Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Использование optokinetic ответ на исследование зрительной функции данио

doi: 10.3791/1742 Published: February 2, 2010

Summary

Optokinetic реакция была широко используется для оценки зрительных функций личинок рыбок данио. Тем не менее, стандартный протокол для личинок рыб еще не легко применимы для взрослых

Abstract

Optokinetic ответа (ОКР) является поведение, которое животное вибрирует глаза на следуют вращающиеся решетки вокруг него. Он широко используется для оценки зрительных функций личинок полосатого данио 1-5. Тем не менее, стандартный протокол для личинок рыб еще не легко применимы во взрослой zabrafish. Здесь мы представляем, как измерить ОКР взрослых данио с нашей простой заказ аппаратура с использованием нового протокола, который установлен в нашей лаборатории. Обе наши аппараты и шаг за шагом процедуры ОКР у взрослых данио проиллюстрированы в этом видео. Кроме того, измерения личиночной ОКР, а также оптомоторных ответа (ОРМ) испытание взрослых данио, также продемонстрировали в этом видео. Этот анализ ОКР взрослых данио в нашем эксперименте, может длиться до 4 часов. Такой тест ОКР применяется у взрослых рыб принесет пользу визуального расследования функционировать более эффективно, когда видение взрослой рыбы система манипулировать.

Су-ци Цзоу и Wu Yin способствовали в равной степени к этой статье.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Часть I: Построить аппарат ОКР

Подробная информация содержится в видео-демонстрацию.

Часть II: ОКР взрослых данио рерио

Если ваша лаборатория построил аппарат ОКР, ключ взрослых данио ОКР является проведение рыбы. В этой части мы покажем вам шаг за шагом.

Наш аппарат составляет следующие части похожими на других упоминается. Круговой камере рыбы составляет 7,0 см в наружный диаметр, 6,5 см с внутренним диаметром и 7,0 см в высокий. Барабана вокруг рыбы камеры составляет 8,5 см в диаметре из, 7,5 см с внутренним диаметром и 7,0 см в высокий. Он может вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки со скоростью от 20 ~ 70 оборотов в минуту (RPM). Одиннадцать циклами черных и белых полос нанесены на кальку которой придерживался на внешней поверхности барабана. Световая система состоит из двух кругу световых трубок в 21 см в диаметре.

Рисунок 1
Рисунок 1. Модель губкой. Скалы в этой средней, чтобы убедиться, что поле зрения был не защищенный.

  1. Губки, как показано на рис.1 состоит из двух частей. Левая часть длиной 3 см х ширина 3 см х 2 см высокие. Правая часть длиной 3 см х ширина 3 см х высота 3 см.
  2. Разместите эту губку в нижней части камеры рыбы и залить водой в воспитании около 2 см глубиной. Пузырьков воздуха, которые скрывают в губки должны быть изгнаны.
  3. Вставьте штифт в передней правой части губки, около 2 мм за скалы.
  4. Обезболить взрослых данио в MS-222.
  5. Положите данио на губку спинной и позволяют одну сторону от его грудного плавника до первого штифта.
  6. Второй штифт вставляется за другим грудного плавника. Он мог бы избежать сокращения данио тела, сотрудничая с первых контактов (см. также рис. 2).
  7. Зажим хвост с зажимом артерии и исправить артерии зажим в кусок резины (пластилин), который привязан на рыбу камеры.
  8. Третий и четвертый вывод посажены в площадке возле клоаки поры тела рыбы. Это могло бы предотвратить данио махать хвостом интенсивно.
  9. Пятый вывод расположены между первым и третьим контактный, а затем шестым контакт с другой стороны от него. Они могли бы предотвратить данио от тряски его тела.
  10. Седьмой и восьмой контактный вставляется в местах рядом жаберных держать голову ориентации.
  11. Налейте воду в выращивании рыбы камеру.
  12. После данио просыпается, пусть она адаптироваться к 5 ~ 10 минут.
  13. Включите свет этого аппарата и пусть данио адаптировать этот освещения в течение 2 минут.
  14. Включите двигатель для привода решетки и позволяют данио адаптироваться в течение 1 минуты.
  15. Включите камеру и записывать движения глаз.
  16. Анализ глаз углов 6 и саккады номера на ваш персональный компьютер (типичный пример анализа углов глаз показан на рис.2).

Рисунок 2
Рисунок 2. Угол между осью глаза и оси тела.

а) При направлении решетки носовых к временной, мы определили угол впереди рыбы тело отрицательный угол и угол, под рыбу тело положительный угол, наоборот (краткий обзор см. также. 6). Числа в этом рисунке представляют последовательность контактов.

б) анализ ОКР пример из одной рыбы в нормальной группе. Одной второй фильм был переведен в серию кадров и углы глаз каждого кадра измерялось с Image-Pro Plus программного обеспечения. Каждая точка на этом рисунке представляет каждого кадра мы измерили.

Примечания:

  1. Все контакты только используется для предотвращения данио от тряски его тела, слишком туго будет вредно для рыб.
  2. Артерия зажим может повредить хвост, его площадь контакта мала. Как только хвост бесплатно, а очень трудно исправить эту рыбу. Оберните бинт вокруг хвоста рекомендуется в некоторых условиях.
  3. Седьмой и восьмой контактный которые высаживают в площадке возле жаберных не следует укрыться от их вида решетки.

Часть III. ОКР личинок данио рерио

1. Метилцеллюлоза

Личинки данио рерио могут быть иммобилизованы в 6% раствор метилцеллюлозы в то время как поддерживать в течение длительного времени. Подготовка метилцеллюлозы решение следующим образом.

  1. Отварите 200 мл DDH 2 O в микроволновой печи около 3 минут на высоком уровне.
  2. Передача горячей воды, чтобы перемешивание плитой и размешайте его энергично.
  3. Добавить 12 г метилцеллюлозы в горячую воду постепенно.
  4. Держите перемешивании в течение 3 минут после метилцеллюлозы хорошо разошлись.
  5. Прохладный решения с ледяной водой, пока не станет ясно, а затем поместить его на 4 ° С.
  1. Пары два мужчины и женщины взрослых данио в брачный бак в 17:00 после кормления. На следующее утро перенести их на свежий бак спаривания и собирают эмбрионов после 1 часа.
  2. Яйца хранятся в зачаточном состоянии среды в 28,5 ± 0,5 ° C инкубатор свет: темно цикл 14:10.
  3. Яйца будут вылупились через 48 часа после оплодотворения (HPF) и ОКР будут опробованы в 72 HPF или позже. В этом видео, larvaes находятся на 5 DPF.

3. Процедура ОКР

  1. Положите аппарат под стереоскоп оснащена ПЗС-камеру и включить свет этого аппарата.
  2. Добавьте 20 мл 6% methycellulose в 55-мм чашке Петри.
  3. Место несколько larvaes подряд в центре этого блюда.
  4. Поместите пузырек воздуха около объемом 1 мкл в камере поле, он может быть как зеркало для отражения направления решетки.
  5. Включите двигатель и записывать движения их глаз.

Часть IV. OMR взрослых данио рерио

Взрослых рыбок данио OMR может также проводиться на этот аппарат, просто поместите колонку в рыбе камеру для предотвращения рыб, плавающих по центру (показал в Рис.3а, скорость вращения составляет 36 оборотов в минуту, черно-белый циклы 11).

  1. Положите рыбу в этой рыбы камеру.
  2. Стенд столбце 2 см в диаметре, в центре этой рыбы камеру.
  3. Адаптация в течение одной минуты, как в еще решетки и вращение решетки.
  4. Запись движения рыбок данио.
  5. Анализ совпадений времени на вашем персональном компьютере (пример показан на 3б, скорость вращения составляет 36 оборотов в минуту, черно-белый цикл 11)

Рисунок 3
Рисунок 3. OMR взрослых данио рерио. (А) белый столб пластмасс был помещен в центр рыбы камеры для предотвращения рыб, плавающих по нему. (Б) совпадение скорости взрослых данио следующие решетки. Совпадение ставка определяется как доля в следующий раз решетки на общее время записи. Значение 50% означает, что рыба плавает случайно в то время как 100% указывает на решетке рыбы после очень хорошо. Оба зрительных нервов были разгромлены с ювелирной щипцы около 10 секунд. Поведение OMR появился как случайное плавание после давки.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Согласно определению ОКР, это явление, животные двигаются глаза преследовать вращающиеся решетки спонтанно. Если такое поведение было проведено в течение длительного времени (например, свыше 6 часов), глазных мышц может быть усталым и ОКР будет ослаблен.

Взрослых рыбок данио OMR были полностью описаны другие 7. В этом видео, мы просто покажем вам такое поведение с нашим аппаратом. Как только зрительные нервы измельчаются, они не могли следовать этой решетки очень хорошо.

Мы провели тест ОКР поведения у взрослых, личинки данио и OMR у взрослых с нашей простой заказ аппарат для оценки зрительной функции рыбок данио. Этот анализ ОКР взрослых данио в нашем эксперименте мог держать достаточно сильным в течение 4 часов без вреда для него. Это может открыть ОКР испытаний у взрослых исследование функции рыбы более эффективно.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Мы благодарим г-жа Шень вентилятора для ее поддержки данио воспитания. Это подтверждается fundings доктора Бинга Ху (Китайская академия наук, "Бай Рен Цзи Хуа", NSFC 30870833 и Национальной программы Basic наук Китая, 2009CB941302).

Все эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами и правилами, установленными университета науки и технологии Китая (УНТЦ) животных ресурсов центра и университета уходу за животными и использование комитета.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Methylcellulose Sigma-Aldrich M6385 Viscosity 25 cP

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Beck, J., Gilland, E., Tank, D., Baker, R. Quantifying the Ontogeny of Optokinetic and Vestibuloocular Behaviors in Zebrafish Medaka, and Goldfish. J Neurophysiol. 92, 3546-3561 (2004).
  2. Brockerhoff, S. Measuring the optokinetic response of zebrafish larvae. Nature Protocols. 1, 2448-2451 (2006).
  3. Emran, F. OFF ganglion cells cannot drive the optokinetic reflex in zebrafish. Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 19126-19131 (2007).
  4. Rinner, O., Rick, J., Neuhauss, S. Contrast Sensitivity, Spatial and Temporal Tuning of the Larval Zebrafish Optokinetic Response. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 46, 137-142 (2005).
  5. Roeser, T., Baier, H. Visuomotor Behaviors in Larval Zebrafish after GFP-Guided Laser Ablation of the Optic Tectum. The Journal of Neuroscience. 23, 3726-3734 (2003).
  6. Easter, S., Nicola, G. The Development of Vision in the Zebrafish (Danio rerio). Developmental Biology. 180, 646-663 (1996).
  7. Maaswinkel, H., Li, L. Spatio-temporal frequency characteristics of the optomotor response in zebrafish. Vision Research. 43, 21-30 (2003).
Использование optokinetic ответ на исследование зрительной функции данио
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zou, S., Yin, W., Zhang, M., Hu, C., Huang, Y., Hu, B. Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish. J. Vis. Exp. (36), e1742, doi:10.3791/1742 (2010).More

Zou, S., Yin, W., Zhang, M., Hu, C., Huang, Y., Hu, B. Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish. J. Vis. Exp. (36), e1742, doi:10.3791/1742 (2010).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter