Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Monoculaire visuele ontbering en oculaire dominantie plasticiteit meting in de muis primaire visuele cortex

Published: February 8, 2020 doi: 10.3791/60600
* These authors contributed equally

Summary

Hier presenteren we gedetailleerde protocollen voor monoculaire visuele ontbering en oculaire dominantie plasticiteit analyse, die belangrijke methoden voor het bestuderen van de neurale mechanismen van visuele plasticiteit tijdens de kritieke periode en de effecten van specifieke genen op visuele ontwikkeling.

Abstract

Monoculaire visuele ontbering is een uitstekend experimenteel paradigma om primaire visuele corticale respons plasticiteit induceren. In het algemeen is de reactie van de cortex op het contralaterale oog op een stimulus veel sterker dan de respons van het ipsilaterale oog in het verrekijkersegment van de primaire visuele cortex van de muis (V1). Tijdens de zoogdierkritische periode zal het hechten van het contralaterale oog resulteren in een snel verlies van responsiviteit van V1-cellen tot contralaterale oogstimulatie. Met de voortdurende ontwikkeling van transgene technologieën gebruiken steeds meer studies transgene muizen als experimentele modellen om de effecten van specifieke genen op oculaire dominantie (OD) plasticiteit te onderzoeken. In deze studie introduceren we gedetailleerde protocollen voor monoculaire visuele deprivatie en berekenen we de verandering in OD-plasticiteit bij muis V1. Na monoculaire ontbering (MD) gedurende 4 dagen tijdens de kritieke periode, worden de oriëntatiestemkrommen van elk neuron gemeten en worden de stemcurven van laag vier neuronen in V1 vergeleken tussen stimulatie van de ipsilaterale en contralaterale ogen. De contralaterale bias index (CBI) kan worden berekend met behulp van de oculaire OD-score van elke cel om de mate van OD-plasticiteit aan te geven. Deze experimentele techniek is belangrijk voor het bestuderen van de neurale mechanismen van OD plasticiteit tijdens de kritieke periode en voor het onderzoeken van de rollen van specifieke genen in neurale ontwikkeling. De belangrijkste beperking is dat de acute studie de verandering in neurale plasticiteit van dezelfde muis niet op een ander tijdstip kan onderzoeken.

Introduction

Monoculaire visuele ontbering is een uitstekend experimenteel paradigma om V1 plasticiteit te onderzoeken. Om het belang van visuele ervaring in neurale ontwikkeling te bestuderen, David Hubel en Torsten Wiesel1,2 beroofde kittens van normaal zicht in een oog op verschillende tijdstippen en voor verschillende perioden van tijd. Vervolgens zagen ze de veranderingen in de reactieintensiteit in V1 voor de achtergestelde en niet-achtergestelde ogen. Hun resultaten toonden een abnormaal laag aantal neuronen reageren op het oog dat was gehecht gesloten in de eerste drie maanden. Echter, de reacties van de neuronen in de kittens bleef identiek in alle opzichten aan die van een normale volwassen kat het oog dat werd gehecht gesloten voor een jaar, en de kittens niet herstellen. MD bij volwassen katten kan geen OD plasticiteit veroorzaken. Daarom is de impact van visuele ervaring op V1 bedrading sterk tijdens een korte, goed gedefinieerde fase van ontwikkeling, voor en na welke dezelfde stimuli minder invloed hebben. Een dergelijke fase van verhoogde gevoeligheid voor visuele input staat bekend als de kritieke periode in de visuele cortex.

Hoewel de muis is een nachtdier, individuele neuronen in muis V1 hebben vergelijkbare eigenschappen als neuronen gevonden in katten3,4,5. In de afgelopen jaren, met de snelle ontwikkeling van transgene technologie, hebben een toenemend aantal studies in de visuele neurowetenschappen muizen gebruikt als experimenteel model6,7,8. In muis visuele studies, neurowetenschappers gebruiken mutanten en knock-out muislijnen, die controle over de genetische samenstelling van de muizen mogelijk te maken. Hoewel muizen V1 geen OD-kolommen hebben, vertonen enkele neuronen in de V1-verrekijkerzone significante OD-eigenschappen. De meeste cellen reageren bijvoorbeeld sterker op contralaterale stimulatie dan op ipsilaterale stimulatie. Tijdelijke sluiting van één oog tijdens de kritieke periode leidt tot een aanzienlijke verschuiving in de OD-indexverdeling9,10,11. Daarom kan MD worden gebruikt om een OD-plasticiteitsmodel op te zetten om te onderzoeken hoe genen die betrokken zijn bij neurale ontwikkelingsstoornissen corticale plasticiteit in vivo beïnvloeden.

