレーションするプロトコルを提案する.
動作における神経細胞の亜集団の役割を識別するためには、生きている動物の活動をブロックの結果をテストするのには不可欠です。レーザーアブレーションのニューロンは、神経細胞が選択的に蛍光プローブ付けこの目的のための効果的な方法です。現在の研究では、2 光子励起顕微鏡を使用して、その機能と行動の結果のテストは神経細胞の亜集団をアブレーション レーザーのプロトコルを説明します。本研究ではゼブラフィッシュ幼虫で獲物のキャプチャ動作は研究モデルとして使用されます。Pretecto 視床下部の回路動作をキャッチこの視覚的に駆動される獲物の根底に知られています。ゼブラフィッシュ pretectum レーザー蒸散、視床下部 (または喘鳴症; pretectal 投影のターゲット) の下の葉の神経活動を調べた。Pretectal アブレーション後獲物キャプチャ動作もテストされました。
動作が脳の神経細胞の活動から発生する方法を理解するには、行動の生成に関与している神経回路を識別するために必要です。幼虫の段階で、ゼブラフィッシュは、理想的な動物モデル小さく、透明な脳の広範な領域での携帯電話の解像度で神経細胞の活動を調査することが可能になるため、動作に関連付けられている脳機能を勉強して、1の動作を観察しながら脳。特定のニューロンの神経活動のイメージングは、GCaMP2など遺伝的コード化カルシウム (Ca) 指標 (GECIs) の発明によって可能にしました。GCaMP トランスジェニックゼブラフィッシュ行動動物3Ca イメージングを行うことにより、機能的な神経回路動作を関連付けるために有用であると証明しました。
Ca イメージングは、神経活動と行動間の相関関係を示すことが、一方の抑制神経細胞の活動と行動にその consequence(s) をテストは、因果関係を示す、重要な手順です。これを達成するためにさまざまな方法があります: 特定の神経回路4、特定のニューロン5,6ハロロドプシン7などの光遺伝学的ツールの使用で神経毒の発現を変化させる遺伝子の突然変異の使用と対象となるニューロン8,9のレーザーアブレーションします。レーザーアブレーションは比較的少数の特定のニューロンの活動を排除することに特に適しています。神経細胞を殺すことによって神経細胞の活動の不可逆的な除去を促進する行動の結果を評価します。
ゼブラフィッシュの幼虫の段階で観察することができます 1 つの興味深い現象は、獲物のキャプチャ (図 1A) です。この視覚誘導、目的指向行動視力10、視覚運動変換11,12,13視知覚と認識の研究のため有利な実験システムを提供します。オブジェクト14,15,16,17,18, および意思決定19。どのように獲物は神経行動学20の中心的な質問をされている行動をキャッチ捕食者と獲物の検出が獲物につながる方法によって認識されます。本稿で我々 は、pretectum の核の投射によって形成される pretecto 視床下部の回路の役割に焦点を当てる (核 pretectalis 浅パルス大、以下、単に、pretectum として有名)、または喘鳴症に。獲物捕獲活動を減らす visual 獲物知覚21に関連付けられているまたは喘鳴症で神経活動を廃止し、pretectum のレーザー ・ アブレーションを示した。ここでは、実行するプロトコル レーザー アブレーションと幼虫のとおりゼブラフィッシュの Ca2 +イメージングと行動記録を使用してその効果をテストします。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
1。 2 光子レーザー顕微鏡を用いたニューロンの亜種のアブレーション
注:Ca イメージング次アブレーションを実行する場合は、UAShspzGCaMP6s ライン21を使用します。アブレーションに続く行動の記録を実行する場合は、EGFP 陽性細胞の切除は GCaMP6s 発現細胞のよりも簡単に UAS:EGFP 線を使用します。
2. カルシウム イメージング Pretectum アブレーション ゼブラフィッシュ幼虫の捕食誘発神経活動を記録するには
3. 次のレーザーアブレーション行動の結果の評価
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
特定のニューロンは EGFP と式は Gal4 行で運転された GCaMP6s 遺伝子標識しました。Gal4 ライン gSAIzGFFM119B は、pretectal エリア (大浅 pretectal 核)、および嗅球神経細胞の亜集団の核をラベルに使用されました。別の Gal4 ライン、hspGFFDMC76A、だった、または喘鳴症に使用されます。私たちレーザーアブレーション pretectal ニューロン両側 (図 2左) もゼブラフィッシュ幼生 Gal4 ライン gSAIzGFFM119B のコントロール (図 2右パネル) として両側嗅球のニューロンをアブレーションとします。UAS:EGFP レポーター魚と交配されました。結果は、2 光子レーザーは、隣接する細胞や神経突起の影響 (図 2B
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
