Imagem de cálcio em retinas planas eletricamente estimuladas
August 18th, 2023
As próteses retinianas têm a capacidade de gerar percepções visuais. Para avançar no desenvolvimento de novas próteses, são necessários métodos ex vivo para testar os dispositivos antes do implante. Este artigo fornece um protocolo abrangente para o estudo da atividade do cálcio na camada de células ganglionares da retina quando submetido à estimulação elétrica.
Embora tenha havido tentativas de testar dispositivos implantáveis de retina usando métodos ex vivo, um protocolo completo e detalhado desde a obtenção da amostra até a análise dos dados tem faltado. Com este trabalho, pretendemos preencher essa lacuna fornecendo aos pesquisadores de diferentes origens as ferramentas necessárias para embarcar com confiança em experimentos de estimulação neural da retina. A cintilografia com cálcio é uma técnica popular para o estudo da atividade neural que oferece várias vantagens sobre métodos não ópticos.
Ele fornece resolução celular e pode ter como alvo os tipos de células específicos. É particularmente útil para testar novos MEAs, pois permite a discriminação entre células ativas e inativas após estimulação elétrica. Estamos introduzindo uma metodologia robusta para estudar as respostas dos neurônios da retina pelo uso de imagens de cálcio.
Essa abordagem poderia oferecer informações sobre a excitação seletiva das células, um passo crítico no desenvolvimento de melhores protocolos de estimulação, melhorando o desempenho do implante e avançando no estado da arte. Nosso laboratório se concentra no desenvolvimento de técnicas avançadas de microscopia. Atualmente, estamos trabalhando no registro da dinâmica do cálcio em 3D para obter uma melhor compreensão da interação negativa em todo o tecido.
Visão Geral
Este estudo explora um protocolo detalhado para examinar a atividade de cálcio em células ganglionares da retina sujeitas a estimulação elétrica, essencial para o avanço das próteses retinianas. Os pesquisadores utilizam a imagem de cálcio como método para investigar a atividade neural, oferecendo insights sobre a excitação seletiva de neurônios retinianos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Fisiologia da retina
- Imagem de cálcio
Contexto
- Próteses retinianas podem gerar percepções visuais.
- Métodos ex vivo são necessários para testar esses dispositivos de forma eficaz.
- A imagem de cálcio fornece resolução celular para o estudo da atividade neural.
- O protocolo aborda lacunas nas metodologias de testes abrangentes.
Propósito do Estudo
- Fornecer aos pesquisadores uma metodologia robusta para experimentos de estimulação neural da retina.
- Permitir o teste de novos dispositivos de próteses retinianas antes da implantação.
- Aprimorar a compreensão das respostas celulares na camada de células ganglionares da retina.
Métodos Utilizados
- Uso de preparações retinianas ex vivo de ratos anestesiados para avaliar a dinâmica do cálcio.
- Indicadores de cálcio são injetados no vítreo 2-3 semanas antes da imagem.
- Os protocolos envolvem técnicas cirúrgicas precisas para extração e montagem da retina.
- A microscopia de fluorescência é empregada para visualizar a atividade neural durante a estimulação elétrica.
Principais Resultados
- A imagem de cálcio permite a discriminação entre células ativas e inativas durante a estimulação.
- Revelou relações entre níveis de corrente e distâncias celulares dos eletrodos estimulantes.
- A metodologia detalhada suporta uma melhor avaliação das respostas celulares da retina.
Conclusões
- O estudo estabelece uma estrutura para investigar as respostas dos neurônios retinianos à estimulação elétrica.
- Os insights obtidos podem melhorar o design e a função das futuras próteses retinianas.
- Este protocolo aumenta a compreensão dos mecanismos neuronais relevantes para próteses visuais.
