Здесь мы представляем протокол к удалять генетически помечены субпопуляция нейронов лазером двух фотонов от данио рерио личинки.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол к удалять генетически помечены субпопуляция нейронов лазером двух фотонов от данио рерио личинки.
Чтобы определить роль субпопуляции нейронов в поведении, важно проверить последствия блокирования свою деятельность на живых животных. Лазерная абляция нейронов является эффективным методом для этой цели, когда нейроны выборочно помечены флуоресцентных зондов. В настоящем исследовании протоколы для лазерной абляции субпопуляции нейронов под микроскопом двух фотонов и тестирования его функциональные и поведенческие последствия описаны. В этом исследовании поведение захвата добычи в zebrafish личинки используется как модель исследования. Pretecto гипоталамический цепи известно, лежат в основе этой визуально инициативе добычу поведение ловля. Данио рерио метаталамус были удаленной лазера, и активность нейронов в нижней доле гипоталамуса (ILH; целевой pretectal проекции) был рассмотрен. Также был испытан поведение захвата добычу после pretectal абляции.
Чтобы понять, как поведение возникает от активности нейронов в головном мозге, необходимо определить нейронных цепей, которые участвуют в генерации этого поведения. В личиночной стадии, данио рерио обеспечивает идеальная модель животных для изучения функции мозга связанные с поведением, потому что их небольшой, прозрачной мозги позволяют исследовать нейронной активности в клеточном резолюции в широкой области мозг при соблюдении поведения1. Визуализация активности нейронов в конкретных нейронах стало возможным благодаря изобретение показателей (GECIs) генетически закодированный кальция (Ca), например GCaMP2. GCaMP трансгенных данио рерио оказались полезными для сопоставления функциональных нейронные цепи с поведением путем проведения Ca изображений в себя животных3.
В то время как Ca изображений можно продемонстрировать корреляции между нейронной активности и поведение, чтобы показать причинности, подавление активности нейронов и тестирования его consequence(s) на поведение являются важными шагами. Существуют различные способы для достижения этой цели: использование генетической мутации, которая изменяет конкретные нейронных цепей4, выражение нейротоксинов в конкретных нейронах5,6, использования optogenetic инструментов, таких как галородопсин7, и Лазерная абляция целевых нейронов8,9. Лазерная абляция особенно подходит для ликвидации деятельность в сравнительно небольшое число конкретных нейронов. Необратимой ликвидации нейронной активности, убивая нейронов облегчает оценки поведенческих последствий.
Один из интересных поведение, которое можно наблюдать в личиночной стадии в данио рерио — добычу захвата (рис. 1A). Это визуально гидом, целенаправленное поведение обеспечивает благоприятный экспериментальная система для изучения остроты10, зрительномоторной преобразование11,12,13, визуальное восприятие и признание объекты14,,1516,17,18и принятия решений19. Как хищные признается хищников и как добычу обнаружения ведет добычу ловить поведение был центральным вопросом в Нейроэтология20. В этой статье, мы сосредоточить внимание на роли pretecto гипоталамический контура, образованного прогнозы ядра в метаталамус (ядро pretectalis superficialis Парс magnocellularis, далее, просто к сведению как метаталамус) в ILH. Лазерная абляция метаталамус было показано сократить добычу захвата активности и упразднить нейронной активности в ILH, который связан с добычей визуального восприятия21. Здесь протоколы для выполнения лазерной абляции и тестирования его эффект с помощью Ca2 + изображений и поведенческих запись в данио рерио, личинки описаны.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. абляции субпопуляции нейронов, с помощью двух Фотон лазерный микроскоп
Примечание: Если пользователи план на выполнении Ca изображений следующих абляции, используйте линии UAShspzGCaMP6s21. Если пользователи план на выполнение поведенческих записи после аблации, используйте линии UAS:EGFP, как абляции EGFP-положительных клеток легче выполнить, чем GCaMP6s-выражая клеток.