2 光子レーザーには、具体的には個々 のニューロンをアブレーションする優れた空間分解能がありますが、偉大な用心は、暑さで脳組織上の任意の不要な損傷を避けるために取られるべき。アブレーションの実験で最も重要なステップは、レーザー照射の最適な量を決定することです。不十分な照射は、ニューロンを殺すために失敗します。あまりにも多くの照射、熱損傷周囲の組織は、望ましくない効果になります。レーザー照射 (ROIs、イテレーション、およびスキャン速度の数の領域) の最適の範囲が狭いようです。アブレーションの効率に影響を与えるいくつかの要因。
最初に、異なる蛍光レポーター蛋白質を使用することによりアブレーション条件は各記者の最適化が必要です。GCaMP 式は、核を欠いて細胞で観察されます。対照的に、GCaMP と比較して、標的細胞の効率的かつ特定のアブレーションのために有利かもしれない細胞内で蛍光が表示されます。GCaMP の使用は、レーザー蒸散 GCaMP を表現する細胞は減少蛍光強度 EGFP を用いてアブレーションのときとは対照的に、即時の大規模な Ca 流入により増加した蛍光強度を表わすこ...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者はレポートに利害の対立があります。
これらの研究は、文部科学省、日本学術振興会科研費助成番号 JP25290009、JP25650120、JP17K07494、および JP17H05984 から受け取った補助金によって賄われました。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| NuSieve GTG アガロース | ロンザ | Cat.#50080 | 低融点アガロース |
| 6cmシャーレ | FALCON | 製品#:351007 | |
| 解剖針 | AS ONE Corporation | Cat.No. 2-013-01 | https://keystone-lab.com/en/item/detail/404142 |
| LSM7MP | カールツァイス | 2光子レーザー走査型顕微鏡 | |
| W プランアポクロマート 63倍/1.0 | カールツァイス | 63倍対物レンズ | |
| Imager.Z1 | カールツァイス | 落射蛍光顕微鏡 | |
| ZEN | カールツァイス | 共焦点顕微鏡用画像取得ソフトウェア | |
| セキュアシールハイブリダイゼーションチャンバーガスケット、8チャンバー、直径9mm×深さ0.8mm | 分子プローブカタログ | # S-24732 | Caイメージングの記録チャンバーとして使用 |
| イメージングチャンバー | Grace Bio-Labs | CoverWell イメージングチャンバー PCI-A-2.5 | 行動記録チャンバーとして使用 |
| 外科用ナイフ | MANI | 眼科用ナイフ MST15 | |
| ORCA-Flash4.0 | 浜松ホトニクス | 機種:C11440-22CU | 科学用CMOSカメラ |
| HCImage | 浜松ホトニクス | 画像音響ソフトウェア | |
| ハードディスク録画モジュール | 浜松ホトニクス | 動画ファイルをハードディスクドライブに短時間で保存できるソフトウェアモジュール | |
| SZX7 | オリンパス | ステレオスコープ | |
| DF PL 0.5X | オリンパス | SZX7 | |
| Point Grey Grasshopper3 4.1 MP Mono USB3 | FLIR Systems, Inc. | 品番GS3-U3-41C6NIR-C | CMOSカメラ |
| XIMEA xiQカメラ | XIMEA | 品番MQ042RG-CM | CMOSカメラ |
| リングLEDライト | CCS | モデル:LDR2-100SW2-LA | 白色LED |
| ナイロンメッシュ32µm | 東京スクリーン | N-No.380T | |
| http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20347/ ナイロンメッシュ13µm | 東京スクリーン | N-No.508T-K | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20347/ |
| メタルサーチ 150μm開口 | 東京スクリーン | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20341/#ami | |
| メタルシーブ 75μm開口 | 東京スクリーン | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20341/#ami | |
| エビオス | 朝日食品ヘルスケア株式会社 | ドライビール酵母 | |
| LabVIEW National Instruments | an integrated development development environment for programming | ||
| Mai-Tai HP | Spectra Physics | 2光子レーザー |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
このJoVE記事のテキストまたは図の再利用許可をリクエスト
許可をリクエスト