Name: 마우스 1 차 적인 시각 피 질에 있는 단안 시각 박탈 및 안구 우세 가소성 측정 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: 배우세요 마우스 1차 시각 피질에서 단안 시각 박탈 및 안구 우세 가소성 측정 방법을. 이 프로토콜은 시각 발달의 신경 가소성 메커니즘을 연구하는 데 활용됩니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단에 의해 지원 되었다 (81571770, 81771925, 81861128001).

이 프로토콜에서, 남성 C57Bl/6 마우스는 사천 의학 아카데미와 쓰촨 성 인민 병원의 실험실 동물 연구소에서 얻은. 모든 동물 관리 및 실험 절차는 중국 전자 과학 기술 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인되었습니다.
1. 생후 28일째 에 단안 박탈 (MD) 마우스
<ol><li>수술 도구, 봉합바늘 (직경 0.25 mm, 문자열 직경 0.07 mm) 및 면봉을 알루미늄 상자에 넣고 0.5 시간 동안 120 °C에서 오토 클레이브. 75 % 에탄올로 후드를 살균하십시오. 수술 도구를 건조 오븐에서 건조시.</li>
	<li>응고를 피하기 위해 75 °C에서 수조에 넣어, 2 % 아가로즈 용액을 준비합니다.</li>
	<li>마우스를 마취하기 위해 산소와 혼합 된 이소플루란을 사용합니다 (2 % 유도 및 1.2-1.5 % 유지 보수). 입체 전도 장치에 마우스를 고정하고 37 °C에서 마우스 체온을 유지하고 저체온증을 방지하기 위해 열 조절 장치를 사용합니다.</li>
	<li>두 눈에 석유 기반 눈 연고의 얇은 층을 적용합니다.</li>
	<li>조명이 있는 해부학적 현미경 아래에서 한쪽 눈의 눈꺼풀을 봉합합니다. 바늘을 두면 2x(그림 1A)를통과하고 약 4 개의 바늘을 만듭니다.</li>
	<li>스레드를 2-3x 매듭한 다음 스레드를 잘라내세요. 매듭에 3 μL의 즉각적인 건조 접착제를 적용하여 안정성을 높입니다. 그런 다음 여분의 봉합 스레드를 잘라냅니다.</li>
	<li>마우스에 부프레노르핀(1 mg/kg)의 복강 내 주사를 제공합니다.</li>
	<li>37 °C에서 체온을 유지하고 저체온증을 방지하고 의식을 회복 할 때까지 모니터링 하기 위해 가열 패드에 마우스를 전송합니다.</li>
	<li>마우스가 완전히 깨어있을 때 별도의 보유 케이지에 놓습니다.</li>
	<li>매일 눈꺼풀이 닫혀 있고 감염되지 않았는지 확인하십시오. 눈꺼풀이 열리면 마우스를 제외합니다.</li>
	<li>전기 생리학적 기록 전에 산소와 혼합된 이소플루란을 사용하여 마우스를 마취시요(2% 유도 및 1.2-1.5% 유지).</li>
	<li>눈 가위로 바늘을 제거하여 안구를 노출시다. 눈꺼풀을 조심스럽게 다듬습니다.</li>
	<li>렌즈 용액으로 눈을 씻어 내고 현미경으로 눈을 확인하여 선명도를 확인하십시오. 각막 불투명도 또는 감염의 징후가있는 마우스를 제외하십시오.</li>
</ol>2. 4 일째에 단안 박탈 후 마우스 V1 쌍안경 영역에서 개두술
<ol><li>마우스를 마취 한 후 발가락 핀치에 대한 반응이 부족하여 마취의 깊이를 확인하십시오.</li>
	<li>마우스를 입체 전지 장치에 놓고 고정합니다. 이어 바와 치아 막대의 높이를 조정하여 뇌를 평평하고 안정적으로 유지합니다.</li>
	<li>체온을 유지하기 위해 가열 패드를 사용합니다.</li>
	<li>눈 표면에 석유 계 눈 연고를 바르고 촉촉하게 유지하십시오.</li>
	<li>마우스 머리의 머리카락을 제거하여 피부를 노출시다. 요오드와 70 % 에탄올 3 배의 교대로 스크럽으로 피부를 문질러.</li>
	<li>두개골을 노출하고 두피 조직을 제거하기 위해 귀 사이의 피부 의 8 x 8mm 영역을 절개. 그런 다음 과산화수소 30 %로 겹친 결합 조직을 제거하십시오.</li>
	<li>소뇌 위의 두개골에 1 x 1mm 구멍을 뚫습니다. 구멍에 작은 뼈 나사를 참조로 부착합니다.</li>