Hier introduceren we een experimentele methode voor MD en stellen we een veelgebruikte methode (elektrofysiologische opname) voor om de verandering in OD-plasticiteit te analyseren tijdens monoculaire visuele deprivatie. De methode wordt al meer dan 20 jaar op grote schaal gebruikt in veel laboratoria12,13,14,15,16. Er zijn andere methoden die worden gebruikt bij het meten van de OD plasticiteit ook, zoals chronische visuele opgeroepen potentieel (VEP) opname17, en intrinsieke optische beeldvorming (IOI)18. Het grote voordeel van deze acute methode is dat het gemakkelijk te volgen is, en de resultaten zijn opmerkelijk betrouwbaar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

In dit protocol werden mannelijke C57Bl/6 muizen verkregen van het Institute of Laboratory Animals van de Sichuan Academy of Medical Sciences en het Sichuan Provincial People's Hospital. Alle dierverzorging en experimentele procedures werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee, University of Electronic Science and Technology of China.

1. Monoculaire ontbering (MD) op postnatale dag 28 bij muizen

  1. Doe de chirurgische gereedschappen, de hechtingsnaald (0,25 mm diameter, snaardiameter 0,07 mm) en wattenstaafjes in een aluminium doos en autoclave ze op 120 °C voor 0,5 uur. Steriliseren van de kap met 75% ethanol. Droog de chirurgische gereedschappen in een droogoven.
  2. Bereid een 2% agarose oplossing, zet het in een waterbad op 75 °C om te voorkomen dat versteviging.
  3. Gebruik isoflurane gemengd met zuurstof om de muis te verdoven (2% inductie en 1,2-1,5% onderhoud). Bevestig de muis op het stereotaxic-apparaat en gebruik een warmteregulerend apparaat om de lichaamstemperatuur van de muis op 37 °C te houden en onderkoeling te voorkomen.
  4. Breng een dunne laag van aardolie-gebaseerde oogzalf aan beide ogen.
  5. Onder de anatomische microscoop met verlichting, hechting van het ooglid op een oog. Laat de naald passeren door beide zijden van het ooglid 2x(figuur 1A)en maak ongeveer vier steken.
  6. Knoop de draad 2-3x en dan trim de draad. Breng 3 μL instant drogende lijm aan op de knoop om de stabiliteit te vergroten. Snijd vervolgens de extra hechtende draad.
  7. Geef de muis een intraperitoneale injectie van buprenorfine (1 mg/kg).
  8. Breng de muis op een verwarmingskussen om zijn lichaamstemperatuur op 37 °C te houden en onderkoeling te voorkomen en te controleren totdat hij weer bij bewustzijn komt.
  9. Wanneer de muis volledig wakker is plaats het in een aparte houdkooi.
  10. Controleer de oogleden dagelijks om ervoor te zorgen dat ze gesloten en onbesmet blijven. Sluit de muis uit als er een ooglidopening wordt gevonden.
  11. Gebruik voor elektrofysiologische opname isoflurane vermengd met zuurstof om de muis te verdoven (2% inductie en 1,2-1,5% onderhoud).
  12. Verwijder de steken met een oogschaar om de oogbol bloot te leggen. Snijd de oogleden zorgvuldig af.
  13. Spoel het oog met lens oplossing en controleer het oog onder een microscoop voor de duidelijkheid. Sluit muizen met hoornvliesopacities of tekenen van infectie uit.

