والفحص السلوكية بسيطة لاختبار وظيفة البصرية في<em> القيطم المورق</em
Summary
القيطم المورق الضفادع الصغيرة يفضلون السباحة على الجانب الأبيض من الأسود / الأبيض دبابة. ويسترشد هذا السلوك حسب رؤيتهم. بناء على هذا السلوك، نقدم مقايسة بسيطة لاختبار وظيفة البصرية من الضفادع الصغيرة.
Abstract
قياس وظيفة البصرية في الضفادع الصغيرة من الضفادع، القيطم المورق، ويسمح الفحص للعمى في الحيوانات الحية. استجابة حركة العين هو القائم على الرؤية، والسلوك الانعكاسي التي لوحظت في جميع الفقاريات التي تم اختبارها. عيون الشرغوف هي صغيرة جدا كانت تستخدم الاستجابة الذيل الوجه كإجراء بديل، الأمر الذي يتطلب تدريب فني لتسجيل استجابة خفية. وضعنا مقايسة السلوك البديلة استنادا إلى حقيقة أن الضفادع الصغيرة يفضلون السباحة على الجانب الأبيض من دبابة عند وضعه في خزان مع الجانبين على حد سواء بالأبيض والأسود. مقايسة المقدمة هنا هي غير مكلفة، والبديل بسيط هو أن يخلق الاستجابة التي يتم قياسها بسهولة. يتكون الإعداد ترايبود، وكاميرا ويب والدبابات اختبار متداخلة، متوفرة في معظم المختبرات القيطم. يتضمن هذا المقال فيلم يظهر سلوك الضفادع الصغيرة، قبل وبعد قطع العصب البصري. من أجل اختبار وظيفة عين واحدة، ونحن تشمل أيضا تمثيلاالنتائج sentative من الشرغوف الذي خضع كل عين axotomy الشبكية في أيام متتالية. يمكن أن الدراسات المستقبلية تطوير نسخة من هذا الاختبار الآلي لاختبار رؤية العديد من الضفادع الصغيرة في آن واحد.
Introduction
وقد استخدمت المورق القيطم كما كائن نموذج لدراسة تشكيل العين. عيون تتطور بسرعة، وتزايد إلى النضج في أقل من أسبوع لاختبار الجينات أو الممرات التي يكون لها تأثير على تطوير البصرية وظيفة. لاختبار وظيفة البصرية، وقد استخدمت استجابة حركة العين وoptomotor في الزرد والشراغف القيطم، على التوالي 1،2. لأن عيون الضفادع الضفدع هي أصغر نسبيا من الزرد، ويتطلب هذا الاختبار استخدام المعدات المتخصصة والموظفين المدربين للكشف عن ذيل الوجه وحركة العين السلوك خفية في القيطم. A السلوك أكثر قوة في القيطم هو تفضيل السباحة في خزان مع خلفية بيضاء، الذي يوصف هنا 3. عند وضع الشرغوف في أسود / أبيض نصف خزان نصف، الشرغوف قبل المتحولة تسبح بسرعة إلى الجانب الأبيض من الخزان. كنا في السابق هذا الاختبار لتحديد ما إذا المستمدة الخلايا المحفزةكانت عيناه الوظيفية 4. هنا، ونحن التقرير نسخة مفصلة من هذا الاختبار، والتي يمكن استخدامها لاختبار وظيفة البصرية من الضفادع الصغيرة القيطم premetamorphic.
هذا الاختبار هو أبسط من فحص استجابة optomotor، نظرا لأنه لا يتطلب سوى كاميرا الفيديو الرقمية التي شنت، برنامج الكاميرا الرقمية والمعدات القياسية وجدت في معظم المختبرات القيطم. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب استجابة تسجل أي تدريب خاص لنتائج الفرز. نتائجنا تظهر الممثلة أن نفس المجموعة من الضفادع الصغيرة، بعد أن خضع axotomy الشبكية مزدوجة، والسباحة بشكل عشوائي في جميع أنحاء دبابات. أدرجنا أيضا نتائج فحص السلوك من الشرغوف ممثل، والتي تبين كيف يمكن اختبار عين واحدة للاستجابة بصرية. وقد أدرجت ورقة العمل بحيث أرقام المكتسبة خلال الفحص يمكن إدراجها وتحليلها. ويمكن استخدام ورقة العمل هذه إلى تحديد ما إذا كان اختبار الضفادع الصغيرة لديها استجابة بصرية.
Protocol
Representative Results
Discussion
نحن هنا التقرير مقايسة السلوكية الموجهة الرؤية البسيطة التي يمكن القيام بها بسهولة في أقل من أسبوع من قبل أفراد مدربين مختبر الحد الأدنى. بينما فحوصات أخرى تتطلب معدات متخصصة وخبرة في سلوك الحيوان، هذا الاختبار يسمح اختبار سريع لتحديد وظيفة البصرية. وقد تم تطوير فحص…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد تم تمويل هذا العمل من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة: EY015748، EY017964 (MEZ)، وEY019517 (ASV). وأيد هذا العمل أيضا من قبل البحوث للوقاية من العمى المطلق منحة لوزارة طب وجراحة العيون والأسود من وسط نيويورك. نود أيضا أن نشكر فني الحيوانية لدينا، ماثيو Mellini بطابع، لرعايته ممتازة من الحيوانات ويخطو في لنجمة في هذا الفيديو.
Materials
| 1/2-gal. Flex-Tank with Cover | eNasco | SB19271M | size: 5-3/8" x 7" x 3-3/4" |
| Black electrical tape | |||
| White tissue paper | |||
| Large Inoculating Turntable | VWR | 50809-022 | size: Dia 114.3 x H 76.2 mm (4 1/2 x 3") |
| Durasorb Underpad | VWR | 82004-836 | size: 43.2 x 60.1 cm (17 x 24") |
| Kim wipe | Krackeler Scientific, Inc. | 1945-34155-CS | |
| Standard Tripod | various | ||
| iSight camera or webcam | Apple | M8817LL/A | Good for larger tadpoles but small ones are difficult to see |
| Portable computer | Apple/PC | various | We used a 13" MacBook, 2 GHz Intel Core 2 Duo running MacOSX Lion 10.7.5 |
| MiniDV Handycam Camcorder | SONY | DCR-HC42 | Connected by firewire to the computer with a 6-conductor and 4-conductor alpha FireWire 400 |
| Handycam Station | SONY | DCRA-C121 | This can be used for connecting firewire to camera |
| QuickTime Player software | Quicktime | Version 10.1 | |
| 26 Gauge Needle (5/8" length) | VWR | BD305115 | |
| Dumont #5 Forceps Biology | Fine Science Tools | 11295-10 | |
| Disposables | |||
| Gentamicin Sulfate [50 mg/ml] | Fisher Scientific | 17-528Z | Stored at room temperature |
| Sylgard 184 Silicone Elastomer | Fisher Scientific | NC9644388 | |
| Instant Ocean | Doctors Foster and Smith | CD-116528 | Stock solution = 100 g/L stored at room temperature |
| Sodium phosphate dibasic | Sigma Aldrich | S0876 | Stock solution = 0.4 M stored at room temperature |
| Tricaine (Ethyl-3-aminobenzoate methanesulfonate salt) | Sigma Aldrich | A5040 | Stock solution = 10% stored at -20˚C |
| In vitro fertilized embryos | eNasco | LM00490MX | 100 embryos/unit |
References
- Maurer, C. M., Huang, Y. Y., Neuhauss, S. C. Application of zebrafish oculomotor behavior to model human disorders. Rev Neurosci. 22 (1), 5-16 (2011).
- Solessio, E., Scheraga, D., Engbretson, G. A., Knox, B. E., Barlow, R. B. Circadian modulation of temporal properties of the rod pathway in larval Xenopus. J Neurophysiol. 92 (5), 2672-2684 (2004).
- Moriya, T., Kito, K., Miyashita, Y., Asami, K. Preference for background color of the Xenopus laevis tadpole. J Exp Zool. 276 (5), 335-344 (1996).
- Viczian, A. S., Solessio, E. C., Lyou, Y., Zuber, M. E. Generation of functional eyes from pluripotent cells. PLoS Biol. 7 (8), (2009).
- Choi, R. Y., et al. Cone degeneration following rod ablation in a reversible model of retinal degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (1), 364-373 (2011).
- Viczian, A. S., Zuber, M. E. Tissue determination using the animal cap transplant (ACT) assay in Xenopus laevis. J Vis Exp. 16 (39), (2010).
- Nieuwkoop, P. D., Faber, J. . Normal table of Xenopus laevis (Daudin) : a systematical and chronological survey of the development from the fertilized egg till the end of metamorphosis. , (1994).
- Blackiston, D., Shomrat, T., Nicolas, C. L., Granata, C., Levin, M. A second-generation device for automated training and quantitative behavior analyses of molecularly-tractable model organisms. PLoS One. 5 (12), (2010).
- Rosemberg, D. B., et al. Differences in spatio-temporal behavior of zebrafish in the open tank paradigm after a short-period confinement into dark and bright environments. PLoS One. 6 (5), (2011).
- Dong, W., et al. Visual Avoidance in Xenopus Tadpoles is Correlated With the Maturation of Visual Responses in the Optic Tectum. J Neurophysiol. 101 (2), 803-815 (2009).
- Lan, L., et al. Noggin Elicits Retinal Fate In Xenopus Animal Cap Embryonic Stem Cells. Stem Cells. 27 (9), 2146-2152 (2009).
- De Robertis, E. M., Kuroda, H. Dorsal-ventral patterning and neural induction in Xenopus embryos. Annu Rev Cell Dev Biol. 20, 285-308 (2004).