	<li>V1 쌍안경 영역에서 박탈된 눈까지의 V1 쌍안경 영역에서 직경 1 mm의 작은 개두술을 수행합니다(그림1B,A-P: 람다 -0.51-람다 +1.67 mm; M-L: -2.6 – -3.0 mm; D-V: 0-1 mm). 조심스럽게 뇌를 다치게하지 않고 두개골 조각을 제거합니다.</li>
	<li>노출된 피질 표면을 건조를 방지하기 위해 40°C에서 2% 아가로즈 75 μL로 덮습니다.</li>
	<li>스테레오탁스 프레임에 텅스텐 전극을 고정합니다. 텅스텐 전극을 V1의 쌍안경 영역인 노출된 피질의 표면에 수직으로 놓아 기록된 세포가 두 눈에 반응하는지 확인합니다.</li>
	<li>면봉을 사용하여 아이 젤을 제거하고 2 시간마다 눈에 실리콘 오일을 바하십시오.</li>
</ol>3. 시각 자극 및 전기 생리적 기록
<ol><li>한쪽 눈을 불투명한 플라스틱 판으로 가릴 수 있습니다. LCD 모니터를 마우스 눈에서 23cm 떨어진 위치에 놓습니다.</li>
	<li>마우스가 완전히 마취될 때 마취를 0.5-0.8%로 줄입니다.</li>
	<li>오일 유압 마이크로 조작기로 마이크로 전극을 천천히 진행합니다. 높은 신호 대 잡음 비가 관찰되고 전극이 레이어4(그림 1C,깊이 약 250-450μm)로 진보되면 중지합니다. 증폭 계수가 1,000으로 설정되어 있는지, 필터를 300-100Hz로 설정하고, 샘플 속도를 40Hz로 설정해야 합니다.</li>
	<li>LED 모니터에 전체 필드 이동 정현파격자(그림 1D,12방향, 100% 대비, 임시 주파수 2Hz, 공간 주파수 도당 0.04사이클)를 제공합니다.</li>
	<li>따로 입시및 반대측 눈을 자극하여 세포의 반응을 측정합니다. 현재 총 3-5배.</li>
	<li>각 침투에서 5~8개의 셀의 반응을 측정합니다. 각 마우스에서 4~6개의 침투를 수행합니다.</li>
	<li>기록 후, 이소플루란 유량을 5% 이상으로 조정하고, 이소플루란 노출을 1분 동안 계속한 다음, 자궁 경부 탈구를 수행한다. 참고: V1 쌍안경 영역에서 별도의 관통은 적어도 200 μm 간격으로 배치되었습니다.</li>
</ol>4. 오프라인 스파이크 정렬 및 데이터 분석
<ol><li>원시 신호가 임계값 레벨을 초과할 때 스파이크를 감지합니다. 캡처한 스파이크를 첫 번째 양수 또는 음수 피크에 정렬합니다. 소프트웨어를 사용하여 다른 셀의 스파이크를 감지합니다.</li>
	<li>두 개의 커서를 설정합니다: 하나는 양수이고 다른 하나는 음의 편향입니다. 스파이크 템플릿을설정합니다(그림 2A). 다른 클래스 의 스파이크 간에 가장 큰 차이가 있는 템플릿 영역을 설정합니다.</li>
	<li>주 성분 분석을 사용하여 클러스터로 구분합니다. 클러스터링 방법은 서로 다른 실험실마다 다를 수 있습니다.</li>
	<li>K-means 알고리즘을 사용하여 경계의 스파이크를 분류합니다.</li>
	<li>방향과 스파이크 발사 속도의 상관 관계를 지정하고 입시측및 반대눈의 방향 튜닝 곡선을 플로팅합니다.</li>
	<li>반대측/측문측 응답 강도 비율을 나타내는 단일 단위의 OD 인덱스를 계산합니다. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60600/60600eq1a.jpg"> 여기서 R콘트라와 Ripsi는 각각 반대측 및 입시 측눈을 위한 세포의 최적 반응이고, R스폰은 세포의 자발적인 활동이다.</li>
	<li>다음과 같이 1-7에 OD 점수를 할당 : - 1 - -0.75 = 1; -0.75 ~ -0.45 = 2; -0.45 ~ -0.15 = 3; -0.15 ~ 0.15 = 4; 0.15 ~ 0.45 = 5; 0.45 ~ 0.75 = 6; 및 0.75 ~ 1 = 7.</li>
	<li>반대 편심 지수 (CBI)를 계산합니다. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/60600/60600eq2a.jpg"> 여기서 N은 셀 번호이고nx는 셀 번호와 OD 점수가 x와 같습니다. </li>
</ol>