2. Craniotomie in de muis V1 verrekijker regio na monoculaire ontbering op de 4e dag

  1. Na het verdoven van de muis, controleer op de diepte van anesthesie door het gebrek aan reactie op een teen knijpen.
  2. Plaats en bevestig de muis op het stereotaxic-apparaat. Pas de hoogte van de oorstaaf en tandstaaf aan om de hersenen plat en stabiel te houden.
  3. Gebruik een verwarmingskussen om de lichaamstemperatuur te behouden.
  4. Breng een op aardolie gebaseerde oogzalf aan op het oppervlak van de ogen om ze vochtig te houden.
  5. Verwijder het haar op het hoofd van de muis om de huid bloot te leggen. Wrijf de huid met afwisselendscrubs jodium en 70% ethanol 3x.
  6. Inciseer een 8 x 8 mm gebied van de huid tussen de oren om de schedel bloot te leggen en het hoofdhuidweefsel te verwijderen. Verwijder vervolgens het bovenliggende bindweefsel met 30% waterstofperoxide.
  7. Boor een gat van 1 x 1 mm in de schedel boven het cerebellum. Breng een kleine botschroef in het gat als referentie.
  8. Voer een kleine craniotomie van 1 mm in diameter uit in het V1-verrekijkergebied van het contralaterale halfrond tot het achterstandsoog(figuur 1B, A-P: lambda -0,51-lambda +1,67 mm; M-L: -2,6– -3,0 mm; D-V: 0-1 mm). Verwijder voorzichtig het schedelfragment zonder de hersenen te kwetsen.
  9. Bedek het blootgestelde corticale oppervlak met 75 μL van 2% agarose bij 40 °C om uitdroging te voorkomen.
  10. Bevestig een wolfraamelektrode op het stereotaxic frame. Plaats de wolfraamelektrode verticaal op het oppervlak van de blootgestelde cortex, het verrekijkergebied van V1, om ervoor te zorgen dat de cellen die worden geregistreerd op beide ogen reageren.
  11. Gebruik wattenstaafjes om de ooggel te verwijderen en breng siliciumolie om de 2 uur op het oog.

3. Visuele stimulatie en elektrofysiologische opname

  1. Masker het ene oog met niet-transparante plastic plaat. Plaats een LCD-monitor op 23 cm van het oog van de muis.
  2. Verlaag de anesthesie tot 0,5-0,8% wanneer de muis volledig is verdoofd.
  3. Advance de micro-elektrode elektrode langzaam met een olie hydraulische micromanipulator. Stop het wanneer een hoge signaal-ruisverhouding wordt waargenomen en de elektrode wordt doorontwikkeld tot laag 4 (figuur 1C, ongeveer 250-450 μm in de diepte). Zorg ervoor dat de versterkingsfactor is ingesteld op 1.000, het filter op 300-100 Hz en de monstersnelheid op 40 Hz.
  4. Presenteer een full-field bewegende sinusoïdale rooster (Figuur 1D, 12 richtingen, 100% contrast, 2 Hz tijdelijke frequentie, 0,04 cycli per mate van ruimtelijke frequentie) op de LED-monitor.
  5. Meet de respons van de cel door het ipsilaterale en contralaterale oog afzonderlijk te stimuleren. Huidige 3-5x totaal.
  6. Meet de reacties van vijf tot acht cellen in elke penetratie. Voer vier tot zes penetraties in elke muis uit.
  7. Pas na de opname de isofluranestroomsnelheid aan tot 5% of meer, ga gedurende 1 min door met isoflurane blootstelling en voer vervolgens de cervicale dislocatie uit.
    OPMERKING: Afzonderlijke penetraties werden ten minste 200 μm uit elkaar verdeeld in de V1 verrekijkerzone.

