斑马鱼光遗传学：激活基因改造的体感神经元以研究幼鱼行为反应

- 在 斑马鱼 幼虫， a 视觉 刺激 可以 激活 躯体感觉 神经元 和 触发 一个 逃逸 反应。 有 是 二 类型 的 如此 神经元 发现 在 的 幼虫， 三叉神经 和 Rohon-Beard 神经元 我们 能 操作 的 活性 的 这些 神经元 由 修饰 它们 到 表达 转基因的 光敏感的 离子 通道 这 方法 是 称为 光遗传学

为了 执行 这 技术, 安装 a 转基因 幼虫 与 的 背侧 侧面 面对 向上 在 琼脂糖 凝胶 和 位置 它 下 a 解剖 显微镜 使用 a 剃刀 刀片 至 解离 a 楔形 部分 的 琼脂糖 从 左右 的 卵黄 和 尾部 填充 这 面积 与 卵 水 拉 的 琼脂糖 远离 从 的 躯干 和 尾部 的 的 幼虫

位置 的 尖端 的 一个 视神经 电缆 接近 的 躯干 其中 的 细胞 身体 的 的 Rohon-Beard 神经元 是 位于 递送 a 脉冲 的 蓝色 激光 光 在……之后 暴露 到 的 蓝色 光 的 转基因的 光敏感的 离子 通道 在 的 神经元的 膜 开放， 允许 离子 到 进入， 触发 一个 动作 潜力 那 引发 的 逃逸 反应 记录 的 幼虫的 行为 使用 a 高速 相机

在 本 示例 方案中，我们 将 固定 表达 一种 通道视紫红质 变体 的 Rohon-Beard 神经元，以 激活 该 神经元，并 观察 其 行为学反应。

- 制作 1.5% 低熔点 琼脂糖 在 双蒸馏 水 和 储存 在 a 42 度 摄氏度 热 阻断 到 防止 它 从 固化。 使用 a 玻璃 巴斯德 移液器， 转移 一 的 这 预筛 幼虫 进入 a 管 的 1.5% 低熔点 琼脂糖 与 作为 微小的 蓝色 胚胎 水 作为 尽可能。 然后 转移 的 幼虫 在 a 滴 的 琼脂糖 到……上 a 小 佩特里 培养皿

下方 a 解剖 显微镜, 位置 的 幼虫 背侧 侧面 上 当 的 琼脂糖 是 凝固的， 使用 a 薄 剃刀 刀片 到 切割 远离 琼脂糖 从 两者 侧面 的 的 幼虫 填充 的 面积 周围 的 琼脂糖 与 胚胎 蓝色 水

接下来， 制作 二 对角线 切口 的 两者 侧面 的 的 卵黄， 是 仔细的 不 到 尼克 的 幼虫 之后， 拉 的 琼脂糖 远离 从 的 躯干 和 的 尾部 的 的 幼虫

现在 安装 的 高速 相机 到……上 的 解剖 显微镜 和 连接 的 相机 至 的 计算机 然后 转动 在 的 计算机 和 的 高速 相机 打开 的 视频 成像 软件 和 调节 的 相机 设置 接下来， 连接 的 视神经 电缆， 的 激光， 和 的 刺激器 一起。 然后 转动 在 的 刺激器 和 设置 它 到 a 最大值 的 5 伏特 和 a 脉冲 持续时间 的 5 毫秒 随后， 翻转 开启 的 激光

接下来， 使用 的 荧光的 解剖 显微镜 到 位置 的 尖端 的 的 视神经 电缆 接近 a 神经元 细胞 身体 与 ChEF-tdTomato 表达 递送 a 脉冲 的 蓝色 光 到 激活 的 感觉 神经元 然后 记录 的 反应 使用 a 高速 相机 设置 在 500 或 1,000 帧 每 第二 和 重复 的 实验 与 在 最少 1 分钟 之间 激活 到 避免 习惯化

为了 释放 的 幼虫, 撬开 分离 的 琼脂糖 与 镊子 和 是 谨慎 不 到 损伤 的 动物 然后 转移 它 进入 新鲜 蓝色 胚胎 水 的 动物 能 是 允许 到 开发 此外， 和 的 实验步骤 能 是 重复 在 年长的 阶段 该 胚胎 可以 也 是 重新封片 用于 高分辨率 共聚焦 成像 的 的 活化的 细胞 在 顺序 到 相关 的 行为 与 细胞的 结构