<ol><li>Hubel, D. H., Wiesel, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+monocular+deprivation+in+kittens%5BTitle%5D)+AND+%22Naunyn-Schmiedebergs+Archiv+f%C3%BCr+experimentelle+Pathologie+und+Pharmakologie%22%5BJournal%5D)">Effects of monocular deprivation in kittens.</a> Naunyn-Schmiedebergs Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. 248 (6), 492-497 (1964).</li>
<li>Daw, N. W., Fox, K., Sato, H., Czepita, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+period+for+monocular+deprivation+in+the+cat+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Critical period for monocular deprivation in the cat visual cortex.</a> Journal of Neurophysiology. 67 (1), 197-202 (1992).</li>
<li>Guire, E. S., Lickey, M. E., Gordon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+period+for+the+monocular+deprivation+effect+in+rats%3A+assessment+with+sweep+visually+evoked+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Critical period for the monocular deprivation effect in rats: assessment with sweep visually evoked potentials.</a> Journal of Neurophysiology. 81 (1), 121-128 (1999).</li>
<li>Wang, L., Sarnaik, R., Rangarajan, K. V., Liu, X., Cang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+receptive+field+properties+of+neurons+in+the+superficial+superior+colliculus+of+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Visual receptive field properties of neurons in the superficial superior colliculus of the mouse.</a> Journal of Neuroscience. 30 (49), 16573-16584 (2010).</li>
<li>Niell, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+Types%2C+circuits%2C+and+receptive+fields+in+the+mouse+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Cell Types, circuits, and receptive fields in the mouse visual cortex.</a> Annual Review of Neuroscience. 38 (1), 413-431 (2015).</li>
<li>Lee, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+specific+interneurons+improves+V1+feature+selectivity+and+visual+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Activation of specific interneurons improves V1 feature selectivity and visual perception.</a> Nature. 488 (8), 379-383 (2012).</li>
<li>Cossell, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+organization+of+excitatory+synaptic+strength+in+primary+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Functional organization of excitatory synaptic strength in primary visual cortex.</a> Nature. 518 (2), 399-403 (2015).</li>
<li>Lacaruso, M. F., Gasler, L. T., Hofer, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+organization+of+visual+space+in+primary+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Synaptic organization of visual space in primary visual cortex.</a> Nature. 547 (7), 449-452 (2017).</li>
<li>Metin, C., Godement, P., Imbert, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+primary+visual+cortex+in+the+mouse%3A+Receptive+field+properties+and+functional+organization%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">The primary visual cortex in the mouse: Receptive field properties and functional organization.</a> Experimental Brain Research. 69 (3), 594-612 (1988).</li>
<li>Marshel, J. H., Garrett, M. E., Nauhaus, I., Callaway, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+specialization+of+seven+mouse+visual+cortical+areas%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Functional specialization of seven mouse visual cortical areas.</a> Neuron. 72 (6), 1040-1054 (2011).</li>
<li>Gordon, J. A., Stryker, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience-dependent+plasticity+of+binocular+responses+in+the+primary+visual+cortex+of+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Experience-dependent plasticity of binocular responses in the primary visual cortex of the mouse.</a> The Journal of Neuroscience. 16 (10), 3274-3286 (1996).</li>
<li>McGee, A. W., Yang, Y., Fischer, Q. S., Daw, N. W., Strittmatter, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience-driven+plasticity+of+visual+cortex+limited+by+myelin+and+Nogo+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Experience-driven plasticity of visual cortex limited by myelin and Nogo receptor.</a> Science. 309 (5744), 2222-2226 (2005).</li>
<li>Sawtell, N. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMDA+receptor-dependent+ocular+dominance+plasticity+in+adult+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">NMDA receptor-dependent ocular dominance plasticity in adult visual cortex.</a> Neuron. 38 (6), 977-985 (2003).</li>
<li>Hofer, S. B., Mrsic-Flogel, T. D., Bonhoeffer, T., Hubener, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prior+experience+enhances+plasticity+in+adult+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Prior experience enhances plasticity in adult visual cortex.</a> Nature Neuroscience. 9 (12), 127-132 (2006).</li>
<li>Crozier, R. A., Wang, Y., Liu, C., Bear, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deprivation-induced+synaptic+depression+by+distinct+mechanisms+in+different+layers+of+mouse+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Deprivation-induced synaptic depression by distinct mechanisms in different layers of mouse visual cortex.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (4), 1383-1388 (2007).</li>
<li>Tagawa, Y., Kanold, P. O., Majdan, M., Shatz, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+periods+of+functional+ocular+dominance+plasticity+in+mouse+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Multiple periods of functional ocular dominance plasticity in mouse visual cortex.</a> Nature Neuroscience. 8 (3), 380-388 (2005).</li>
<li>Lickey, M. E., Pham, T. A., Gordon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Swept+contrast+visual+evoked+potentials+and+their+plasticity+following+monocular+deprivation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Swept contrast visual evoked potentials and their plasticity following monocular deprivation in mice.</a> Vision Research. 44, 3381-3387 (2004).</li>
<li>Cang, J., Kalatsky, V. A., Lowel, S., Stryker, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+the+intrinsic+signal+as+a+measure+of+cortical+plasticity+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of the intrinsic signal as a measure of cortical plasticity in the mouse.</a> Vision Neuroscience. 22 (5), 685-691 (2005).</li>
<li>Khan, I. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+different+suturing+techniques+for+cystotomy+closure+in+canines%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Animal+%26+Plant+Sciences%22%5BJournal%5D)">Evaluation of different suturing techniques for cystotomy closure in canines.</a> Journal of Animal & Plant Sciences. 23 (4), 981-985 (2013).</li>
<li>Weisman, D. L., Smeak, D. D., Birchard, S. J., Zweigart, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+a+continuous+suture+pattern+with+a+simple+interrupted+pattern+for+enteric+closure+in+dogs+and+cats%3A+83+cases+%281991-1997%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Veterinary+Medical+Association%22%5BJournal%5D)">Comparison of a continuous suture pattern with a simple interrupted pattern for enteric closure in dogs and cats: 83 cases (1991-1997).</a> Journal of the American Veterinary Medical Association. 214 (10), 1507-1510 (1999).</li>
<li>Heneghan, C. P. H., Thornton, C., Navaratnarajah, M., Jones, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+isoflurane+on+the+auditory+evoked+response+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22BJA%3A+British+Journal+of+Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Effect of isoflurane on the auditory evoked response in man.</a> BJA: British Journal of Anaesthesia. 59 (3), 277-282 (1987).</li>
<li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex%3A+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomenal%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reviews%22%5BJournal%5D)">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomenal.</a> Physiological Reviews. 65 (1), 37-100 (1985).</li>
</ol>