4. Off-line spike sorting en data-analyse

  1. Detecteer pieken wanneer het ruwe signaal een drempelniveau overschrijdt. Lijn gevangen pieken uit op de eerste positieve of negatieve piek. Gebruik software om pieken uit verschillende cellen te detecteren.
  2. Stel twee cursors in: een voor positief en de andere voor negatieve afbuiging. Stel de spikesjabloon in (figuur 2A). Stel het sjabloongebied daarop in met de belangrijkste variatie tussen verschillende klassen spikes.
  3. Gebruik hoofdcomponentanalyse om ze te scheiden in clusters. Clustermethoden kunnen variëren tussen verschillende laboratoria.
  4. Classificeer de piek van een grens met behulp van het K-means algoritme.
  5. Correleer de oriëntatie met de spike firing rate en plot de oriëntatie tuning curven voor de ipsilaterale en contralaterale oog.
  6. Bereken de OD-index voor de eenheid, die de contralaterale/ipsilaterale responssterkteverhouding vertegenwoordigt:
    Equation 1
    waar Rcontra en Ripsi de optimale respons van de cel zijn voor respectievelijk het contralaterale en ipsilaterale oog, en Rspon de spontane activiteit van de cel is.
  7. Wijs OD-scores als volgt toe aan 1-7: − 1 tot −0,75 = 1; −0,75 tot −0,45 = 2; −0,45 tot −0,15 = 3; −0,15 tot 0,15 = 4; 0,15 tot 0,45 = 5; 0,45 tot 0,75 = 6; en 0,75 tot 1 = 7.
  8. Bereken de contralaterale bias-index (CBI):
    Equation 2
    waarbij N het celnummer is en nx gelijk is aan het celgetal met OD-scores gelijk aan x.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De hier beschreven experimentele resultaten maken succesvolle MD- en OD-plasticiteitsmetingen mogelijk van een beroofde en niet-achtergestelde muis tijdens de kritieke periode (P19-P32). Figuur 1 laat zien hoe single unit opnames uit te voeren in laag 4 van V1 de verrekijker zone voor het vergelijken van reacties in de ipsilaterale en contralaterale oog 4 dagen na MD. Figuur 2 toont de spike sorting en oriëntatie tuning metingen voor het stimuleren van de ipsilaterale en contralaterale ogen. Voor spikesortering is de spikesjabloon vastgesteld door de belangrijkste componentgewichten van de pieken te clusteren. Als voorbeeld in (Figuur 2A,B ),werden cel 01 en cel 02 geclassificeerd door spike sorting. De oriëntatie tuning bochten van enkele eenheden werden gemeten door stimulatie van de ipsilaterale en contralaterale ogen. Figuur 2C,D toont de oriëntatietuningcurven van vier monstercellen, waarin twee afkomstig zijn van de muis die MD onderging en de andere van de muis die dat niet deed. Onze resultaten tonen aan dat de vuursnelheid relatief dichtbij was door het stimuleren van het contralaterale en ipsilaterale oog in de muis 4 dagen na MD werd uitgevoerd (Figuur 2C). Echter, de vuursnelheid verkregen door het stimuleren van de contralaterale oog was veel sterker dan die verkregen door het stimuleren van het ipsilaterale oog in de niet-achtergestelde muis (Figuur 2D). Figuur 3A toont de verdeling van OD-scores voor alle eenheden en de CBI-index voor een muis die MD onderging (P28, 4 dagen na MD). Figuur 3B toont de OD-scores voor alle eenheden en de CBI-index van een niet-achtergestelde C57/BL6 muis (P26, geen MD). De CBI-index is 0,38 voor een MD muis en 0,67 voor een andere zonder MD.

De resultaten tonen aan dat de reactie van de V1 neuronen op het contralaterale oog op een stimulus was veel sterker dan de reactie van het ipsilaterale oog in de verrekijker segment van de niet-beroofde muis. Echter, 4 dagen na MD in de kritieke periode, de reactie van de meeste neuronen op stimulatie op het contralaterale oog was relatief dicht of zwakker dan de reactie op het ipsilaterale oog. Daarom hebben de V1 neuronen in kritieke perioden significante OD plasticiteit. MD verandert de relatieve sterkte van de reactie van de cel door het stimuleren van de contralaterale en ipsilaterale oog.

Figure 1
Figuur 1: Schematisch van het experiment met visuele ontbering. (A) Een schema voor het hechten van het ooglid. De naald gaat door het ooglid 2x en vervolgens 2-3 knopen worden gemaakt. Afbeeldingen 1–4 tonen de positie waar de naald door het ooglid loopt. (B) Schema opnemen in een verdoofde, met kop gefixeerde muis. Een vergrote weergave van V1 wordt weergegeven in de grijze cirkel en de verrekijkerzone is donkergrijs. De opnameplaatsen binnen de verrekijkerzone worden met kleine cirkels weergegeven. (C) Het coronale vlak van de muishersenen en de opnameplaatsen worden weergegeven in de laag 4 van V1. (D) Illustraties van de visuele prikkel van verschillende oriëntaties. Bij elke meting werden twaalf verschillende oriëntaties volledig gebruikt. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: Illustraties van de procedure voor gegevensanalyse. (A) Spikes werden gesorteerd met behulp van een commerciële software (zie Tabel met materialen). De golfvorm in het groen toont het gefilterde signaal (0,3-10 kHz). Twee cellen werden gesorteerd op de gefilterde gegevens. (B) Voorbeeld van de scheiding van stekelige activiteit op een enkele micro-elektrode door spike sorteren. De spike sorteermethode is een belangrijk onderdeel van de analyse. (C) Oriëntatie stemmingen van twee cellen om te reageren op de contralaterale (rode vaste lijn) en ipsilaterale (rode stippellijn) stimuli in een monoculaire-beroofdmuis (cel 01 en cel 02). (D) Oriëntatie stemmen van twee cellen om te reageren op contralaterale (blauwe vaste lijn) en ipsilaterale (blauwe stippellijn) oogstimuli in een niet-achtergestelde muis (cel 03 en cel 04). De foutbalk geeft de standaardfout van het gemiddelde (SEM) in elke meting aan. De 'black line's geven spontane activiteit aan. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: Verschuiving in de OD-index door MD. We registreerden de reactie van de cel vanuit de verrekijkerzone in de contralaterale hersenen door de ipsilaterale en contralaterale ogen individueel te stimuleren. We hebben de OD-index voor de afzonderlijke eenheden berekend en toegevoegd. (A) Verdeling van OD scores voor 38 neuronen opgenomen van een C57/BL6 muis die MD onderging van P28-P32. (B) Verdeling van OD scores voor 38 neuronen van een niet-achtergestelde C57/BL6 muis. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

