Utilizzando la risposta optocinetico per studiare la funzione visiva del pesce zebra
2 febbraio 2010
Risposta optocinetico è stato ampiamente utilizzato per valutare le funzioni visive di zebrafish larvale. Tuttavia, il protocollo standard per il pesce larvale non è ancora facile applicazione negli adulti 1-5. Qui, vi presentiamo come misurare l'okr di zebrafish adulti utilizzando un nuovo protocollo di cui è stabilito nel nostro laboratorio.
Ciao a tutti. Mi chiamo Mean Jing e provengo dall'USTC. Come sappiamo, la risposta optocinetica, o OKR per brevità, è un test comportamentale in cui un animale muove gli occhi per seguire un gradiente.
Muovendosi intorno ad esso. Questo comportamento è stato ampiamente utilizzato per valutare le funzioni visive dei larve di pesce zebra.
Tuttavia, il metodo che utilizza il prodigal standard per fissare i pesci larvali non è facilmente applicabile agli adulti. In questo video, vi mostreremo un nuovo prodigal che rende possibile registrare la risposta optocinetica (OKR) negli adulti. Inoltre, a scopo comparativo, illustreremo il test OKR per i pesci larvali e il test OMR per i pesci adulti.
E con OMR intendo la risposta motoria. Ora vi mostrerò l'aspetto della nostra app personalizzata per l'OKR. Ha un bell'aspetto, vero?
In questa configurazione, esiste una base a griglia azionata da un motore. Il tubo a griglia poggia su questa base e ruota insieme ad essa. Una piastra della camera viene posizionata sopra la base a griglia, ma non ruota, e una lampada circolare viene utilizzata per illuminare la griglia.
E questo è tutto. Basta posizionare la camera per i pesci sulla piastra della camera e siamo pronti a iniziare. Ciao, sono Sui.
Ciao, sono W. Stiamo lavorando nello sviluppo neurale e nell'ELL dell'USPC. Oggi vi mostreremo il test di prestazione elevata del pesce zebra. Ok, cominciamo.
Prima di tutto, vi mostreremo come abbiamo eseguito il test OKR per i zebrafish adulti. Ora inserite la spugna nella camera per i pesci e versate un po' d'acqua al suo interno. Premete leggermente la spugna per eliminare le bolle d'aria.
Ora vi mostreremo come fissare il pesce con spilli, passo dopo passo. Ora muoviamo leggermente il pesce per assicurarci che la pinna dorsale sia rivolta verso l'alto e stendiamo la coda per rendere il corpo dritto. Utilizzate la pinza arteriosa per fissare la pinna caudale e attaccate la pinza alla camera usando l'argilla modellabile.
Dopo la fissazione, versare ulteriore acqua nella camera e soffiare un po' d'acqua verso il pesce per farlo svegliare. Ora abbiamo finalmente terminato la preparazione ed siamo pronti per la vera avventura: il test OKR.
Si noti che i due oggetti nella parte superiore dello schermo sono semplicemente il riflesso del reticolo sulla testa del perno. Ora vediamo come abbiamo eseguito il test dell'OKR nella larva. Abbiamo messo il pesce maschio e femmina nel serbatoio di accoppiamento e li abbiamo lasciati deporre le uova.
Quindi raccogliamo le uova e le trasferiamo in una capsula di vetro. Utilizziamo la soluzione di metilcellulosa per fissare i pesci larvali. La soluzione deve essere raffreddata rapidamente dopo essere stata riscaldata.
Quindi immergiamolo in acqua ghiacciata e agitiamolo delicatamente fino a quando diventa trasparente. Ora aggiungere 20 millilitri di metilcellulosa in una capsula. Assicurarsi che non ci siano bolle d'aria nella soluzione.
Disporre i larve in fila nella soluzione. Aggiungere una minuscola bolla d'aria di un microlitro nel campo visivo in modo da poter vedere il riflesso della graduazione. Questa è la dimostrazione del comportamento OKR dei larve di pesce zebra di tipo selvatico.
Alla fine, vi mostreremo come eseguire il test OMR per pesci zebra adulti. Per prima cosa, catturate un pesce e mettetelo in una camera per pesci. Ora posizionate la camera per pesci al suo posto.
Quindi installare un cilindro bianco al centro della camera in modo che i pesci non possano superare il centro prima del test. È preferibile lasciare che i pesci si abituino a questa condizione di illuminazione per un minuto. Bene, questa è la dimostrazione del test OMR per pesci zebra adulti.
Vi abbiamo appena mostrato come eseguire il test OKR su pesci zebra adulti. In questo test, abbiamo tentato di fissare il pesce zebra con dei perni invece che con metilcellulosa. Utilizzando questo metodo, siamo riusciti a registrare una risposta forte che è durata oltre quattro ore.
Questo darà agli sperimentatori abbondante tempo.
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Panoramica
La risposta optocinetica (OKR) è un test comportamentale utilizzato per valutare le funzioni visive dei zebrafish larvali. Questo articolo presenta un nuovo protocollo per la misurazione della risposta optocinetica negli zebrafish adulti, affrontando i limiti dei metodi esistenti.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Analisi del Comportamento
- Scienza della Visione
Sfondo
- L'OKR è un metodo ben consolidato per valutare la funzione visiva.
