Privação Visual Monocular e Medição de Plasticidade de Dominação Ocular no Córtex Visual Primário do Camundongo

Ke Chen; Yilei Zhao; Ting Liu; Zhaohao Su; Huiliang Yu; Leanne  Lai Hang Chan; Tiejun Liu; Dezhong Yao

doi:10.3791/60600

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Artigo de método

Privação Visual Monocular e Medição de Plasticidade de Dominação Ocular no Córtex Visual Primário do Camundongo

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DOI:

10.3791/60600

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8 de fevereiro de 2020

Ke Chen^*¹^,² , Yilei Zhao^*¹ , Ting Liu¹ , Zhaohao Su¹ , Huiliang Yu¹ , Leanne Lai Hang Chan³^,⁴ , Tiejun Liu¹^,² , Dezhong Yao¹^,²

¹The Clinical Hospital of Chengdu Brain Science Institute, MOE Key Lab for NeuroInformation, University of Electronic Science and Technology of China, ²Sichuan Institute for Brain Science and Brain-inspired Intelligence, ³Department of Electronic Engineering, City University of Hong Kong, ⁴Centre for Biosystems, Neuroscience, and Nanotechnology, City University of Hong Kong

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos protocolos detalhados para privação visual monocular e análise de plasticidade de dominação ocular, que são métodos importantes para estudar os mecanismos neurais da plasticidade visual durante o período crítico e os efeitos de genes específicos em desenvolvimento visual.

Resumo

A privação visual monocular é um excelente paradigma experimental para induzir a plasticidade de resposta cortical visual primária. Em geral, a resposta do córtex ao olho contralateral a um estímulo é muito mais forte do que a resposta do olho ipsilateral no segmento binóculo do córtex visual primário do camundongo (V1). Durante o período crítico dos mamíferos, suturar o olho contralateral resultará em uma rápida perda de capacidade de resposta das células V1 para estimulação ocular contralateral. Com o desenvolvimento contínuo de tecnologias transgênicas, cada vez mais estudos estão usando camundongos transgênicos como modelos experimentais para examinar os efeitos de genes específicos na plasticidade de dominação ocular (OD). Neste estudo, introduzimos protocolos detalhados para privação visual monocular e calculamos a mudança na plasticidade od no mouse V1. Após a privação monocular (MD) por 4 dias durante o período crítico, as curvas de ajuste de orientação de cada neurônio são medidas, e as curvas de ajuste da camada quatro neurônios em V1 são comparadas entre a estimulação dos olhos ipsilaterais e contralaterais. O índice de viés contralateral (ICB) pode ser calculado usando o escore ocular de OD de cada célula para indicar o grau de plasticidade od. Esta técnica experimental é importante para estudar os mecanismos neurais da plasticidade da OD durante o período crítico e para o levantamento dos papéis de genes específicos no desenvolvimento neural. A maior limitação é que o estudo agudo não pode investigar a mudança na plasticidade neural do mesmo camundongo em um momento diferente.

Introdução

A privação visual monocular é um excelente paradigma experimental para examinar a plasticidade V1. Para estudar a importância da experiência visual no desenvolvimento neural, David Hubel e Torsten Wiesel¹^,² gatinhos privados de visão normal em um olho em vários pontos de tempo e por períodos variados de tempo. Eles então observaram as mudanças na intensidade de resposta em V1 para os olhos privados e não privados. Seus resultados mostraram um número anormalmente baixo de neurônios reagindo ao olho que havia sido suturado fechado nos primeiros três meses. No entanto, as respostas dos neurônios nos gatinhos perm....