斑马鱼行为篇（101）：斑马鱼视神经挤压损伤模型

脑声常谈

2024-11-30 10:24发布于上海科普领域创作者

选用3-6个月龄的雄性和雌性野生型AB品系斑马鱼进行实验，所有成年斑马鱼均在斑马鱼饲养系统中饲养，光照周期为14小时/10小时（明/暗），水的温度为28.5℃，PH值为7.5、电导率为500μs/cm，并且每天喂食两次盐水虾。
将野生型AB品系斑马鱼随机分为6组，分别为对照组，视神经挤压损伤后第1、4、7、10、14天组，对成年斑马鱼建立视神经挤压损伤模型。成年斑马鱼在0.02%三卡因溶液中麻醉充分后，放在铺有潮湿的纸巾的培养皿中，眼睛朝上。将斑马鱼置于体视显微镜下，在去除斑马鱼眼睛周围的结缔组织后，眼睛被轻微地拉出眼眶，暴露视神经和眼动脉。将Dumont5号镊小心地放置在视神经周围，在距视神经头0.5mm处夹伤视神经10s，避免损伤眼动脉及眼球。成功的斑马鱼视神经挤压损伤模型表现为在透明的视神经髓鞘内出现了一个明显的间隙。随后，斑马鱼眼睛被放回眼眶内，斑马鱼被送回鱼缸中进行恢复。
图片
斑马鱼视神经挤压损伤模型示意图
斑马鱼视神经损伤评估：
使用视动反应和眼动反应检测斑马鱼视神经损伤后视功能恢复状况。对照组成年斑马鱼有稳定的视动反应，能够持续追踪光栅游动。斑马鱼在视神经挤压损伤后第1天和4天时，视动反应严重受损，表现为不再追随光栅移动，而是杂乱无章地游动。随着时间的推移，视动反应逐步恢复，斑马鱼在视神经挤压损伤后第10天和第14天时，视动反应逐渐恢复到损伤前水平。    
检测斑马鱼视神经挤压损伤后眼动反应的变化，斑马鱼在视神经损伤后第1天和4天时无眼动反应，而在第7天时少部分斑马鱼中可检测到眼动反应，在斑马鱼视神经挤压损伤后第10天和14天，眼动反应逐渐恢复到损伤前水平。
图片
视动反应（optomotor response，OMR）
OMR装置由外到内，依次由环形的白色灯光，滚动的黑白光栅，透明的圆柱形鱼缸及不透明的圆柱形阻挡物组成；在环形的白色灯光照射下，内侧贴有黑白条纹白纸的透明塑料圆柱旋转时，可以形成滚动的黑白光栅刺激，并且旋转的速度和方向以及黑白光栅的间距可以进行调整；成年斑马鱼在一个透明的圆柱形鱼缸中可以自由游动，不透明的圆柱放在鱼缸正中央，用来防止斑马鱼直接穿过中央区域游动；当黑白光栅转动时，斑马鱼会追随光栅做规律游动。每条鱼都在连续两次的一分钟试验中进行视动反应测试；刺激模式的旋转方向一个是顺时针，另一个是逆时针，方向是随机的，这样做是为了排除任何方向性偏差；视动反应的符合率是斑马鱼追正确追随光栅游动的时间占整个观察时间的比例。
图片    
斑马鱼视动反应检测装置示意图
A：斑马鱼视动反应装置侧视图；B：斑马鱼视动反应装置俯视图，斑马鱼视动反应装置由环形的白色灯光，滚动的黑白光栅，透明的圆柱形鱼缸及不透明的圆柱形阻挡物组成。
眼动反应（optokinetic response，OKR）
OKR装置和视动反应装置类似，由外到内，依次由环形的白色灯光，滚动的黑白光栅及透明的圆柱形鱼缸组成；将斑马鱼身体固定在透明的圆柱形鱼缸底部，使斑马鱼眼睛位于圆柱形鱼缸正中央；在黑白光栅刺激下，斑马鱼眼睛会追随光栅转动，直至其眼睛不能再继续转动后，以一个急剧的眼球颤动回到正位，随后进入下一个循环；为了确定视力，周/度（cyclesperdegree，cpd）使用以下公式计算：cpd=1/2[arctan(h/2a)]，其中a是从斑马鱼晶状体中心到光栅的距离，h是观察到OKR的最小光栅的一个周期的长度。

往期推荐



参考文献：

  • Lemmens K, Bollaerts I, Bhumika S, et al. Matrix metalloproteinases as promising regulators of axonal regrowth in the injured adult zebrafish retinotectal system [J]. The Journal of comparative neurology, 2016,524(7):1472-1493.
  • 胡海坚.非侵入式频闪光促进斑马鱼视神经再生的作用和机制研究[D].南昌大学,2024.
  • Maaswinkel H, Li L. Spatio-temporal frequency characteristics of the optomotor response in zebrafish [J]. Vision Res, 2003,43(1):21-30.
  • Zou SQ, Yin W, Zhang MJ, et al. Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish [J]. Journal of visualized experiments : JoVE, 2010,2(36):1742.
  • Cameron DJ, Rassamdana F, Tam P, et al. The optokinetic response as a quantitative measure of visual acuity in zebrafish [J]. Journal of visualized experiments : JoVE, 2013,80.    

找实验方法，上脑声常谈

欢迎加入

斑马鱼行为实验交流群

扫码邀请入群


方法检索教程

查看原图 41K