저자는 그들이 경쟁 적인 재정적 이익이 없다고 선언합니다.

우리는 MD에 대한 상세한 프로토콜을 제시하고 단일 단위 기록에 의해 OD 가소성을 측정합니다. 이 프로토콜은 시각 신경 과학에 널리 사용됩니다. MD 프로토콜은 복잡하지 않지만 신중하게 따라야하는 몇 가지 중요한 수술 절차가 있습니다. 첫째, 스티치의 품질을 보장하는 두 가지 중요한 세부 사항이 있습니다. 바늘이 눈꺼풀의 내측 부분에 집중되어있는 경우 봉합사는 충분히 안정적입니다. 또한, 3 μL의 접착제는 매듭의 머리에 적용되어 매듭의 안정성을 증가시키고 눈이 다시 열리지 않도록합니다. 둘째, 상처 치유를 개선하고 불편 함을 줄이기 위해 몇 가지 주요 단계를 수행해야합니다. 봉합사 방법은 프로토콜에 매우 중요합니다. 이전 연구는 간단한 연속 봉합 패턴이 더 나은 상처 치유및 짧은 봉합 시간19,20의이점을 가지고 있음을 입증했다. 큰 상처를 일으키지 않도록 하고 불편함을 줄이기 위해 실이 얇고 안정적이어야 합니다. 직경 ...

단안 시각적 박탈은 V1 가소성을 검사하는 우수한 실험 패러다임입니다. 신경 발달에 있는 시각적 경험의 중요성을 공부하기 위하여, 데이비드 Hubel와 Torsten Wiesel1,2 는 다양한 시간 시점에서 그리고 시간의 다양한 기간에 대하여 한 쪽 눈에서 정상 시력의 박탈된 새끼 고양이. 그(것)들은 박탈되고 박탈되지 않은 눈을 위한 V1에 있는 반응 강렬에 있는 변경을 관찰했습니다. 그들의 결과는 처음 3 달에서 닫힌 봉합된 눈에 반응하는 신경의 비정상적으로 낮은 수를 보여주었습니다. 그러나, 새끼 고양이의 뉴런의 반응은 1 년 동안 봉합 된 일반 성인 고양이의 눈과 모든 면에서 동일하게 유지되었으며 새끼 고양이는 회복되지 않았습니다. 성인 고양이의 MD는 OD 가소성을 유발할 수 없습니다. 따라서 V1 배선에 대한 시각적 경험의 영향은 동일한 자극이 덜 영향을 미치기 전과 후에 개발의 짧고 잘 정의된 단계에서 강합니다. 시각적 입력에 대한 감수성의 이러한 단계는 시각적 피질에서 중요한 기간으로 알려져 있다.
마우스는 야행성 동물이지만, 마우스 V1의 개별 뉴런은 고양이3,4,5에서발견되는 뉴런과 유사한 특성을 가지고 있다. 최근에는 형질전환 기술의 급속한 발전과 함께 시각 신경 과학에 대한 연구가 증가함에 따라 마우스를 실험 모델6,7,8로사용하고 있다. 마우스 시각 연구에서 신경 과학자들은 돌연변이와 마우스 라인을 녹아웃하여 마우스의 유전 적 구성을 제어 할 수 있습니다. 마우스 V1에는 OD 컬럼이 없지만 V1 쌍안경 영역의 단일 뉴런은 상당한 OD 특성을 보여줍니다. 예를 들어, 대부분의 세포는 입시측 자극보다 반대측 자극에 더 강하게 반응합니다. 임계 기간 동안 한쪽 눈을 일시적으로 폐쇄하면 OD 지수분포9,10,11에서상당한 변화를 유도한다. 따라서, MD는 신경 발달 장애에 관여하는 유전자가 생체 내에서 피질 가소성에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 OD 가소성 모델을 확립하는 데 사용될 수 있다.
여기서, MD에 대한 실험방법을 소개하고, 단안시각박탈 시 OD 가소성의 변화를 분석하기 위해 일반적으로 사용되는 방법(전기생리학적 기록)을 제안한다. 이 방법은 20 년 이상 많은 실험실에서 널리 사용되어 왔다12,13,14,15,16. 만성 영상 유발 전위(VEP)기록(VEP) 기록(17)및 본질광학 이미징(IOI)18과같은 OD 가소성을 측정하는 데 사용되는 다른 방법도 있다. 이 급성 방법의 중요한 장점은 따라하기 쉽고 결과가 현저하게 신뢰할 수 있다는 것입니다.

<table><tbody><tr><td>502 접착제</td><td>M & 공급자:G Chenguang Stationery Co., Ltd.</td><td></td><td></td>AWG97028</tr><tr><td>인수 카드</td><td>National Instument</td><td>PCI-6250</td><td></td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Biowest</td><td>G-10</td><td></td></tr><tr><td>증폭기</td><td>AM 시스템</td><td>모델 1800</td><td></td></tr><tr><td>아트로핀</td><td>Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd</td><td>A135946-5</td><td></td></tr><tr><td>뇌 입체 운동 장치</td><td>RWD Life Science Co., Ltd</td><td>68001</td><td></td></tr><tr><td>Cohan-Vannas 봄 가위</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-02</td><td></td></tr><tr><td>콘택트 렌즈 솔루션</td><td>Beijing Dr. Lun Eye Care Products Co., Ltd.</td><td></td><td></td>GM17064</tr><tr><td>면봉</td><td>허난 Guangderun 의료 기기 유한 공사</td><td></td><td></td></tr><tr><td>미세 바늘 홀더</td><td>소주 더 강한 의료 기기 유한 공사</td><td>CZQ1370</td><td></td></tr><tr><td>Forcep</td><td>66 Vision Tech Co., Ltd.</td><td>53320A</td><td></td></tr><tr><td>Forcep</td><td>66 Vision Tech Co., Ltd.</td> (영어)<td>53072</td><td></td></tr><tr><td>Forcep</td><td>66 (주)비젼테크</td><td>#5</td><td></td></tr><tr><td>가열 패드</td><td>Stryker</td><td>TP 700 T</td><td></td></tr><tr><td>조명기</td><td>Motic China Group Co., Ltd.</td><td>MLC-150C</td><td></td></tr><tr><td>이소플루란</td><td>RWD 생명 과학 주식회사</td><td>R510-22</td><td></td></tr><tr><td>LCD 모니터</td><td>Philips (China) Investment Co., Ltd.</td><td>39PHF3251/T3</td><td></td></tr><tr><td>현미경</td><td>SOPTOP</td><td>SZMT1</td><td></td></tr><tr><td>비침습적 바이탈 사인 모니터</td><td>Mouseox</td><td></td><td></td></tr><tr><td>오일 유압 미세 조작기</td><td>NARISHIGE International Ltd.</td><td>PC-5N06022</td><td></td></tr><tr><td>바셀린 아이 젤</td><td>Dezhou Yile 소독 기술 Co., Ltd.</td><td>17C801</td><td></td></tr><tr><td>Spike2</td><td>Cambridge Electronic Design, 영국 케임브리지</td><td>Spike2 버전 9</td><td></td></tr><tr><td>수술용 가위</td><td>66 Vision Tech Co., Ltd.</td><td>54010</td><td></td></tr><tr><td>수술용 가위</td><td>66 Vision Tech Co., Ltd.</td><td>54002</td><td></td></tr><tr><td>봉합사 바늘</td><td>닝보 의료 Co., Ltd</td><td>3/8 아크 2.5*8</td><td></td></tr><tr><td>텅스텐 전극</td><td>FHC, Inc</td><td>L504-01B</td><td></td></tr><tr><td>실로카인</td><td>Huaqing</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

마우스 1 차 적인 시각 피 질에 있는 단안 시각 박탈 및 안구 우세 가소성 측정

Monocular Visual Deprivation and Ocular Dominance Plasticity Measurement in the Mouse Primary Visual Cortex

단안 시각적 박탈은 1 차적인 시각적 피질 반응 가소성을 유도하는 우수한 실험 패러다임입니다. 일반적으로, 자극에 대한 반대측 눈에 대한 피질의 반응은 마우스 1차 시각 피질(V1)의 쌍안경 세그먼트에서의 원소 눈의 반응보다 훨씬 강하다. 포유류 임계 기간 동안, 반대쪽 눈을 봉합하는 것은 반대쪽 눈 자극에 V1 세포의 반응성의 급속한 손실을 초래할 것이다. 형질전환 기술의 지속적인 발달로, 점점 더 많은 연구가 안구 우도 (OD) 가소성에 특정 유전자의 효력을 검토하기 위하여 실험적인 모형으로 형질전환 마우스를 이용하고 있습니다. 이 연구에서는 단안 시각 박탈에 대한 자세한 프로토콜을 소개하고 마우스 V1의 OD 가소성의 변화를 계산합니다. 임계 기간 동안 4일 동안 단각 박탈(MD) 후, 각 뉴런의 배향 튜닝 곡선이 측정되고, V1에서 4개의 뉴런층의 튜닝 곡선이 동측 및 반대눈의 자극 과 반대눈의 자극 사이에서 비교된다. 반대편 바이어스 지수(CBI)는 각 셀의 안구 OD 점수를 사용하여 OD 가소성의 정도를 나타내기 위해 계산할 수 있습니다. 이 실험 기술은 중요한 기간 동안 OD 가소성의 신경 메커니즘을 연구하고 신경 발달에서 특정 유전자의 역할을 조사하는 데 중요합니다. 주요 제한은 급성 연구가 다른 시간에 동일한 마우스의 신경 가소성의 변화를 조사 할 수 없다는 것입니다.

여기에 설명된 실험 결과는 중요한 기간 동안 박탈되고 박탈되지 않은 마우스로부터 성공적인 MD 및 OD 가소성 측정을 가능하게 합니다(P19-P32). 도 1은 MD 후 4일 후 의 원소 및 반대쪽 눈의 반응을 비교하기 위한 쌍안경 영역 V1로부터의 층 4에서 단일 단위 기록을 수행하는 방법을 나타낸다. 그림 2는 입시및 반대측 눈을 자극하기 위한 스파이크 정렬 및 방향 튜닝 측정을 나타낸다. 스파이크 정렬의 경우 스파이크의 주 성분 가중치를 클러스터링하여 스파이크 템플릿을 설정했습니다. 일례로(도2A, B),셀 01 및 셀 02를 스파이크 정렬에 의해 분류되었다. 단일 단위의 배향 튜닝 곡선은 입시측및 반대측 눈의 자극에 의해 측정되었다. 그림 2C,D는 ...

여기에서, 우리는 중요한 기간 도중 시각 가소성의 신경 기계장치를 공부하기 위한 중요한 방법인 단안 시각 박탈 및 안구 지배적 가소성 분석을 위한 상세한 프로토콜을 제시하고 특정 유전자의 효력에 시각적 인 개발.

Monocular visual deprivation is an excellent experimental paradigm to induce primary visual cortical response plasticity. In general, the response of the ...

단안 시각적 박탈은 1 차적인 시각적 피질 반응 가소성을 유도하는 우수한 실험 프로토콜입니다. 일반적으로, 마우스내 1차 시각 피질의 쌍안경 세그먼트에 있는 뉴런은 ipsilateral 눈과 마찬가지로 모순된 눈의 자극에 약 2배 강하게 반응한다. 그러나, 안구 우도 가소성에 대한 임계 기간 동안 콘트라탈 눈을 종료 봉합은 반대로 눈 자극에 V1 뉴런에 의한 반응의 급속한 손실의 결과 또한 ipsilateral 눈의 반응에 후속 증가에 선행.여기서, 우리는 단안 박탈을 위한 실험 프로토콜을 소개하고 시각적 박탈 도중 안구 지배의 추세를 분석하기 위하여 일반적으로 이용되는 방법을 건의합니다. 수술 도구를 알루미늄 상자에 넣고 섭씨 120도 이하로 반 시간 동안 오토클레이브하십시오. 수조 주전자에 2 % 아가로즈 용액을 준비하고 섭씨 75도에서 유지하십시오.두 눈에 눈 연고의 얇은 층을 적용합니다. 조명을 가진 해부학 현미경의 밑에, 눈꺼풀을 봉합합니다. 약 4 개의 바늘을 만듭니다.스레드의 2~3개의 노드를 만듭니다. 노드의 안정성을 높이기 위해 노드 의 머리에 인스턴트 건조 접착제 502의 세 마이크로 리터를 적용합니다. 그런 다음 스레드를 충분히 짧게 자른다.마우스가 완전히 깨어있을 때 분리 된 유지 케이지에 넣습니다. 전기 생리학적 기록 전에 이소플루란을 사용하여 마우스를 마취하십시오. 바늘을 제거하고 안구를 노출합니다.눈꺼풀을 조심스럽게 다듬습니다. 콘택트렌즈 용액으로 눈을 씻어내고 눈을 확인하여 선명도를 확인합니다. 안구의 상태가 양호한 마우스만 사용할 수 있습니다.마우스를 마취한 후 마우스를 스테레오탁스 프레임에 놓습니다. 가열 패드를 사용하여 시술 내내 체온을 유지합니다. 눈 표면에 눈 연고를 바르면 촉촉하게 유지하십시오.마우스의 머리카락을 제거하여 피부를 노출합니다. 두개골을 드러내고 두피 조직을 제거하기 위해 두 귀 사이에 8 밀리미터의 피부 면적을 곱한 8 밀리미터를 절개하십시오. 그런 다음 과산화수소와 오버리 결합 조직을 제거합니다.소뇌 위의 두개골에 구멍을 뚫습니다. 구멍에 작은 골격 나사를 참조로 고정합니다. V1 쌍안경 영역에서 직경 1mm의 작은 두개골 절제술을 수행합니다.조심스럽게 뇌를 다치게하지 않고 두개골 조각을 제거합니다. 노출된 피질 표면을 2%의 아가로즈로 덮어 건조를 방지합니다. 스테레오탁스 프레임에 텅스텐 전극을 고정합니다.텅스텐 전극을 쌍안경 V1 부위에 수직으로 배치하여 기록 된 세포가 양쪽 눈에 반응하는지 확인합니다. 자극은 무작위 블록에서 30도 구분됩니다. 각 측정에 총 3~5개의 블록이 제시되었다.투명하지 않은 플라스틱 플레이트로 한쪽 눈을 가시합니다. 마우스의 눈에서 23센티미터 에 배치 LCD1을 제시합니다. 오일 유압 마이크로 조작기에 의해 천천히 미세 전극을 진행합니다.전극이 4층으로 진행되고 측정을 시작할 때 높은 신호 잡음 비 신호의 진행을 중지합니다. 스파이크 활동을 1, 000의 비율로 증폭시키고 300에서 10 킬로헤르츠로 필터링한 다음 40 킬로헤르츠에서 샘플링합니다. 그런 다음 다른 눈을 가리고 반대쪽 눈의 반응을 측정합니다.단일 전극으로 측정된 신호는 인구 활동입니다. 소프트웨어를 사용하여 다른 셀의 스파이크를 분리합니다. 먼저 신호를 500내지 5, 000 헤르츠로 필터링한다.두 커서를 설정, 긍정적 인 편향에 대한 하나 와 부정적인 편향 스파이크에 대한 하나. 스파이크 템플릿을 설정합니다. 다양한 스파이크 클래스 간에 가장 큰 변형을 표시하는 템플릿 영역을 설정합니다.주 구성 요소 분석을 사용하여 클러스터로 분리합니다. K수단 알고리즘을 사용하여 경계의 스파이크를 분류합니다. 방향을 스파이크 발사 속도와 상관 관계를 지정하고 ipsilateral 및 반대로 눈을 위한 방향 튜닝 곡선을 플롯합니다.그런 다음 OD 인덱스에 따라 각 셀에 대한 OD 점수를 할당하는 단면 및 ipsilateral 응답을 나타내는 단일 셀에 대한 OD 인덱스를 계산합니다. 수식에 따라 반대 편향 지수를 계산합니다. 이 다이어그램은 단안경 박탈 및 박탈되지 않은 마우스의 입시측 및 단면 눈의 방향 튜닝 곡선을 보여줍니다.이 프로토콜은 중요한 기간에 박탈된 마우스와 박탈되지 않은 마우스로부터 성공적인 단반 적정 박탈 및 안구 지배 측정을 가능하게 합니다. 우리는 방금이 실험을 수행하는 방법을 보여 주었고 시각적 박탈 시 안구 지배의 변화를 분석했습니다. 실험 중, 전기 생리학적 기록 동안 봉합 과정 및 상호 작용에서 감염을 피하는 것이 중요하다.우리의 비디오를 보고 주셔서 감사합니다.

monocular-visual-deprivation-ocular-dominance-plasticity-measurement

Research

연구

JoVE Journal

Developmental Biology

발생생물학

비디오 - oculography 아주 양적 안구 모터의 성능을 조사하는 방법뿐만 아니라 모터 학습입니다. 여기서는 생쥐에서 비디오 oculography을 측정하는 방법에 대해 설명합니다. 정상에서이 기술을 적용 pharmacologically - 치료 또는 유전자 변형 생쥐 것은 모터 행동의 기본 생리를 탐험하기 위해 강력한 연구 도구입니다.

마우스의 비디오 - oculography

만성 안구 고혈압 쥐의 눈 섬유주 레이저 광응고술을 사용하여 유도된다. 안압 (IOP)는 레이저 치료 후 몇 개월 동안 상승합니다. 시력 실험 동물의 대비 감도의 감소는 optomotor 테스트를 사용하여 모니터링 할 수 있습니다.

비주얼 결함의 특성을 만성 안구 고혈압의 레이저 유도 마우스 모델

이 동영상은 순진 마우스 시각 투사의 조영 증강 자기 공명 영상과 급성 시신경 압박 손상 및 만성 시신경 변성과 관련된 시신경 변성의 반복 및 종 생체 내 연구에, 임상 3 T 스캐너를 사용하는 방법을 보여줍니다 녹아웃 마우스 (P50 KO).

마우스의 조영 증강 MRI에 의한 시신경 섬유 무결성의 생체 내 이미징

또한 안구 적출술라는 눈의 제거는, 그것은 돌이킬 수없는 부분 (단안) 또는 전체 (쌍안) 시력 손실을 유발하기 때문에 포유류의 시각 시스템에 따라 시각, 크로스 모달, 발달 가소성의 측면을 연구하기위한 유용한 전략을 제공합니다. 여기에서 우리는 생체 안구 적출술에서 수행 할 수있는 높은 재현성 및 간단한 방법을 설명합니다.

높은 재현성과 단순 명료 한 방법이 수행하는 생체 안구 탈핵

광학 일관성 단층 촬영 및 optokinetic 응답이 설치류에서 구조적 및 시각적 판독의 평가 대 한 자세한 프로토콜 제공 됩니다. 결과 신경학 상 뿐 아니라 안과 연구에 대 한 귀중 한 통찰력을 제공합니다.

쥐와 쥐에 구조와 기능적 시각 시스템 판독으로 광학 일관성 단층 촬영 및 Optokinetic 응답을 사용 하 여

마우스 비전을 검사 하기 위해, 우리는 얼씬 한 테스트를 실시 했습니다. 마우스는 천장에 모니터가 있는 큰 광장 경기장에 배치 되었다. 눈에 보이는 시각적 자극은 마우스에서 지속적으로 동결 또는 비행 반응을 유발.

시각적 자극을 사용 하 여 마우스 비전 평가

여기에 제시된 것은 중앙 시력 상실을 가진 참가자의 쌍안경 눈 움직임 및 시선 제어 중앙 시야 검열을 평가하기 위한 프로토콜입니다.

이방성 보기 조건에서 쌍안경 중앙 시야 및 쌍안경 눈 움직임 평가

여기에서는 장미 벵골을 사용한 망막 정맥 폐색에 최적화된 프로토콜과 유전자 변형 균주에서 재현성을 극대화하기 위한 권장 사항과 함께 레이저 유도 망막 영상 현미경 시스템에 대해 설명합니다.

가변성을 제한하기 위한 망막 정맥 폐색 마우스 모델의 최적화

여기에서는 광동태 반사를 정량화하기 위한 표준 프로토콜을 설명합니다. 가상 드럼 자극과 비디오 안구 촬영을 결합하여 동작의 특징 선택성과 적응 가소성을 정확하게 평가할 수 있습니다.

생쥐에서 광동태 반사의 시각적 특징 선택성 정량화

우리는 중심 시력 상실을 시뮬레이션하는 지각 및 안구 운동 연구를 위해 설계된 시선 조건부 디스플레이 프레임워크의 개발을 제시합니다. 이 프레임워크는 시뮬레이션 및 병리학적 중심 시력 상실을 모두 경험하는 개인의 보상 행동 및 안구 운동 전략을 연구하는 데 특히 적합합니다.

시뮬레이션된 중심 시력 상실을 이용한 지각 학습 연구를 위한 시선 조건부 디스플레이 프레임워크

여기서는 양안 시력을 평가하기 위한 포괄적인 과제 목록을 제시합니다. 과제에는 말초 입체시력과 심층 운동이 포함되며, 이는 현재 임상 검사에서 평가되지 않습니다. 이러한 과제를 통합하면 개인의 쌍안경 능력을 심층적으로 평가할 수 있습니다.

성인을 위한 양안경 검사 시리즈: 검사 프로토콜

배우세요 마우스 1차 시각 피질에서 단안 시각 박탈 및 안구 우세 가소성 측정 방법을. 이 프로토콜은 시각 발달의 신경 가소성 메커니즘을 연구하는 데 활용됩니다.

마우스 1 차 적인 시각 피 질에 있는 단안 시각 박탈 및 안구 우세 가소성 측정

더 많은 동영상 탐색