   

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

We presenteren een gedetailleerd protocol voor MD en het meten van OD plasticiteit door single unit opname. Dit protocol wordt veel gebruikt in de visuele neurowetenschappen. Hoewel het MD-protocol niet ingewikkeld is, zijn er enkele kritieke chirurgische ingrepen die zorgvuldig moeten worden gevolgd. Ten eerste zijn er twee belangrijke details die de kwaliteit van de stiksels garanderen. De hechting is voldoende stabiel als de steken geconcentreerd zijn in het mediale gedeelte van het ooglid. Bovendien wordt 3 μL lijm op het hoofd van de knoop aangebracht om de stabiliteit van de knoop te verhogen om te voorkomen dat de ogen opnieuw worden geopend. Ten tweede moeten enkele belangrijke stappen worden genomen om de wondgenezing te verbeteren en ongemak te verminderen. De hechtingsmethode is erg belangrijk voor het protocol. Eerdere studies hebben aangetoond dat een eenvoudig continu hechtend patroon de voordelen heeft van een betere wondgenezing en kortere suturingstijd19,20. De draad moet dun en stabiel zijn om te voorkomen dat een grote wond wordt veroorzaakt en ongemak te verminderen. Een hechtingsnaald met een diameter van ongeveer 0,25 mm is geschikt voor het hechten en twee tot drie knopen zijn noodzakelijk.

Er zijn ook enkele belangrijke punten die aandacht moeten besteden aan in de opname. Controle van de verdovingsconcentratie is een belangrijke factor in elektrofysiologische opnames. Bij verdoofde dieren is het experiment zeer eenvoudig te controleren en zijn de resultaten zeer stabiel en betrouwbaar. Veel eerdere studies gebruikturethaan als verdovingsmiddel. Het is echter moeilijk om urethaan te gebruiken om de diepte van anesthesie bij muizen te controleren. Op lagere niveaus zijn de muizen niet volledig verdoofd en op hogere niveaus zijn de muizen vatbaar voor de dood. Isoflurane is meer geschikt als verdovingsmiddel in een muisstudie. Hoewel het bijna onmogelijk is om goede neurale activiteit te verkrijgen in de neocortex van muizen die meer dan 1% isofuraneontvangen 21,hebben de meeste V1-neuronen een goede visuele opgeroepen activiteit bij lagere niveaus van isoflurane. Dus, beginnen met een hogere concentratie van isoflurane (1%) om de muis te verdoven en vervolgens de isoflurane (0,5–0,8%) te verminderen wanneer de muizen volledig verdoofd zijn. Bovendien kunnen wisselende metingen van het achterstandsoog en het niet-achtergestelde oog de nauwkeurigheid van de experimentele resultaten garanderen. Het is niet gepast om de reactie van één oog vele malen te meten en vervolgens het andere oog te meten, omdat de elektrode kan bewegen en de intensiteit van de reactie van de cel kan veranderen tijdens opnames op lange termijn. Bovendien richt dit protocol zich op neuronen in laag 4, de primaire thalamo-ontvangerlaag in V1. Maar bij oudere muizen, die od plasticiteit vertonen die hoofdzakelijk door open oogpotentiatie worden gemedieerd, is het beter om in lagen 2 of 3 op te nemen, die plasticiteit voorbij de kritieke periode behouden. Daarom is het belangrijk om de corticale laminaire in opname te bepalen.

Er zijn nog enkele beperkingen in de methoden. Het berekenen van een relatief nauwkeurige CBI-index vereist 4-6 penetraties en meer dan 30 eenheden, omdat het opnemen van te weinig monsters zal leiden tot onjuiste resultaten. Maar het is niet gemakkelijk om meer dan 30 hoogwaardige eenheden te verkrijgen van een enkele muis. Een betere methode is het gebruik van multiunit opname, die voldoende eenheden kan bieden in een enkele meting. Daarnaast kunnen VEP-opname en IOI ook worden gebruikt om OD-plasticiteit17,18temeten. Single unit recording omvat de activiteit van individuele neuronen, terwijl VEP gaat het opnemen van de activiteit van de som van neuronen in de buurt van de elektrode. Maar single unit recording data opleveren geen informatie over synchronisatie tussen neuronen, terwijl VEP amplitudes afhankelijk zijn van temporele synchronisatie tussen neuronen22. Een omkering rooster wordt vaak gebruikt voor VEP meting. De meest gebruikte omkeringsfrequentie is 3-4 Hz. De exacte waarde wordt echter bepaald door de verversingssnelheid van de computer bij de presentatie van de rooster. OD plasticiteit wordt gemeten door het vergelijken van het gemiddelde van VEP amplitudes opgeroepen door de achtergestelde en niet-achtergestelde oog. De IOI-techniek kan effectief detecteren het bloed zuurstofniveau afhankelijk signaal opgeroepen door contralaterale en ipsilaterale stimulatie. Het zou de OD plasticiteit van een groot gebied in V1 kunnen tonen.

Samengevat zijn single unit recording en IOI geschikt voor acute anesthesie-experimenten. In de toekomst zullen MD- en OD-plasticiteitsmetingen in combinatie veel worden gebruikt bij de studie van neurale plasticiteit als experimentele methode.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen hebben.

Acknowledgments

Deze studie werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (81571770, 81771925, 81861128001).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
502 glue M&G Chenguang Stationery Co., Ltd. AWG97028
Acquizition card National Instument PCI-6250
Agarose Biowest G-10
Amplifier A-M system Model 1800
Atropine Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd A135946-5
Brain Stereotaxic Apparatus RWD Life Science Co.,Ltd 68001
Cohan-Vannas spring scissors Fine Science Tools 15000-02
Contact Lenses Solutions Beijing Dr. Lun Eye Care Products Co., Ltd. GM17064
Cotton swabs Henan Guangderun Medical Instruments Co.,Ltd
Fine needle holder SuZhou Stronger Medical Instruments Co.,Ltd CZQ1370
Forcep 66 Vision Tech Co., Ltd. 53320A
Forcep 66 Vision Tech Co., Ltd. 53072
Forcep 66 Vision Tech Co., Ltd. #5
Heating pad Stryker TP 700 T
Illuminator Motic China Group Co., Ltd. MLC-150C
Isoflurane RWD Life Science Co.,Ltd R510-22
LCD monitor Philips (China) Investment Co., Ltd. 39PHF3251/T3
Microscope SOPTOP SZMT1
Noninvasive Vital Signs Monitor Mouseox
Oil hydraulic micromanipulator NARISHIGE International Ltd. PC-5N06022
Petrolatum Eye Gel Dezhou Yile Disinfection Technology Co., Ltd. 17C801
Spike2 Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK Spike2 Version 9
Surgical scissors 66 Vision Tech Co., Ltd. 54010
Surgical scissors 66 Vision Tech Co., Ltd. 54002
Suture Needle Ningbo Medical Co.,Ltd 3/8 arc 2.5*8
Tungsten Electrode FHC, Inc L504-01B
Xylocaine Huaqing

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Effects of monocular deprivation in kittens. Naunyn-Schmiedebergs Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. 248 (6), 492-497 (1964).
  2. Daw, N. W., Fox, K., Sato, H., Czepita, D. Critical period for monocular deprivation in the cat visual cortex. Journal of Neurophysiology. 67 (1), 197-202 (1992).
  3. Guire, E. S., Lickey, M. E., Gordon, B. Critical period for the monocular deprivation effect in rats: assessment with sweep visually evoked potentials. Journal of Neurophysiology. 81 (1), 121-128 (1999).
  4. Wang, L., Sarnaik, R., Rangarajan, K. V., Liu, X., Cang, J. Visual receptive field properties of neurons in the superficial superior colliculus of the mouse. Journal of Neuroscience. 30 (49), 16573-16584 (2010).
  5. Niell, C. M. Cell Types, circuits, and receptive fields in the mouse visual cortex. Annual Review of Neuroscience. 38 (1), 413-431 (2015).
  6. Lee, S. H., et al. Activation of specific interneurons improves V1 feature selectivity and visual perception. Nature. 488 (8), 379-383 (2012).
  7. Cossell, L., et al. Functional organization of excitatory synaptic strength in primary visual cortex. Nature. 518 (2), 399-403 (2015).
  8. Lacaruso, M. F., Gasler, L. T., Hofer, S. B. Synaptic organization of visual space in primary visual cortex. Nature. 547 (7), 449-452 (2017).
  9. Metin, C., Godement, P., Imbert, M. The primary visual cortex in the mouse: Receptive field properties and functional organization. Experimental Brain Research. 69 (3), 594-612 (1988).
  10. Marshel, J. H., Garrett, M. E., Nauhaus, I., Callaway, E. M. Functional specialization of seven mouse visual cortical areas. Neuron. 72 (6), 1040-1054 (2011).
  11. Gordon, J. A., Stryker, M. P. Experience-dependent plasticity of binocular responses in the primary visual cortex of the mouse. The Journal of Neuroscience. 16 (10), 3274-3286 (1996).
  12. McGee, A. W., Yang, Y., Fischer, Q. S., Daw, N. W., Strittmatter, S. M. Experience-driven plasticity of visual cortex limited by myelin and Nogo receptor. Science. 309 (5744), 2222-2226 (2005).
  13. Sawtell, N. B., et al. NMDA receptor-dependent ocular dominance plasticity in adult visual cortex. Neuron. 38 (6), 977-985 (2003).
  14. Hofer, S. B., Mrsic-Flogel, T. D., Bonhoeffer, T., Hubener, M. Prior experience enhances plasticity in adult visual cortex. Nature Neuroscience. 9 (12), 127-132 (2006).
  15. Crozier, R. A., Wang, Y., Liu, C., Bear, M. F. Deprivation-induced synaptic depression by distinct mechanisms in different layers of mouse visual cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (4), 1383-1388 (2007).
  16. Tagawa, Y., Kanold, P. O., Majdan, M., Shatz, C. J. Multiple periods of functional ocular dominance plasticity in mouse visual cortex. Nature Neuroscience. 8 (3), 380-388 (2005).
  17. Lickey, M. E., Pham, T. A., Gordon, B. Swept contrast visual evoked potentials and their plasticity following monocular deprivation in mice. Vision Research. 44, 3381-3387 (2004).
  18. Cang, J., Kalatsky, V. A., Lowel, S., Stryker, M. P. Optical imaging of the intrinsic signal as a measure of cortical plasticity in the mouse. Vision Neuroscience. 22 (5), 685-691 (2005).
  19. Khan, I. U., et al. Evaluation of different suturing techniques for cystotomy closure in canines. Journal of Animal & Plant Sciences. 23 (4), 981-985 (2013).
  20. Weisman, D. L., Smeak, D. D., Birchard, S. J., Zweigart, S. L. Comparison of a continuous suture pattern with a simple interrupted pattern for enteric closure in dogs and cats: 83 cases (1991-1997). Journal of the American Veterinary Medical Association. 214 (10), 1507-1510 (1999).
  21. Heneghan, C. P. H., Thornton, C., Navaratnarajah, M., Jones, J. G. Effect of isoflurane on the auditory evoked response in man. BJA: British Journal of Anaesthesia. 59 (3), 277-282 (1987).
  22. Mitzdorf, U. Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomenal. Physiological Reviews. 65 (1), 37-100 (1985).

Tags

Ontwikkelingsbiologie Kwestie 156 visuele cortex monoculaire ontbering kritieke periode oculaire overheersing plasticiteit ontwikkeling oriëntatie tuning
Monoculaire visuele ontbering en oculaire dominantie plasticiteit meting in de muis primaire visuele cortex
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chen, K., Zhao, Y., Liu, T., Su, Z., More

Chen, K., Zhao, Y., Liu, T., Su, Z., Yu, H., Chan, L. L. H., Liu, T., Yao, D. Monocular Visual Deprivation and Ocular Dominance Plasticity Measurement in the Mouse Primary Visual Cortex. J. Vis. Exp. (156), e60600, doi:10.3791/60600 (2020).

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