2. кальция изображений для записи вызывали добычу нейронной активности в удаленной метаталамус данио рерио личинки
3. Оценка поведенческих последствий после лазерной абляции
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Конкретные нейроны генетически были помечены с EGFP или GCaMP6s, выражением которого были изгнаны в Gal4 линиях. GSAIzGFFM119B линии Gal4 был использован для обозначения ядро в районе pretectal (Магноцеллюлярные поверхностный pretectal ядро) и субпопуляции обонятельные луковицы нейронов. Еще одна линия Gal4, hspGFFDMC76A, был использован для обозначения ILH. Мы лазер удаленной pretectal нейронов на двусторонней основе (рис. 2A левой панели) и...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Хотя два фотона лазерного имеет отличное пространственное разрешение для специально удалять отдельных нейронов, большой осторожностью следует во избежание нежелательных повреждений на ткани мозга из-за тепла. Наиболее важным шагом в эксперименте уноса необходимо определить оптимальное количество лазерного облучения. Недостаточное облучение не убить нейронов. Слишком много облучения будет тепло повреждения окружающих тканей, который приведет к нежелательным последствиям. Оптимальный спектр лазерного облучения (районы Руа,...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы имеют без коллизии интересов в отчет.
Эти исследования финансировались грантов, полученных от МПКСНТ, JSP-страницы KAKENHI Грант номера JP25290009, JP25650120, JP17K07494 и JP17H05984.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| NuSieve GTG | Agarose Lonza | Cat.#50080 | низкотемпературная агарозная |
| чашка Петри 6 см | FALCON | Product#:351007 | |
| игла для препарирования | AS ONE Corporation | Cat. No 2-013-01 | https://keystone-lab.com/en/item/detail/404142 |
| LSM7MP Carl | Zeiss | двухфотонный лазерный сканирующий микроскоп | |
| W Plan-Apochromat 63x/1.0 | объектив Carl Zeiss | 63X | |
| Imager.Z1 | Carl Zeiss | эпифлуоресцентный микроскоп | |
| ZEN | Carl Zeiss | Программное обеспечение для получения изображений для конфокальных микроскопов | |
| Прокладка камеры гибридизации Secure-Seal, 8 камер, диаметр 9 мм x глубина 0,8 мм | Молекулярные зонды | Каталог # S-24732 | Используется в качестве записывающей камеры в |
| камерах визуализации | Grace Bio-Labs | CoverWell Imaging Chambers PCI-A-2.5 | Используется в качестве камеры поведенческой записи |
| хирургического ножа | MANI | Офтальмологический нож MST15 | |
| ORCA-Flash4.0 | Hamamatsu Photonics | модель:C11440-22CU | научный CMOS фотоаппарат |
| HCImage | Hamamatsu Photonics | программное обеспечение для сбора изображений | |
| Модуль записи на жесткий диск | Hamamatsu Photonics | Программный модуль, позволяющий сохранять файлы фильмов на жесткий диск за короткое время | |
| SZX7 | Olympus | стереоскоп | |
| DF PL 0.5X | Olympus | объектив для SZX7 | |
| Point Grey Grasshopper3 4.1 MP Mono USB3 Visio | FLIR Systems, Inc. | Номер продукта Камера GS3-U3-41C6NIR-C | CMOS |
| КАМЕРА XIMEA XIQ Номер | продукта MQ042RG-см | CMOS камера | |
| кольцевая светодиодная подсветка | CCS | Модель: LDR2-100SW2-LA | Белая светодиодная |
| нейлоновая сетка 32&микро; m | Tokyo Screen | N-No.380T | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20347/ |
| Нейлоновая сетка 13&микро; m | Tokyo Screen | N-No. 508T-K | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20347/ |
| Металлическая решетка с апертурой 150 микрон | Screen | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20341/#ami | |
| Металлическая решетка с апертурой 75 микрон | Screen | http://www.tokyo-screen.com/cms/sta20341/#ami | |
| EBIOS | Asahi Food & Healthcare, Co. Ltd. | сухие пивные дрожжи | |
| LabVIEW | National Instruments | интегрированная среда разработки для программирования | |
| Mai-Tai HP | Spectra Physics | двухфотонный лазер |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение