Method Article
* These authors contributed equally
توفر إزالة العيون، وتسمى أيضا استئصال، استراتيجية مفيدة لدراسة جوانب البصرية، عبر مشروط، واللدونة التنموية على طول الجهاز البصري الثدييات لأنه يدفع رجعة فيه جزئي (أحادي) أو كاملة (مجهر) فقدان البصر. نحن هنا وصف نهج تكرار للغاية ومباشر على أداء في الجسم الحي استئصال.
استئصال أو الاستئصال الجراحي للعين عموما يمكن أن تعتبر نموذجا لإزالة التدفعات الواردة العصبية. أنه يوفر أداة قيمة لدراسة مختلف جوانب البصرية، عبر مشروط واللدونة التنموية إلى جانب النظام البصري الثدييات 1-4.
هنا، علينا أن نظهر تقنية أنيقة وبسيطة لإزالة واحدة أو كلتا العينين في الماوس، والتي يتم التحقق من صحة في الفئران من 20 يوما من العمر تصل إلى البالغين. باختصار، يتم استخدام ملقط منحني تطهيرها لكبح العصب البصري وراء العين. بعد ذلك، يتم تنفيذ حركات دائرية لتقليص العصب البصري وإزالة مقلة العين. مزايا هذه التقنية هي استنساخ عالية، والحد الأدنى لعدم وجود نزيف، والانتعاش السريع بعد العمليات الجراحية والتعلم عتبة منخفضة للغاية بالنسبة للمجرب. وبالتالي، كمية كبيرة من الحيوانات يمكن التلاعب بها ومعالجتها مع الحد الأدنى من الجهد. طبيعة تقنية قد يحرض ضرر طفيف لشبكية العين أثناء العملية. هذه الآثار الجانبية يجعل هذه الطريقة مناسبة أقل بالمقارنة مع ماهاجان وآخرون (2011) 5 إذا كان الهدف هو جمع وتحليل أنسجة الشبكية. أيضا، لدينا وسيلة يقتصر على فتح بعد العين الأعمار (الماوس: P10 - 13 فصاعدا) منذ مقلة العين يحتاج إلى النازحين من المقبس دون إزالة الجفون. وقد تم مؤخرا تطبيق في الجسم الحي تقنية استئصال الموضحة في هذه المخطوطة بنجاح مع تعديلات طفيفة في الفئران ويبدو من المفيد دراسة المسار البصري وارد من القوارض بشكل عام.
إزالة العين وبالتالي التدمير لا رجعة فيه سطح مستقبلات حسية (الشبكية)، يفرض خسارة كبيرة من المدخلات الحسية على طول المسار البصري. وقد أثبت هذا النموذج في استئصال النظام البصري الأحداث والبالغين لتكون ذات قيمة في فهم التنمية، اللدونة وظيفة المراكز البصرية المختلفة 1-4. يمكن للعواقب الجزيئية الخلوية والفسيولوجية لهذا الحرمان الحسي توفر نظرة ثاقبة كيف تطور طبيعي وينظم وكيف أنشئت الدوائر القشرية مواجهة وتغيير بنيتها ووظيفتها في استجابة لذلك تغيير واسعة النطاق في التجربة.
أساليب مختلفة من الحرمان البصرية موجودة وأنهم جميعا لديهم مزايا محددة في البحوث المتعلقة الرؤية. على سبيل المثال تربية الظلام على وجه التحديد يلغي النشاط مدفوعة بصريا إلا أنه لا يؤثر على النشاط العفوي في شبكية العين. visua بالمثل، الغرز غطاء أو بقع العين إزالة منقوشةل إدخال دون إزعاج النشاط العفوي كنها تسمح تغلغل ضوء مشتتة من خلال عيون مغلقة. هذه الأساليب هي انعكاس ولقد ثبت أن تكون ذات قيمة في فهم دور نمط الرؤية وعلى مستوى منخفض ارتباط المدخلات مجهر النحت في الدوائر القشرية خلال تطوير 6-8. في مجال البحوث الزرق، والعصب البصري نموذج سحق في الحيوانات البالغة وقد استخدم على نطاق واسع لأنه يضع الفقدان التدريجي لشبكية العين المدخلات الخلايا العقدية التي تشكل العصب البصري 9،10. على الجهة الأخرى، استئصال، حيث العين وبالتالي تتم إزالة الشبكية تماما وعلى الفور، هو الخيار المناسب من الحرمان عندما يكون الهدف هو إزالة لا رجعة فيه رؤية كل من العفوية ومنقوشة في وقت واحد. أنه يدفع أيضا اختلال النشاط العين القوي التي يمكن أن تعزز إشارة إلى نسبة الضوضاء في دراسات الخرائط النشاط 11،12. مقارنة التغييرات الوظيفية والهيكلية استجابة لاستئصال مع البيئة نظام التشغيل بعد الحرمان بطرق أقل جذرية مثل خياطة غطاء على سبيل المثال، قد فضح أيضا رؤى جديدة في دور النشاط العفوي الشبكية في كلا النوعين التماثل الساكن ومتشابك من اللدونة.
استئصال يتسبب في فقدان التأثيرات الغذائية في أهداف الشبكية مباشرة. على سبيل المثال، يتم downregulated مستويات عامل التغذية العصبية بشكل كبير في النواة الركبية الجانبية (LGN) وأكيمة متفوقة من الكبار الفئران منزوعة النواة 13. أنواع الاكسجين التفاعلية، والتي تعمل بوصفها جزيئات رسول التوسط إعادة الهيكلي، تم الكشف أيضا في هياكل تحت القشرية من الفئران الكبار النظام البصري 14. وعلاوة على ذلك، دبيقي وتفعيل astroglial عبر مختلف هياكل تحت القشرية الهدف البصرية في الماوس تحدث في فترة زمنية محددة بعد استئصال أسبوع واحد 15. معا، نتائج إزالة التدفعات الواردة في الاستجابات البصرية تحت القشرية مختلفة في الدبقية، المستوى الهيكلي والجزيئي. على الرغم من هذه تحت القشرةآثار، فإنه لا توريط بالضرورة آثار على مستوى القشرية 16. الجدير بالذكر، اللدونة القشرية عبر الوسائط، بما في ذلك التعديلات في المناطق الحسية الأخرى إلى جانب تعزيز المدخلات غير البصرية إلى القشرة البصرية المحرومة تحدث بعد كل من أحادي (ME) 3،4،17،18 ومجهر (BE) 1،17 استئصال.
وبصرف النظر عن المساهمة في علم الأعصاب البصرية، استئصال كنوع من إزالة التدفعات الواردة يمكن استخدامها لدراسة التوازن بين 19 اعصاب والاعصاب 20-22 خصائص الجهاز العصبي المركزي.
ووصف إجراءات مختلفة لأداء استئصال بالفعل في الأدب. منهجيات معينة في الجسم الحي ME في الجرذان والفئران هي أقل وضوحا بسبب باجتزاء غير الضروري للعضلات والأنسجة المدارية 23-25. منشورات أخرى مثل ماهاجان وآخرون (2011) 5 توفر بروتوكول مفصل باستخدام تشريح حادة لمجموعة عالية الإنتاجية من العيون لدراسة الارتباط الوراثي، النمط الظاهري، من المحتمل بعد الوفاة. لهذا الغرض، وطريقة مريحة وسريعة. ومع ذلك، وهذه الطريقة أقل ملاءمة لفي الجسم الحي استئصال عندما يختار واحدة لدراسة مسار البصري وارد بعد استئصال (في الحيوانات الحية) بدلا من العين نفسها. في مثل هذا الوضع، وبقاء بعد استئصال هو من أهمية كبيرة. أيضا، الحد الأدنى من الضرر في الجسم الحي والمحافظة على العصب البصري والنسيج المدارية غير مواتية. هنا، نقدم طريقة استئصال بديل، أكثر مماثلة لتلك التي وصفها Faguet وآخرون (2008) 26، التي توفر خصائص معينة مفيدة: أنه يرتبط مع انتعاش سريع بعد الجراحة ويتميز التعلم عتبة منخفضة جدا للباحثين. بشكل عام، أساليب مختلفة مكملة اعتمادا على محور البحوث اللاحقة: مورفولوجيا العين أو المسار البصري البحوث.
ve_content "> باختصار، قلع يمكن تطبيقها من البحوث التحقيقات في الرؤية نحو التماثل الساكن وعبر الوسائط اللدونة الدماغ، والخصائص استجابة الدبقية، والاستقرار محور عصبي. في هذه المقالة تصور، علينا أن نظهر وسيلة عملية وموثوق بها لفي الجسم الحي في استئصال العين الماوس.تمت الموافقة على جميع التجارب من قبل لجنة الأبحاث الأخلاقية من جامعة الكويت لوفين و كان بما يتفق بدقة مع توجيه مجلس الجماعات الأوروبية في 22 سبتمبر 2010 (2010/63 / الاتحاد الأوروبي) ومع التشريع البلجيكي (KB من 29 مايو 2013). تم بذل كل جهد ممكن لتقليل معاناة الحيوانات وتقليل عدد الحيوانات.