- I protocolli precedenti si sono concentrati principalmente sui zebrafish larvali.
- Esiste la necessità di metodi standardizzati applicabili ai zebrafish adulti.
- Questo studio mira a colmare questa lacuna con un nuovo protocollo.
Scopo dello studio
- Sviluppare un metodo affidabile per misurare la risposta optocinetica nel pesce zebra adulto.
- Migliorare la comprensione dell'elaborazione visiva nel pesce zebra adulto.
- Fornire un protocollo standardizzato per le ricerche future.
Metodi Utilizzati
- Sviluppo di una nuova configurazione sperimentale per zebrafish adulti.
- Implementazione di stimoli visivi per indurre la risposta optocinetica (OKR).
- Analisi quantitativa delle risposte nei movimenti oculari.
- Confronto con i protocolli esistenti per zebrafish larvali.
Risultati principali
- Il nuovo protocollo misura con successo la risposta optocinetica nei zebrafish adulti.
- I risultati indicano differenze significative nella risposta visiva rispetto agli stadi larvali.
- Il metodo mostra potenzialità per applicazioni più ampie nelle neuroscienze visive.
- I dati supportano la validità del nuovo protocollo per studi futuri.
Conclusioni
- Lo studio fornisce un approccio innovativo per la valutazione della funzione visiva nel pesce zebra adulto.
- I risultati contribuiscono alla comprensione dell'elaborazione visiva attraverso le diverse fasi della vita.
- Il nuovo protocollo può facilitare ulteriori ricerche nei modelli di pesce zebra.
Domande Frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La valutazione della funzione visiva nel pesce zebra adulto consente una riduzione del rischio meccanicistica di bersagli nel campo delle neuroscienze, correlati all'elaborazione sensoriale e alla salute retinica. Il saggio della risposta optocinetica (OKR) fornisce un'indicazione quantitativa basata sul comportamento, utile per la validazione dei bersagli nei flussi di scoperta. Questo metodo supporta un'elevata affidabilità predittiva, collegando manipolazioni genetiche o farmacologiche a output visivi funzionali in un sistema rilevante per la malattia.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi dell'integrità della via visiva e del coinvolgimento funzionale del bersaglio nel pesce zebra adulto.
- Valore operativo: Fornisce un saggio comportamentale riproducibile per ridurre i rischi associati a bersagli che influenzano la funzione sensoriale o neurale.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Genera misurazioni quantitative dei movimenti oculari adatte per lo screening ad alto contenuto di librerie di composti.
- Valore operativo: Utilizza un apparato appositamente costruito con stimoli visivi standardizzati per garantire la coerenza del saggio tra diverse esecuzioni.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Supporta la continuità dai modelli larvali a quelli adulti, consentendo la caratterizzazione della funzione visiva in base alla durata della vita.
- Valore operativo: Dimostra stabilità durante periodi prolungati di registrazione (fino a 4 ore), facilitando studi longitudinali o basati su serie temporali.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il saggio OKR si inserisce nel percorso di scoperta che va dal test dell'ipotesi sul bersaglio alla validazione preclinica, in particolare per i programmi di neuroscienze e di modalità sensoriali.
- Biologia della scoperta: Supporta la validazione funzionale di geni o composti che modulano l'elaborazione visiva e la circuitria neurale.
- Screening: Fornisce output quantificabili di variabili dipendenti (risposta del tracciamento oculare) per il confronto degli effetti dei composti.
- Analisi: Consente l'analisi statistica dell'entità e della durata della risposta per supportare decisioni di avanzamento o interruzione.
- Ricerca traslazionale: Offre un sistema rilevante per la malattia per modellare il malfunzionamento visivo attraverso le diverse fasi dello sviluppo.
- Riutilizzo aziendale: Rappresenta una piattaforma riutilizzabile per team interfunzionali che studiano fenotipi sensoriali.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva nella selezione delle target riducendo l'ambiguità meccanicistica nei percorsi visivi.
- Valore operativo: Fornisce letture comportamentali standardizzate e scalabili con variabilità minima.
- Valore strategico: Migliora l'efficienza del capitale consentendo uno screening funzionale in fase precoce, prima dei modelli mammiferi costosi.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione dei target aggiustata per il rischio, basata sulla validazione fenotipica in un sistema vertebrato.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nel manipolaggio dei zebrafish, nelle neuroscienze comportamentali e nella progettazione di stimoli visivi.
- È basato su un apparato personalizzato dotato di reticolo azionato da motore, camera di illuminazione e sistema di fissazione.
- Necessita della standardizzazione della preparazione dei pesci, delle condizioni dell'acqua e dell'illuminazione tra diversi operatori.
- Comporta considerazioni sull'adattamento quando si trasferiscono protocolli tra modelli larvali e adulti.
- È limitato dalla necessità di una fissazione manuale esperta e dalla potenziale variabilità nella risposta dei pesci.
