$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Obwód siatkówki jest głównym składnikiem układu wzrokowego. Składa się z RGC w oku, które rzutują swoje aksony do tektum wzrokowego, gdzie tworzą połączenia synaptyczne z postsynaptycznymi neuronami tektalnymi. Obwód siatkówki kijanki Xenopus jest popularnym modelem rozwojowym do badania tworzenia i funkcjonowania obwodów nerwowych. Istnieje wiele atrybutów obwodu siatkówkowego tej kijanki, które czynią z niej potężny model eksperymentalny1,2,3. Jedną z głównych cech, na której skupia się ten artykuł, jest możliwość przeprowadzania nagrań klamer całych komórek z neuronów tektalnych, in vivo lub przy użyciu preparatu całego mózgu. Dzięki sprzętowi do elektrofizjologii wyposażonemu we wzmacniacz, który obsługuje tryby nagrywania cęgów napięcia i prądu, zapisy z użyciem cęgów krosowych całych komórek pozwalają na scharakteryzowanie elektrofizjologii neuronu w wysokiej rozdzielczości. W rezultacie, zapisy klamer całych komórek z neuronów tektalnych na kluczowych etapach tworzenia obwodu siatkówkowego dostarczyły szczegółowego i wszechstronnego zrozumienia rozwoju i plastyczności intrinsic4,5,6,7 i synaptic8,9,10,11 właściwości. Połączenie zapisów neuronów tektalnych z klamrą całej komórki, zdolności do ekspresji genów lub morfolin będących przedmiotem zainteresowania w tych neuronach12, oraz metody oceny zachowania kierowanego wzrokowo za pomocą ustalonego testu unikania wzrokowego13 promuje identyfikację powiązań między cząsteczkami, funkcją obwodu i zachowaniem.
Ważne jest, aby zauważyć, że rodzaj danych o wysokiej rozdzielczości uzyskanych z nagrań z klamrami całych komórek nie jest możliwy przy użyciu nowszych metod obrazowania, takich jak genetyczny wskaźnik wapnia GCaMP6, ponieważ chociaż użycie wskaźników wapnia pozwala na obrazowanie dynamiki wapnia w dużych populacjach neuronów jednocześnie, nie ma bezpośredniego ani oczywistego sposobu, aby uzyskać określone parametry elektryczne poprzez pomiar fluorescencji delta w somatach, I nie ma sposobu, aby napięcie clampować neuron w celu zmierzenia zależności prąd-napięcie. Wyraźnie widać, że te dwa odrębne podejścia, zapisy elektrofizjologiczne i obrazowanie wapnia, mają nienakładające się na siebie mocne strony i generują różne rodzaje danych. W związku z tym najlepsze podejście zależy od konkretnego pytania eksperymentalnego, które jest poruszane.
Tutaj opisujemy naszą metodę pozyskiwania nagrań klamr z całych komórek z neuronów tektum wzrokowego kijanki za pomocą preparatu in vivo, preparatu całego mózgu oraz nowszego zmodyfikowanego preparatu całego mózgu, który został opracowany w naszym laboratorium14. W sekcji Reprezentatywne wyniki pokazujemy eksperymentalne zalety każdego preparatu oraz różne rodzaje danych, które można uzyskać. Ograniczenia i mocne strony różnych preparatów, a także wskazówki dotyczące rozwiązywania problemów znajdują się w sekcji Dyskusja.