1. العلاج والتخدير الحيوان
2. إزالة العين
العناية 3. بعد المنطوق
ويوضح الشكل 1 إزالة ناجحة من العين باستخدام بروتوكول صفها ويتميز عدم وجود نزيف أو أي ضرر مادي واضح للأنسجة المدارية أو محجر العين (أرقام 1A، 1B). وعلاوة على ذلك، العين إزالة القرنية لديها على نحو سلس، المشيمية والأقراص الضوئية، إرشادية لكرة سليمة تماما (الشكل 1C). منذ بروتوكول لدينا يشمل لقط من العصب البصري وراء العين وتحول الميكانيكي، العصب البصري للعين إزالتها هو ضيق في قاعدة شبكية العين (الشكل 1D). أداء نتائج الإجراء الموضح في العصب البصري نظيف قطع دون أي ضرر للمنطقة المحيطة الدماغ (الشكل 1E).
استئصال أحادي، إلى جانب رسم الخرائط النشاط (الشكل 2)، ويسمح احد لتحديد بحدة المناطق المدخلات وظيفية أو العين المحددة في المقابل visuaلتر من القشرة الماوس 12،27 أو الأعمدة هيمنة حتى العين في الثدييات العليا مثل القردة 28.
في التجارب على الفئران، وإزالة واحد (ME) أو كلتا العينين (BE) جنبا إلى جنب مع التحفيز البصري المستهدفة والكشف عن zif268 مرنا أو ج فو مستويات التعبير البروتين تم تطبيق لكشف تنشيط الخلايا العصبية الإقليمي في القشرة البصرية 12،27 . على النقيض من الضوابط حفز بصريا (الشكل 2A)، أظهرت الفئران BE النشاط القاعدي في القشرة البصرية بسبب استكمال نقص المدخلات البصرية (الشكل 2B). على هذا النحو، تم الكشف عن الحدود بين القشرة البصرية مع غير المرئية (أي القشرة الحسية الجسدية في مزيد من الفروع الأمامية والقشرة السمعية في أكثر أقسام الخلفي). نتائج ME الفئران مع فترة بقاء أسبوع واحد تصور المناطق العين مدخلات معينة في القشرة البصرية المقابل. كانت المنطقتين مدفوعة monocularly قاصر النشاط وتقع ميدي القاعدة والجانبية للمنطقة المركزية مجهر (الشكل 2C).
الرقم 1. التقييم النوعي للدولة بعد استئصال للمحجر العين، والعين وإزالة العصب البصري. بعد إزالة العين مع ملقط المنحنية (A) لوحظ عدم وجود نزيف أو تلف في محجر العين (B). العين إزالتها سليمة تماما كما يتجلى في مظهر طبيعي من القرنية والمشيمية (C، D). مقيدة العصب البصري في القرص البصري حيث يترك العين (D). فحص الجزء البطني من الدماغ يكشف العصب البصري قطع نظيفة (النجمة) وضرر واضح لهياكل أخرى (E). أشرطة النطاق في C، D: 1 مم. شريط النطاق في E: 5 ملم. A: الأمامية. L: الأيسر. P: الخلفية. R: الحق.
"jove_content" FO: المحافظة على together.within الصفحات = "دائما">
الشكل 2. التقسيمات محددة العين المدخلات وظيفية في الماوس القشرة البصرية كما يتضح من استئصال. الخطوط السوداء والرمادية التي تربط بين العيون والقشرة تمثل المعبر من خلال afferents شبكية العين والمناطق مدخلات محددة. هو تصور النشاط العصبي في أقسام الاكليلية السيطرة (A)، BE (B)، وME (C) الفئران عن طريق المشعة الموقع التهجين (ISH) في لzif268 (مقياس الرمادية) حول مستوى Bregma -3.40 ملم. في الحيوانات التحكم (A)، القشرة البصرية في كل من نصفي الكرة الأرضية تعبر عن النشاط المرتفع التالية التحفيز البصري. عندما يتم اجتثاث أحدهما أو كلاهما العين (ق)، انخفاضا واضحا في إشارة النشاط مرئيا في المناطق القشرية حرم المقابلة. Monocularly منزوعة النواة (C) الفئران تظهر منطقة تشغيل إشارات عاليةvity في منطقة مجهر من القشرة البصرية محاطة إشارة انخفضت في المناطق أحادي المقابل للعين التي تمت إزالتها. شريط النطاق: 2 مم. أعيد طبعها بإذن من بروكسل فان وآخرون 12.
لإجراء استئصال ناجحة وفقا لأسلوبنا، الخطوات الأكثر أهمية للنظر هي: 1) باستخدام ملقط مع طرف المنحني ومسننة من الحجم المناسب. 2) إجراء استئصال على سطح أملس وجاف. و3) مسرعة تدريجيا حركات دائرية في الاتجاه مع أقل احتكاك.
للحصول على نتائج فعالة من الضروري استخدام ملقط المناسبة التي تتميز تلميح منحنية ومسننة (يفضل حجم غيض: الفأر: 0.5 X 0.4 مم؛ الفئران: 2.15 X 1.3 ملم). انحناء يسمح لسهولة الوصول إلى العصب البصري بعد مقلة العين التشرد وضروري لوضع اليد الصحيح عند أداء حركات دائرية. لا ينصح نصائح السلس لأنها تفتقر إلى قبضة اللازمة عندما عقد العصب البصري. الفشل في عقد العصب البصري بشكل صحيح أثناء حركات دائرية النتائج في تمزق الشريان العيني، وسوء مفرزة من العين وبالتالي ضعف التكاثر.لذا فمن المستحسن أن الممارسة الأولى هذه التقنية على الحيوانات الموت الرحيم لتعظيم الاستفادة من التعامل مع ملقط لضمان الرفق بالحيوان القصوى نقيبا الأسلوب في الجسم الحي. ومؤخرا أيضا تم تنفيذ الناجح استئصال العين في الفئران في المختبر باستخدام نفس التقنية باستثناء تحول جسم الحيوان يدويا وحفظ ثابتة ملقط.
واحد الحد من هذه التقنية هو أنه ربما يمكن أن يؤدي إلى تلف شبكية العين. ولهذا الأسلوب هو أقل ملاءمة لجمع شبكية العين لأداء الأنسجة 5. وعلاوة على ذلك، فإن أسلوبنا يقتصر على وظيفة العين فتح العصور منذ مقلة العين يحتاج إلى النازحين من المقبس دون إزالة أو قطع الجفون.
استئصال العين في الأنواع المختلفة، بما في ذلك القوارض، يتم إجراء روتيني باستخدام الطرق البديلة، والتي غالبا ما تنطوي على إزالة الجفون وقطع العصب البصري 18،23-25. هذه methoس تميل إلى أن تكون أكثر الغازية ويكون لها منحنى التعلم أعلى من تقنية الموضحة هنا. دون الحاجة إلى إزالة أو خياطة الجفون، يتم تصغير وقت الانتعاش بعد الجراحة، مما أدى إلى ارتفاع الرفق بالحيوان والنتائج أكثر استنساخه.
The authors have nothing to disclose.
We thank Ellen Ytebrouck for her valuable information regarding method application in rat. This work was supported by the Research Council of the KU Leuven (OT09/22) and the Fund for Scientific Research-Flanders (FWO Vlaanderen). Jeroen Aerts is supported by a Ph.D. fellowship of the Agency for Innovation through Science and Technology Flanders (IWT Vlaanderen) and Julie Nys by a Ph.D. grant from FWO Flanders.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ketamine hydrochloride (Anesketin) | Dechra Veterinary Products (Eurovet) | BE-V136516 | |
Medetomidine hydrochloride (Domitor) | Orion Corporation (Janssen Animal Health) | BE-V151742 | |
Atipamezol hydrochloride (Antisedan) | Orion Corporation (Elanco Animal Health) | BE-V153352 | |
Meloxicam (Metacam) | Boehringer Ingelheim Vetmedica | N/A | |
Eye ointment (Fucithalmic) | Leo Pharma nv-sa | BE 144654 | |
Moria MC31 Forceps - Serrated Curved | Fine Science Tools | 11370-31 | For application in the mouse. Any forceps with similar dimensions can be used as long as the tip is curved and serrated. |
Narrow Pattern Forceps - Curved | Fine Science Tools | 11003-13 | For application in the rat. Any forceps with similar dimensions can be used as long as the tip is curved and serrated. |
Hemostatic cotton wool | Qualiphar | N/A | Other hemostatic agents are equally suitable (e.g. Viscostat, #649, Ultradent Products) |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved