저자는 기술 지원에 대 한 부인 Paulette 멕 케 나 및 비서 지원에 대 한이 연구에서 리사 Pezzino 씨 필 Auerbach을 감사합니다. 저자는 또한 우리 체 외에서 고립 된 머리 준비를 도입에 대 한 박사 마이클 아리엘과 마이클 S. 존스 (세인트 루이스 대학의 학부) 감사 합니다. 이 협력의 지원에 대 한 자금 학과 생물학 (로버트 S. 체이스 펀드), 학술 연구 위원회 그리고 라파예트 대학 신경 과학 프로그램에 의해 제공 했다. 마지막으로,이 작품은에 전념 씨 필 Auerbach, 28 9 월 2016; 돌아가 그는 스캐닝 전자 현미경을 해제 하 고이 프로토콜에 사용 하기 위해 그것의 5 축 단계의 유용성을 인식. 그의 우정과 지 략 크게 그리울 것 이다.

참고: 빨간 귀 슬라이더 거북, 둘 다 남성과 여성, 공급 업체 로부터 구입 했다. 거북이 따뜻한 동물 제품군 250 W 적외선 조명 아래 sunning 벽돌 제도 완비 두 60 갤런 통에에서 보관 되어 있었다. 환경 물 온도 22 ° c.에 14/10-h 명암 주기 유지 되었다 조명 오전 6시 켜져 있었고 오후 8시. 필터링 시스템 갖춘 탱크 매주 청소 했다 그리고 거북이 매일 광고 libitum 지 루 했다. 빨간 귀 슬라이더의 거북 그리고 다음 실험 절차 설명된 여기32,33 의 모든 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 라파예트 대학에 의해 승인 했다.
1. 장비 설치
<ol><li>터틀 벨의 솔루션을 준비 합니다. 이 순서 대로 증류수에 다음을 추가: 염화 나트륨 96.5 m m (58.44 g/mol), 2.6 m m (74.56 g/mol), 염화 칼륨 염화 마그네슘 2.0 m m (203.31 g/mol), 나트륨 중 탄산염 31.5 m m (84.01 g/mol), 포도 당 20.0 mM (180.16 g/mol), 집중 7.51, 및 염화 칼슘 4.0 m m (110.98 g/mol)에 pH를 조정 하는 염 산 ( 재료의 표참조). 각 솔트를 추가 하는 동안 솔루션을 믹스. 주의: 집중된 HCl은 위험한 (피부, 눈, 흡입 및 섭취 위험).</li>
	<li>5 cm 긴 모 세관에서 흡입 전극에 대 한 팁을 확인 하기 위해 다양 한 두께의 두개골 신경 내부 직경의 다른 크기에 화재 연마 하 여 ( 재료의 표참조)을 유리.<ol>
<li>작은 파일을 사용 하 여 모 세관 유리의 조각에 걸쳐 선 엣지. 티슈 페이퍼에 놓고 반으로 휴식.</li>
		<li>롤 천천히 분 젠 버너의 불꽃으로 유리 모 세관의 끝 중 하나를. 크기, 부드럽게, 그리고는 해 부를 사용 하 여 대칭에 대 한 팁을 주기적으로 검사 범위와 섬유 광섬유 빛 소스 ( 재료의 표참조). 참고: 20 그리고 30 밀리미터 사이 머리 폭 거북이, 최적의 피팅 내경 크기 일반적으로 0.4 oculomotor 신경 (nIII), 0.8 m m에 이르기까지 trochlear 신경 (nIV), 0.3에서 0.6 m m와 0.2에서 0.4 m m abducens 신경 (nVI)에 대 한.</li>
	</ol>
</li>
	<li>깨끗 하 고 정리 Rongeurs, 무딘 해 부 조사, microscissors, 괜 찮 아 요 집게, 곡선된 겸 자, 그리고 메스 핸들 블레이드 ( 재료의 표참조) 해 부. 참고: 살 균 계기의 선택 사항입니다.</li>
</ol>2. 마 취와 안락사
<ol><li>장소는 얼음에 거북이 양동이 cryoanesthetize 60 분 그것.</li>
	<li>잘린 작은 동물 단두대를 사용 하 여 거북이 안락사 ( 재료의 표참조).<ol>
<li>부드럽게 놀 리 려는 동물의 턱 작은 무게 주걱으로 후크를 삽입 하 고 위 턱의 끝 아래에 맞게 설정 수 있습니다.</li>
		<li>단두대를 통해 동물의 머리를 연장 하는 꾸준한 압력 당겨. 신속 하 게 동물을 목을 벨.</li>
	</ol>
</li>
	<li>거북이 머리를 해 부 접시에 놓습니다. 한편 관개 조직에 충분 한 거북이 벨의 해결책이. Oxygenize 95/5 O2/CO2 솔루션 ( 재료의 표참조).</li>
	<li>얼음 접시의 외부 주위에 배치 하 여 4 ° C에서 조직을 유지 합니다.</li>
</ol>3입니다. 해 부
<ol><li>섬유 광섬유 광원 절 개 범위를 사용 하 여 해 부를 수행.</li>
	<li>아래 턱을 제거 합니다. 머리의 쉽게 처리를 제공할 것 입 통해 무딘 해 부 프로브를 배치 합니다. 메스와 두개골에 dentary 뼈 연결 관절을 잘라. 아래 턱은 두개골에서 뽑아 rongeurs를 사용 합니다. Rongeurs를 사용 하 여 두개골의 등 쪽과 측면 지역에서 피부와 근육이 그들의 첨부 파일에서 해 내.</li>
	<li>척추 열을 제거 합니다.<ol>
<li>두개골의 꼬리 끝에 척추 열을 식별 합니다. 척수를 ventrally 척추 열을 구 부. Microscissors를 사용 하 여 척수를 싹 둑. Rongeurs를 사용 하 여 caudally 당겨는 두개골에서 다른 조직과 척추 열을 제거 하.</li>
	</ol>
</li>
	<li>두개골 신경 절단 후는 두개골에서 뇌를 제거 합니다.<ol>
<li>구멍 매그넘에서 시작, 등 두개골에 두 개의 절 개를 잘라 rongeurs를 사용해. 상처 표면 아래 뇌의 손상을 방지 하려면 확인 합니다.</li>
		<li>Rongeurs를 사용 하 여 조심 스럽게 등 두개골 해 내. Microscissors를 사용 하 여 두뇌의 나머지 부분을 노출 meninx 제거. 후 각 전구 앞쪽 두개골 구멍에서 확인할 수 있습니다 때까지 충분 한 meninx 제거 ( 그림 1A참조). 터틀 벨의 솔루션을 필요에 따라 뇌를 관개를 계속 합니다.</li>
		<li>굽은 집게를 사용 하 여 부드럽게 뇌 caudally 고 두개골 신경에 약간의 긴장을 생산. 신중 하 게 멀리 잘라 고 곡선된 겸 자와 후 각 전구 및 뇌를 제거 합니다.</li>
		<li>Microscissors를 사용 하 여 부드럽게 midbrain 두개골 신경; 폭로 중간 선 쪽으로 밀어 nIII, 약 0.6 m m, 이니라, 앞에서 볼 수 있다 그리고 직경 이니라의 약간 nIII 보다는 더 적은 있을 것입니다. 그들은 midbrain 연결할 이니라 nIII을 잘라 ( 그림 1B를 참조). 다른 측면에서이 반복 합니다.</li>
		<li>왼쪽 및 오른쪽 시 신경 (nII)와 microscissors 잘라. 그런 다음 한쪽 brainstem 기울기. NVI는 폰 스 및 모 수의 교차점 근처 복 부 표면에서 신흥 관찰 ( 그림 1C참조). nVI의 직경은 작은 고 약 0.3 m m. 잘라내기 모두 왼쪽과 오른쪽 nVI.</li>
		<li>좋은 집게와 microscissors 거북이에서 brainstem의 나머지 부분을 제거 합니다. 일단은 두개골에 두개골 구멍 바닥을 검사 합니다. NIII, nIV, 및 nVI를 식별 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>위와 더 낮은 눈-뚜껑 미세 집게와 microscissors를 제거 합니다.</li>
</ol>4입니다. 눈 움직임의 교정
<ol><li>딱딱한 테이블을 사용 하 여 ( 재료의 표참조)는 짐 벌 및 다른 계기의 배치를 지원 하기 위해. 머리의 등 쪽 표면 두개골에 걸쳐 작은 거품 수준 휴식을 사용 하 여 수평선에 평행 되도록 짐 벌 척으로 거북이 머리를 놓습니다. 대략 눈 중 하나을 짐 벌의 수평 및 수직 회전의 중심에 위치.</li>
	<li>적외선 카메라는 적외선 발광 다이오드 (LED), 비디오 기반 눈 추적 시스템의 일부인 장착 장소 ( 테이블의 자료를 참조), 거북의 눈에서 약 12 cm의 보기 거리에.<ol>
<li>카메라 눈의 시력의 라인 위에 45도 각도. 카메라 렌즈를 보면 LED 11 시 위치에 있어야 합니다. 눈의 광 축 센터 LED. 카메라는 (로 눈 위에서 본) 축에서 약간 있을 것입니다.</li>
		<li>안구에 의해 극대로 채워진 카메라 보기는 눈에서 카메라의 거리를 조정 합니다. 가로 보기의 가장자리에 눈 (canthi)의 모서리를 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>추적 데이터를 처리 하는 시스템 비디오 기반 눈에 카메라를 연결 합니다. 원시 비디오를 캡처할 DVD 레코더에 신호를 분할. 눈의 깨끗 한 이미지를 카메라의 초점을 맞춥니다. 벌금-위치 (x, y, z) 선형 조정의 3도 사용 하 여 카메라 보기의 중심에 아이 짐 벌 제공 주의.</li>
	<li>임계값 및 비디오 기반 눈 추적 시스템으로 제공 하는 프로그램을 사용 하 여 적절 하 게 대비를 설정 하 여 어두운 눈동자를 감지 합니다.<ol>
<li>마우스를 사용 하 여 "비디오" 메뉴에서 클릭 하 고 "모드"에서 "높은 정밀도" 30 Hz (640 픽셀 x 480 라인의 해상도)의 샘플링 레이트에서 이미지를 선택. 또한 "비디오"에서 "학생 세분화 하는 방법"에 대 한 "눈동자 유형" 및 "타원 (회전된 타원)"에 대 한 "어두운 눈동자"를 선택 합니다.</li>
		<li>"EyeCamera" 창에서 "학생 검색 영역 조정" 아이콘 (가운데에 점이 작은 수직 사각형)를 클릭 합니다. 눈동자 주위 영역을 제한 하는 사각형 밖으로 드래그 하는 마우스를 사용 합니다. 눈동자와 혼동 될 수 있는 어두운 부분을 하지 마십시오.</li>
		<li>"컨트롤" 창에서 "자동 이미지"와 "긍정적인 잠금 임계값-추적" 상자 검사 됩니다 확인 합니다. "자동-임계값" 스캔의 밀도 최적화 하는 어두운 눈동자 녹색 점으로 표시 됩니다를 클릭 하십시오.</li>
	</ol>
</li>
	<li>비디오 기반 눈 추적 프로그램 짐 벌 (+) 12.5 °의 회전을 수평 축을 중심 수직 축 중심 (+) 10 °의 비디오 디스플레이 보정.<ol>
<li>"컨트롤" 창에서 "디스플레이"를 클릭 합니다. "시선", "Calib 지역", 및 "기 표"에 대 한 "시선" 및 "Stim" 확인란. "기 표" 아래의 박스를 체크 후 창이 팝업 되며 말, "자극 디스플레이 형상을 해야 합니다 측정 전에 형상 그리드 표시 될 수 있습니다. 하 시겠습니까 지금 이렇게 "? 대 한 예 "Y"를 선택 합니다.</li>
		<li>마우스를 사용 하 여 "창" 메뉴에서 클릭 하 고 "자극"을 선택 합니다. "자극" 창이 디스플레이의 중심에 수직 및 수평 교차점을 보여주는 열립니다. "자극" 윈도우를 종료 하려면 키보드에 가까운 m m. 보도 "Esc" 라인의 길이 측정 합니다.</li>
		<li>마우스를 사용 하 여 "자극" 메뉴에서 클릭 하 고 "형상을 설치"를 선택 합니다. 그냥 측정 하는 줄의 길이 입력 합니다. 도/라인 25 ° 수평 라인 및 20 ° 수직 라인에 대 한 동등한 시 거리를 조정 합니다. "저장" 버튼 클릭 하 고 창을 닫습니다.</li>
		<li>"EyeSpace" 창에서 교정 "9"를 "데이터 요소"로 선택 합니다. 거북이 눈 중앙에 위치, 클릭 센터 데이터 가리키고 "다시 제시" 버튼을 클릭 합니다. 참고: "자극" 창이 나타납니다, 그리고 "준비" 화면 중앙에 표시 됩니다. 상자 중심 위치에 표시 되며 다음 사라집니다. 그것의 실종에 "자극" 창이 닫힙니다. 센터 위치 이제 보정 한다.</li>
		<li>수평 유지 장치가 문제인 오른쪽/왼쪽, 12.5 ° /-12.5 °, 회전 및 업/다운 + 10 ° /-10 ° 나머지 데이터 요소를 보정 하는 절차를 반복 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>비틀림 회전 보정, 피팅 알고리즘 프로그램 추적 비디오 기반 아이 함께 제공 된 템플릿을 사용 합니다. 알고리즘의 표시에 따라 제로 위치를 설정 하 고 표시는 눈동자의 중심에서 상쇄 될 때 회전의 각도 계산.<ol>
<li>마우스 포인터를 사용 하 여 "창" 메뉴에서 클릭 하 고 "염력"를 선택 합니다. "염력" 창에서 "시작" 버튼을 클릭 합니다. "EyeCamera" 창 호 눈의 이미지 위에 나타납니다.</li>
		<li>반경, 각도, 그리고 불규칙 한 표 하기는 조리개에 존재 하는 위치에 있는 슬라이더를 사용 하 여 아크의 길이 조정 합니다. "실시간 그래픽"과 "후 자동 설정 조정"에 대 한 확인란을 선택. 필요한 경우 밝기를 조정 하 고 컨트롤 창에 다시 임계값 어두운 눈동자 대조 (4 단계 참조). "설정 서식 파일" 버튼을 클릭 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>눈동자와 같은 초점 평면에 통치자를 놓고 전체 카메라 보기의 너비를 기록 합니다. 눈동자의 실제 너비를 결정 하는 값 나중 사용 됩니다.</li>
</ol>5. 안구의 움직임을 연상 두개골 신경에 흡입 전극의 위치
<ol><li>신중 하 게 머리에 남아 있는 결합 또는 근육 조직으로 핀 참조 전극 장소.</li>
	<li>흡입 전극 배치 ( 재료의 표참조) 두개골 신경에 호황에 탑재 micromanipulator 및 절 개 범위를 사용 하 여. 섬유 광섬유 광원을 사용 하 여 확인 하 고 위치 안내.<ol>
<li>유리 모 세관 팁에 신경의 크기와 일치. 시행 착오는 최적 신경의 직경 주위를 얻기 위해 필요한 (크기 권장 사항에 대 한 1.2 단계 참조). 흡입 전극에 유리 팁을 놓습니다. 흡입 전극 벨의 솔루션 작성 및 약 주사기 내 볼륨을 조정 용량의 절반.</li>
		<li>신중 하 게 선택 된 신경의 절단 끝 위에 위치 하는 micromanipulator를 사용 하 여 전극의 유리 팁을 이동 합니다. 벨의 솔루션 채우고는 두개골 표면 아래 팁은 확인 합니다. 필요한 경우 모델링 점토를 사용 하 여 위치 벨의 솔루션은 두개골 밖으로 새는 댐.</li>
		<li>다시 주사기의 플런저를 당겨. 참고: 진공 모 세관 팁의 끝에 신경을 그릴 것입니다. 잘 맞는 거의 비슷하게 추가 진공 적용 팁 내 남아 있는 신경으로 표시 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 자극의 두개골 신경 및 눈 운동의 분석
<ol><li>범용 신경/근육 자극 기를 사용 하 여 현재 격리 장치 ( 재료의 표참조) 흡입 전극을 통해 뇌신경을 자극 하.<ol>
<li>흡입 전극 케이블을 사용 하 여 현재 격리 장치에 연결 합니다. 절연 장치의 접지 연결에 핀 참조 전극에서 리드를 연결 합니다.</li>
		<li>선택 매개 변수는 다이얼을 사용 하 여 전류 자극 기 및 절연 장치에 전환 하 고. 1에서 100 µ A 전류 범위를 사용 하 여 10 400 Hz. 1 또는 2 ms 사용 열차 100, 500 또는 1000 ms 지속에 펄스의 주파수.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Stimulations의 타이밍을 기록 합니다. 참고: 트랜지스터-트랜지스터 논리 (TTL) 펄스는 자극에서 해류의 배달와 동기화와 통신 케이블 비디오 기반 눈 추적 시스템의 입력된 채널을 통해 실시간으로. 비디오 기반 안구 추적 프로그램 제어 통신 소프트웨어 모듈 제공.<ol>
<li>현재 응용 프로그램 및 눈 움직임에 그들 영향의 타이밍을 시각화 하려면 "PenPlots" 메뉴를 클릭 합니다. 선택 "X 시선 위치", "Y 시선 위치", "염력"와 "눈동자 너비" X 및 Y 위치, 비틀림, 및 학생 폭을 눈에 대 한 실시간으로 원시 데이터 플롯을 표시. 또한 타이밍 음모 1 s 간격에 표시 되는 눈금 표시를 표시 하려면 "PenPlots" 메뉴에서 "초 & 마커"를 선택 합니다. 참고: 대문자 "T" TTL 펄스, 동시에 발생 하는 현재 응용 프로그램의 개시를 표시 나타납니다.</li>
		<li>전류에 의해 갖는 눈 움직임의 데이터를 저장 하려면 "파일" 메뉴에서 클릭 하 고 "데이터" 아래 "새 데이터 파일"을 선택 합니다. 파일 이름을 입력 하 고 "Enter" 키를 누릅니다. 저장 데이터는 일시 중지 될 수 있습니다 하 고 키 명령, "Ctrl" + "p"의 조합을 사용 하 여 다시 시작. 실험적인 세션이 완료 되 면 "데이터" 아래에서 "파일" 메뉴에서 "닫기 데이터 파일"을 선택 합니다.</li>
		<li>적용의 종류의 추적을 유지 하기 위해, "창" 메뉴에서 클릭 하 고 "데이터 패드"를 선택 합니다. "키패드/DataMarker" 창이 나타납니다. 편지 또는 신경에 전달 되 고 현재 stimulations의 매개 변수를 식별 하는 번호를 클릭 하십시오. 참고: 예를 들어, "X" 수 서 10 µ A. 클릭 "X"에 특별 게시물 분석을 위한 실시간으로 데이터 파일에 항목을 저장. 그것은 지속적인 관찰에 대 한 "초 & 마커"에 대 한 "PenPlot"에 나타납니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>눈 추적 시스템에서 데이터를 분석 합니다.<ol>
<li>데이터를 정리 하 고 통계 분석을 수행 하는 선택의 스프레드 시트 프로그램으로 구분 된 텍스트 형식에 있는 저장 된 데이터 파일을 엽니다.<ol>
<li>Mm에서 실제 크기를 파일에 저장 된 눈동자 너비 값을 변환 합니다.</li>
			<li>X의 값을 변환 및 Y 위치와 정도의 단위에 torsions 눈 및 눈 움직임;을 설명 하기 위한 규칙을 사용 하 여 따라서, 회전의 긍정적인 방향: intorsion, 고도, 고 예증; 그리고 부정적인 회전의 방향: extorsion, 우울증, 그리고 납치.</li>
		</ol>
</li>
		<li>헤더 정보를 새 워크시트에 복사 합니다. 이 화면 크기 (폭 및 높이)와 시 거리에 대 한 값을 포함 됩니다. 30 Hz의 속도로 수집 된 데이터의 8 열 머리글 정보 아래 따를 것 이다.</li>
		<li>다시 원시 데이터가 포함 된 워크시트를 이동 합니다. "T", 현재 자극의 시작을 표시의 찾기 발생률 자극 10 µ A. 적용 된 찾을 "마커" 라는 마지막 열에 "X"에 대 한 "찾기"를 할. 15 행 복사 (0.5 s) 후에 "T" "T"와 90 프레임 전에 발생 하는 데이터 (3.0 s); 즉, 3.5 s 총입니다. 머리글 정보 아래 새 워크시트에 데이터를 붙여 넣습니다.</li>
		<li>"PupilWidth" 다음 빈 열을 삽입 합니다. 빈 열에서 mm에서 보정된 치수 변환: 수평 눈동자 직경 = "PupilWidth" × 카메라 보기 폭의 치수</li>
		<li>"X_Gaze"와 "Y_Gaze" 다음 2 빈 열을 삽입 합니다. 위치 보기 스크린의 크기를 표준화: 좌표 (0, 0) 상단에 왼쪽에 화면 확장 (1, 1) 오른쪽 하단에. 첫 번째 빈 열에 데 좌표계 위치 변환 (0, 0)는 스크린의 센터에서. 스크린의 크기를 변환 m m에 포함: X = (0.5 × 폭)-("X_Gaze" × 폭); Y = (0.5 × 높이)-("Y_Gaze" × 높이) 참고: 왼쪽된 눈에 대 한 작업의 시퀀스가입니다. 순서는 오른쪽 눈에 대 한 납치에 대 한 부정과 예증에 대 한 양성의 규칙에 따라 위해 되돌릴 수 필요 합니다.</li>
		<li>두 번째 열에서 삼각 함수를 사용 하 여 회전의 각도 (°)로 변환: 수평 회전 = arctan (X/viewing 거리); 수직 회전 = arctan (Y/viewing 거리)</li>
		<li>비틀림 각도의 단위로 이미 표시 됩니다 하지만 왼쪽된 눈에 이루어집니다 측정 하는 경우에 intorsion에 대 한 양성의 규칙을 준수, 곱합니다-1. 오른쪽 눈에 대 한 아무 곱셈은 필요 합니다. 프로그램 코드 긍정적으로 시계 방향으로 회전 합니다.</li>
		<li>시간의 기능으로 눈동자 직경 및 회전을 플롯 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil+constriction+evoked+in+vitro+by+stimulation+of+the+oculomotor+nerve+in+the+turtle+(Trachemys+scripta+elegans).">Pupil constriction evoked in vitro by stimulation of the oculomotor nerve in the turtle (Trachemys scripta elegans).</a> Vis Neurosci. 26, 309-318 (2009).</li><li>Mead, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IFEL+TOUR:+a+description+of+the+introduction+to+FUN+electrophysiology+labs+workshop+at+Bowdoin+College,+July+27-30,+and+the+resultant+faculty+learning+community.">IFEL TOUR: a description of the introduction to FUN electrophysiology labs workshop at Bowdoin College, July 27-30, and the resultant faculty learning community.</a> J Undergrad Neurosci Educ. 5, A42-A48 (2007).</li><li>Jackson, D. C., Ultsch, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology+of+hibernation+under+the+ice+by+turtles+and+frogs.">Physiology of hibernation under the ice by turtles and frogs.</a> J Exp Zool A Ecol Genet Physiol. 313 (6), 311-327 (2010).</li><li>Romano, J. M., Dearworth, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil+constriction+evoked+by+stimulation+of+the+ciliary+nerve+in+the+red-eared+slider+turtle+(Trachemys+scripta+elegans).">Pupil constriction evoked by stimulation of the ciliary nerve in the red-eared slider turtle (Trachemys scripta elegans).</a> J Penns Acad Sci. 85, 4-8 (2011).</li><li>Miller, J. M., Robins, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraocular-muscle+forces+in+alert+monkey.">Extraocular-muscle forces in alert monkey.</a> Vis Res. 32, 1099-1113 (1992).</li><li>Gamlin, P. D., Miller, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraocular+muscle+motor+units+characterized+by+spike-triggered+averaging+in+alert+monkey.">Extraocular muscle motor units characterized by spike-triggered averaging in alert monkey.</a> J Neurosci Meth. 204, 159-167 (2011).</li><li>Quaia, C., Ying, H. S., Optican, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Viscoelastic+properties+of+passive+eye+muscle+in+primates.+III:+Force+elicited+by+natural+elongations.">The Viscoelastic properties of passive eye muscle in primates. III: Force elicited by natural elongations.</a> PLOS ONE. 5, A236-A254 (2010).</li><li>Anderson, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+primate+oculomotor+plant+revealed+by+effects+of+abducens+microstimulation.">Dynamics of primate oculomotor plant revealed by effects of abducens microstimulation.</a> J Neurophys. 101, 2907-2923 (2009).</li><li>Maxwell, J. H., Harless, M., Morlock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthesia+and+surgery.">Anesthesia and surgery.</a> Turtles: Perspective and Research. , 127-152 (1979).</li><li>AVMA Panel on Euthanasia. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=American+Veterinary+Medical+Association.">American Veterinary Medical Association.</a> J Am Vet Med Assoc. 218 (5), 669-696 (2001).</li><li>Clarke, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shaping+the+pupil's+response+to+light+in+the+hooded+rat.">Shaping the pupil's response to light in the hooded rat.</a> Exp Br Res. 176, 641-651 (2007).</li><li>Bennett, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+anesthesia+and+chemical+restraint+in+reptiles.">A review of anesthesia and chemical restraint in reptiles.</a> J Zoo Wild Med. 22 (3), 282-303 (1991).</li><li>Bickler, P. E., Buck, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+Tolerance+in+Reptiles,+Amphibians,+and+Fishes:+Life+with+Variable+Oxygen+Availability.">Hypoxia Tolerance in Reptiles, Amphibians, and Fishes: Life with Variable Oxygen Availability.</a> Ann Rev Physiol. 69, 145-170 (2007).</li></ol>

저자는 공개 없다.

중요 한 단계:
이 프로토콜 내에서 중요 한 단계는 다음과 같습니다: 1) 해 부와 transected 신경;의 생존 능력을 유지 하 게 하는 치료 2)과 일치 하는 크기의 두개골 신경 하 일관 된;에 흡입 전극 그리고 3) 눈의 회전의 적절 한 보정을 제공 하는 짐 벌에 머리의 배치.
문제 해결:
해 부도 전하실 수 있습니다, 하지만 그것에 게 몇 번을 완료 단?...

빨간 귀 슬라이더 거북 Electrophysiological 실험에 사용 하기 위한 근거:
빨간 귀 슬라이더 거북 (Trachemys scripta 선 충), 세계 최악의 침략 종1 중 하나 간주 됩니다 하 고 생태계 문제 임을 나타낼 수 있습니다. 왜 빨간 귀 슬라이더 거북은 그래서 성공 하는 이유는 제대로 이해 하지만 일부 했기 때문일 수도 있습니다 그들의 관용 생리학과 신경 조직의 hypoxic 조건2,3,4에서 살아남을 수 있는 소유 물 . 실험 그들의 숫자를 위협 하지 않습니다에 대 한 최소한의 노력으로 electrophysiological 준비 남아 있을 수 있는 실행 가능한 만큼 18 시간5,6연장된 기간 동안 그들을 사용 합니다. 혜택 또한 산소8의 낮은 레벨을 견딜 수 있는 대7, 같은 무척 추 동물 동물을 사용 하는 장점은 비슷합니다.
안구의 움직임을 측정 하기 위한 기법.
정면 eyed 동물 비 인간 영장류를 사용 하 여 안구의 움직임을 측정 하는 방법 잘 개발 된9되었습니다. 눈 회전 궤도 있는 3 개의 축: 수평, 수직, 및 비틀림. 마그네틱 검색 코일 방법 일반적으로 측정 회전에 대 한 가장 신뢰할 수 있는 것으로 간주 하지만 침략, 동물10,11의 scleras에 삽입 하려면 작은 코일을 요구. 비디오 기반 시스템도 수 측정 회전 하 고 비-침략 적 되 고의 이점이 있다. 혁신적인 이미지 처리 함께 더 나은 카메라의 개발 비디오 기반 시스템12,,1314를 고려 하는 매력적인 대안을 만드는 그들의 기능을 강화 했습니다.
Nonmammals에서 안구의 움직임을 측정 하기 위한 개발 기술을 훨씬 덜 중요 한 되었습니다. 측정 중 낮은 해상도 또는 회전15,16,,1718의 일부 설명. 개발의 부족 시각적 대상에 따라 훈련 nonmammals에 어려움에 부분적으로 비난 받을 수 있다. 비록 눈 움직임 잘 빨간 귀 슬라이더 거북19,20,21,22,23,,2425 에서 연구 26,,2728,29,30, 대상 추적 훈련 동물에서 도전 때문에 그들의 눈 움직임의 정확한 운동학은 저조한 이해.
빨간 귀 슬라이더 거북은 일반적으로 척추 옆 눈 간주 됩니다 하지만 그들은 완전히 그들의 셸31에 그들의 머리를 철회 수, 때문에 등 딱지에 의해 측면 시각 필드의 중요 한 폐색 발생32. 결과 그들의 시각 가시 더 정면 눈 포유류 처럼 행동 그들 앞쪽 강제로. 따라서, 안구의 움직임을 측정 하기 위한 접근 방법을 개발 하기 위한 모델 사용은 또한 독특한 진화 관점을 제공 합니다.
이 작품에서 설명 하는 프로토콜 빨간 귀 슬라이더 거북의 눈 운동의 운동학을 식별 하는 생체 외에서 고립 된 머리 준비를 사용 합니다. 두뇌는 두개골 신경 그대로 두개골에서 해 부. 머리는 눈 근육 innervating 두개골 신경의 전기 자극에 의해 안구의 움직임을 보정 하 여 반응을 짐 벌에 배치 됩니다. 조치는 눈에 의해 회전의 어두운 눈동자와 아이리스의 표시를 추적 하는 소프트웨어 알고리즘을 사용 하는 비디오 기반 시스템에 의해 수행 됩니다. 운동학 extraocular 모두 (즉, 수평, 수직, 및 비틀림 회전)을 측정 하 기회를 제공 하는 준비32 및 안 구내 (즉, 눈동자 변화)33 움직임.
원심 성 신경 경로의 분석을 위한 모델 시스템:
접근 기회 공부 어떻게 원심 성 신경 신호를 생성 눈 움직임 근육 뇌32에 의해 처리 된 통합 감각 정보의 부재와 그들의 편안한 상태에서 시작 하는 조사를 제공 하는 더 일반적으로, 33. 따라서, 눈 운동학 있는 그들은 전적으로 원심 성 신경 통로 떠나 뇌와 근육에 synapsing에 의해 처리 되는 모델 시스템에서 시험 될 수 있다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Red-eared slider turtles</td>
			<td>Kons Scientific</td>
			<td>Trachemys scripta elegans</td>
			<td>Large size (carapace length 15-20 cm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>S5886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>P5405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium choride</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>M7304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>S5761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>C5767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Concentrated hydrochloric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>H7020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>C7902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td>Oakton</td>
			<td>pH 6+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suction stimulation electrode</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>573000</td>
			<td>Bipolar suction electrode. Note that 573000 has been replaced with 573050.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary glass</td>
			<td>A-M systems</td>
			<td>626000</td>
			<td>Single-barrel borosilicate capillary glass without microfilament, length 10 cm, outside diameter 1.0 mm, inner diameter 0.50 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alternative suction stimulation electrode</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>573050</td>
			<td>Bipolar suction electrode. Requires larger diameter capillary glass: 627000, outside diameter 1.2 mm, inner diameter 0.68 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereoscope</td>
			<td>Lieca</td>
			<td>GZ7</td>
			<td>Magnification range, 10x &#8211; 70x</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber optic light source</td>
			<td>Amscope</td>
			<td>HL250-A</td>
			<td>150W Fiber optical microscope illuminator light box</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rongeurs</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>625654</td>
			<td>stainless steel, straight spring, 5.25&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt dissection probe</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>627405</td>
			<td>Huber mall probe, double-ended probe and seeker, 6&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscissors</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>623555</td>
			<td>Iris microdissecting scissors, stainless steel, 0.5&#34; blades, 4.75&#34; long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>F6521</td>
			<td>Jewelers forceps, dumont No. 5, inox alloy, 4.25&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forceps</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>Z168696</td>
			<td>Medium tip, curved forceps, stainless steel, 4&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>S2896</td>
			<td>Scalpel handles, No. 3, stainless steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>S2771</td>
			<td>Scalpel blades, No. 11, steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guillotine</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>73-1918</td>
			<td>Kleine guillotine type 7575</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatula</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z648299</td>
			<td>Micro spoon and spatula weighing set. Use small spatula: 5.9&#8221; long x 0.07&#8221; diameter handle with square end: 0.17&#8221; x 1.3&#8221; long, other end round: 0.17&#8221; x 1.27&#8221; long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hook</td>
			<td>Autozone</td>
			<td>98069</td>
			<td>SureBilt hook and pick set. Use grinder to dull sharp points of hook to prevent injury to animals mouth.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95/5% O2/CO2</td>
			<td>Airgas, Inc.</td>
			<td>X02OX95C2003102</td>
			<td>5% Carbon dioxide balance oxygen certified standard gas mixture, size 200 Cylinder, CGA-296</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Regulator</td>
			<td>Airgas, Inc.</td>
			<td>Y11244D296-AG</td>
			<td>Single stage brass 0-100 psi analytical cylinder regulator CGA-296 with needle outlet. Use brass adjustable airline pipe valve to go from 3/8&#34;, inner diameter, vinyl airline tubing connected to regulator to a 3/16&#34;, inner diameter, airline connection going to airstone or glass pasteur pipette.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adjustable airline pipe valve</td>
			<td>Doctors Foster and Smith</td>
			<td>CD-12061</td>
			<td>Brass valve</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rigid table</td>
			<td>Unknown</td>
			<td>Unknown</td>
			<td>Auto-clave door laid on top of a sturdy table. Nine 5&#34; diameter tennis balls isolate vibrations from the top surface of the table.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5&#34; tennis ball</td>
			<td>Petco Animal Supplies, Inc.</td>
			<td>712868</td>
			<td>Petco Jumbo Pet Tennis Ball: balls are unsliced and held within an integrated frame on the underside part of the autoclave door.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alternative vibration isolation table</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>INT1-36-6-N</td>
			<td>Rigid vibration control system, integrity 1: Surface dimensions, 3&#39; x 6&#39;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gimbal</td>
			<td>ISI, International Scientific Instruments, Inc.</td>
			<td>Stage from SUPER III-A Scanning EM</td>
			<td>5-axis eucentric stage: X, Y, and Z linear movements, &#177;20 mm, 0.1 mm precision; Rotations, vertical, &#177;10&#176;, and horizontal, &#177;12.5&#176;, with 1.25&#176; precision. Note: from decommission instrument.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chuck for gimbal</td>
			<td>Unknown</td>
			<td>Unknown</td>
			<td>Chuck from an old microtome of unknown manufacture was machined to fit the shaft of the specimen holder of the Scanning EM stage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alternative gimbal</td>
			<td>ThorLabs, Inc.</td>
			<td>GN2/M with MBT602/M</td>
			<td>Dual-axis goniometer (GN2/M) mounted on 3-axis microblock stage with thumbscrew adjusters (MBT602/M): design a chuck to hold turtle head with eye at 12.7 mm above top surface of goniometer (distance to point of rotation)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video-based eye tracking system</td>
			<td>Arrington Research, Inc.</td>
			<td>ViewPoint EyeTracker, PC-60</td>
			<td>Tracking method: Infrared video by dark pupil; Black and white camera (Item BC02): 30 Hz, 640 x 480; System requirements: Windows 2000, XP, 7, 8, 8.1, 10; Visual range: Horizontal +/- 44&#176;; vertical +/- 20&#176;; Accuracy ~0.5&#176;; Spatial resolution ~0.15&#176;; Pupil size resolution ~0.03 mm; Eye data: X, Y position of gaze, pupil height and width, torsion, delta time, total time, and regions of interest (ROI); Real-time communication (Item 0022): 4-Channel AnalogOut with eight TTL input channels to mark codes into the data file</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-position magnetic base</td>
			<td>Harbor Freight Tools</td>
			<td>Pittsburg, item #5645</td>
			<td>Magnetic holder reaches up to 12&#34; and produces 45 lbs. of magnetic pull. Use to position camera. Machine thread holes onto the end of the rod to mount cameras.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>900</td>
			<td>5 axis manipulation for mount of suction electrode: X, Y, Z linear travel, 2 axis of rotation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection scope on boom</td>
			<td>Lieca</td>
			<td>GZ6</td>
			<td>Magnification range, 6.7x &#8211; 40x</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nerve/muscle stimulator</td>
			<td>Astro-Med Grass Telefactor</td>
			<td>Grass S88</td>
			<td>Dual pulse voltage stimulator: two output channels that can be operated independently or synchronized to generate non-isolated constant voltage pulses (10 mv to 150 V). Pulses can be single (10 &#956;sec to 10 sec), repetitive (0.01 Hz to 1 KHz), and trains (1 ms to 10 s) and synchronized with TTL inputs and output. Send TTL outputs via the output channels of a DB25 connector to the TTL input channels of the ViewPoint EyeTracker. Note: Astro-Med Grass Telefactor is no longer in business.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Current isolation device</td>
			<td>Astro-Med Grass Telefactor</td>
			<td>PSIU6</td>
			<td>Current stimulus isolation unit: enables safe delivery of constant currents by the S88 to the preparation. The PSIU6 connects by a BNC cable to one of the output channels of the S88. Multiplier switches on the PSIU6 allow the S88 to generate a wide array of current amplitudes ranging from 0.1 &#181;A to 15 mA.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alternative nerve/muscle stimulator with isolation</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>2100</td>
			<td>Isolated Pulse Stimulator: Unit has built-in isolator to produce constant currents.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ocular kinematics measured by in vitro stimulation of the cranial nerves in the turtle

동물 안락사는 후 그들의 조직 죽을 시작 합니다. 거북 특히 온 혈 척추 동물에 비교 될 때 그들의 조직의 더 긴 생존 시간 때문에 이점을 제공 합니다. 이 때문에, 신경 신호를 조사 하는 시간의 연장된 기간 및 그들의 대상 작업의 제어에 대 한 거북에 생체 외에서 실험을 수행할 수 있습니다. 고립 된 머리 준비를 사용 하 여, 거북, 눈 운동의 운동학 측정 그리고 전기 신호에 의해 그들의 변조 두개골 신경에 의해 수행. 두뇌는 두개골에서 제거 되었다, 후 그대로 두개골 신경, 해 부 머리에에서 배치 했다 안구의 움직임을 보정 하려면 짐 벌. 유리 전극은 두개골 신경에 연결 된 (oculomotor, trochlear, 그리고 abducens) 안구의 움직임을 연상 하는 전류와 자극. 우리는 적외선 비디오 추적 시스템 및 눈의 계량된 회전 안구의 움직임을 모니터링. 전류 펄스의 진폭, 주파수, 범위 그리고 기차 기간 응답에 미치는 영향을 관찰 하는 데 사용 했다. 준비는 뇌에서 분리 하기 때문에 근육 대상에가 하는 원심 성 통로 중앙 처리 감각 정보의 부재에서 신경 신호를 조사 하는 절연에서 시험 수 있다.

그림 1 에서는 해 부를 설명 하는 비디오에서 촬영 한 이미지의 스틸. 이미지는 두뇌에서 절단 전에 신경의 일반적인 위치를 제공합니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56864/56864fig1.jpg"> 그림 1: 시 신경 (nII), oculomotor 신경 (nIII), trochlear 신경 (nIV), 및 abducens 신경 (nVI)의 위치를 표시 해 ...

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Ocular Kinematics Measured by In Vitro Stimulation of the Cranial Nerves in the Turtle

이 프로토콜에는 그들의 눈 운동의 운동학을 측정 하는 체 외에서 고립 된 거북이 머리 준비를 사용 하는 방법을 설명 합니다. 두개골에서 뇌의 제거 후, 두개골 신경 척도 회전 눈의 동 공 크기에 변화를 전류로 자극 수 있습니다.

눈 기구학 생체 외에서 거북이에 두개골 신경의 자극에 의해 측정

After animals are euthanized, their tissues begin to die. Turtles offer an advantage because of a longer survival time of their tissues, especially when ...

ocular-kinematics-measured-vitro-stimulation-cranial-nerves

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Ocular Kinematics Measured by In Vitro Stimulation of the Cranial Nerves in the Turtle

8.4K 조회수.  Lafayette College. 이 프로토콜에는 그들의 눈 운동의 운동학을 측정 하는 체 외에서 고립 된 거북이 머리 준비를 사용 하는 방법을 설명 합니다. 두개골에서 뇌의 제거 후, 두개골 신경 척도 회전 눈의 동 공 크기에 변화를 전류로 자극 수 있습니다.

비디오: Ocular Kinematics Measured by In Vitro Stimulation of the Cranial Nerves in the Turtle

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS display abnormalities in the expression of FMR1 - a protein required for typical, healthy neural development.3 Recent data has suggested that the loss of this protein can cause the cortex to be hyperexcitable thereby affecting overall patterns of neural plasticity.4,5
In addition, Fragile X shows a strong comorbidity with autism: in fact, 30% of children with FXS are diagnosed with autism, and 2 - 5% of autistic children suffer from FXS.6
Transcranial Magnetic Stimulation (a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability via the application of localized magnetic field pulses 7,8) represents a unique method of exploring plasticity and the manifestations of FXS within affected individuals. More specifically, Theta-Burst Stimulation (TBS), a specific stimulatory protocol shown to modulate cortical plasticity for a duration up to 30 minutes after stimulation cessation in healthy populations, has already proven an efficacious tool in the exploration of abnormal plasticity.9,10 
Recent studies have shown the effects of TBS last considerably longer in individuals on the autistic spectrum - up to 90 minutes.11 This extended effect-duration suggests an underlying abnormality in the brain's natural plasticity state in autistic individuals - similar to the hyperexcitability induced by Fragile X Syndrome.
In this experiment, utilizing single-pulse motor-evoked potentials (MEPs) as our benchmark, we will explore the effects of both intermittent and continuous TBS on cortical plasticity in individuals suffering from FXS and individuals on the Autistic Spectrum.

In this article, we examine the effects of Theta-Burst TMS stimulation on cortical plasticity in individuals suffering from Fragile X syndrome and individuals on the autistic spectrum.

TMS : 연약한 X 증후군 및 자폐증과 개인의 소성의 Mechasnism를 탐험하는 세타 - 버스트 프로토콜을 사용하여

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

연구

신경과학

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic fields. These rapidly alternating fields induce electrical currents within localized, targeted regions of the cortex which are associated with various physiological and functional brain changes.1,2,3
In 2007, O'Reardon et al., utilizing the NeuroStar device, published the results of an industry-sponsored, multisite, randomized, sham-stimulation controlled clinical trial in which 301 patients with major depression, who had previously failed to respond to at least one adequate antidepressant treatment trial, underwent either active or sham TMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The patients, who were medication-free at the time of the study, received TMS five times per week over 4-6 weeks.4
The results demonstrated that a sub-population of patients (those who were relatively less resistant to medication, having failed not more than two good pharmacologic trials) showed a statistically significant improvement on the Montgomery-Asberg Depression Scale (MADRS), the Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), and various other outcome measures. In October 2008, supported by these and other similar results5,6,7, Neuronetics obtained the first and only Food and Drug Administration (FDA) approval for the clinical treatment of a specific form of medication-refractory depression using a TMS Therapy device (FDA approval K061053).
In this paper, we will explore the specified FDA approved NeuroStar depression treatment protocol (to be administered only under prescription and by a licensed medical profession in either an in- or outpatient setting).

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the FDA approved depression treatment protocol using the Neuronetics NeuroStar TMS device.

NeuroStar TMS 장치 : FDA를 실시는 우울증 치료 프로토콜을 승인

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other insects proprioception is provided by specialized sensory organs termed chordotonal organs (ChOs) 2. Like many other organs in Drosophila, ChOs develop twice during the life cycle of the fly. First, the larval ChOs develop during embryogenesis. Then, the adult ChOs start to develop in the larval imaginal discs and continue to differentiate during metamorphosis.
The development of larval ChOs during embryogenesis has been studied extensively 10,11,13,15,16. The centerpiece of each ChO is a sensory unit composed of a neuron and a scolopale cell. The sensory unit is stretched between two types of accessory cells that attach to the cuticle via specialized epidermal attachment cells 1,9,14. When a fly larva moves, the relative displacement of the epidermal attachment cells leads to stretching of the sensory unit and consequent opening of specific transient receptor potential vanilloid (TRPV) channels at the outer segment of the dendrite 8,12. The elicited signal is then transferred to the locomotor central pattern generator circuit in the central nervous system.
Multiple ChOs have been described in the adult fly 7. These are located near the joints of the adult fly appendages (legs, wings and halters) and in the thorax and abdomen. In addition, several hundreds of ChOs collectively form the Johnston's organ in the adult antenna that transduce acoustic to mechanical energy 3,5,17,4.
In contrast to the extensive knowledge about the development of ChOs in embryonic stages, very little is known about the morphology of these organs during larval stages. Moreover, with the exception of femoral ChOs 18 and Johnston's organ, our knowledge about the development and structure of ChOs in the adult fly is very fragmentary.
Here we describe a method for staining and visualizing ChOs in third instar larvae and pupae. This method can be applied together with genetic tools to better characterize the morphology and understand the development of the various ChOs in the fly.

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

A method to immunostain and visualize chordotonal organs in larvae and pupae of Drosophila melanogaster is described.

의 Proprioceptors의 시각화<em&gt; Drosophila</em&gt; 애벌레와 Pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

Generation of Local CA1 &#947; Oscillations by Tetanic Stimulation

Neuronal network oscillations are important features of brain activity in health and disease and can be modulated by a range of clinically used drugs. A protocol is provided to generate a model for studying CA1 &#947; oscillations (20 - 80 Hz). These &#947; oscillations are stable for at least 30 min&#160;and depend upon excitatory and inhibitory synaptic activity in addition to activation of pacemaker currents. Tetanically stimulated oscillations have a number of reproducible and easily quantifiable characteristics including spike count, oscillation duration, latency and frequency that report upon the network state. The advantages of the electrically stimulated oscillations include stability, reproducibility and episodic acquisition enabling robust characterization of network function. This model of CA1 &#947; oscillations can be used to study cellular mechanisms and to systematically investigate how neuronal network activity is altered in disease and by drugs. Disease state pharmacology can be readily incorporated by the use of brain slices from genetically modified or interventional animal models to enable selection of drugs that specifically target disease mechanisms.

Oscillations are fundamental network properties and are modulated by disease and drugs. Studying brain-slice oscillations allows characterization of isolated networks under controlled conditions. Protocols are provided for the preparation of acute brain slices for evoking CA1 &#947; oscillations.

파상풍의 자극에 의​​해 지역의 CA1 γ 진동의 발생

Neuronal network oscillations are important features of brain activity in health and disease and can be modulated by a range of clinically used drugs. A ...

Caspase-3 Activity in the Rat Amygdala Measured by Spectrofluorometry After Myocardial Infarction

Myocardial infarction (MI) has dramatic mid- and long-term consequences at the physiological and behavioral levels, but the mechanisms involved are still unclear. Our laboratory has developed a rat model of post-MI syndrome that displays impaired cardiac functions, neuronal loss in the limbic system, cognitive deficits and behavioral signs of depression. At the neuronal level, caspase-3 activation mediates post-MI apoptosis in different limbic regions, such as the amygdala &#8211; peaking at 3 days post-MI. Cognitive and behavioral impairments appear 2-3 weeks post-MI and these correlate statistically with measures of caspase-3 activity. The protocol described here is used to induce MI, collect amygdala tissue and measure caspase-3 activity using spectrofluorometry. To induce MI, the descending coronary artery is occluded for 40 min. The protocol for evaluation of caspase-3 activation starts 3 days after MI: the rats are sacrificed and the amygdala isolated rapidly from the brain. Samples are quickly frozen in liquid nitrogen and kept at -80 &#176;C until actual analysis. The technique performed to assess caspase-3 activation is based on cleavage of a substrate (DEVD-AMC) by caspase-3, which releases a fluorogenic compound that can be measured by spectrofluorometry. The methodology is quantitative and reproducible but the equipment required is expensive and the procedure for quantifying the samples is time-consuming. This technique can be applied to other tissues, such as the heart and kidneys. DEVD-AMC can be replaced by other substrates to measure the activity of other caspases.

Myocardial infarction (MI) is not only followed by impaired cardiac function but also by apoptosis in the amygdala, a brain region involved in the behavioral consequences of MI. This protocol describes how to induce MI, collect amygdala tissue and measure caspase-3 activity, a marker of apoptosis, therein.

심근 경색 후 Spectrofluorometry에 의해 측정 된 쥐 편도체에서 카스파 제 3 활동

Myocardial infarction (MI) has dramatic mid- and long-term consequences at the physiological and behavioral levels, but the mechanisms involved are still ...

Utilizing Combined Methodologies to Define the Role of Plasma Membrane Delivery During Axon Branching and Neuronal Morphogenesis

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular guidance cues like netrin-1 and results in dramatic increases to the surface area of the axonal plasma membrane. Netrin-1-dependent axon branching likely involves temporal and spatial control of plasma membrane expansion, the components of which are supplied through exocytic vesicle fusion. These fusion events are preceded by formation of SNARE complexes, comprising a v-SNARE, such as VAMP2 (vesicle-associated membrane protein 2), and plasma membrane t-SNAREs, syntaxin-1 and SNAP25 (synaptosomal-associated protein 25). Detailed herein isa multi-pronged approach used to examine the role of SNARE mediated exocytosis in axon branching. The strength of the combined approach is data acquisition at a range of spatial and temporal resolutions, spanning from the dynamics of single vesicle fusion events in individual neurons to SNARE complex formation and axon branching in populations of cultured neurons. This protocol takes advantage of established biochemical approaches to assay levels of endogenous SNARE complexes and Total Internal Reflection Fluorescence (TIRF) microscopy of cortical neurons expressing VAMP2 tagged with a pH-sensitive GFP (VAMP2-pHlourin) to identify netrin-1 dependent changes in exocytic activity in individual neurons. To elucidate the timing of netrin-1-dependent branching, time-lapse differential interference contrast (DIC) microscopy of single neurons over the order of hours is utilized. Fixed cell immunofluorescence paired with botulinum neurotoxins that cleave SNARE machinery and block exocytosis demonstrates that netrin-1 dependent axon branching requires SNARE-mediated exocytic activity.

Light microscopy techniques coupled with biochemical assays elucidate the involvement of SNARE-mediated exocytosis in netrin-dependent axon branching. This combination of techniques permits identification of molecular mechanisms controlling axon branching and cell shape change.

결합 된 방법론을 활용하여 축삭 분기 및 신경 세포 형태 형성 동안 플라즈마 멤브레인 배달의 역할을 정의합니다

During neural development, growing axons extend to multiple synaptic partners by elaborating axonal branches. Axon branching is promoted by extracellular ...

The Power of Interstimulus Interval for the Assessment of Temporal Processing in Rodents

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in neurocognitive disorders. Despite the popularization of prepulse inhibition (PPI) in recent years, many current protocols promote using a percent of control measure, thereby precluding the assessment of temporal processing. The present study used cross-modal PPI and gap prepulse inhibition (gap-PPI) to demonstrate the benefits of employing a range of interstimulus intervals (ISIs) to delineate effects of sensory modality, psychostimulant exposure, and age. Assessment of sensory modality, psychostimulant exposure, and age reveals the utility of an approach varying the interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function, including increases (sharper curve inflections) or decreases (flattening of the response amplitude curve) in startle amplitude. Additionally, shifts in peak response inhibition, suggestive of a differential sensitivity to the manipulation of ISI, are often revealed. Thus, the systematic manipulation of ISI affords a critical opportunity to evaluate temporal processing, which may reveal the underlying neural mechanisms involved in neurocognitive disorders.

Temporal processing, a preattentive process, may underlie deficits in higher-level cognitive processes, including attention, commonly observed in neurocognitive disorders. Using prepulse inhibition as an exemplar paradigm, we present a protocol for manipulating interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function to provide an assessment of temporal processing.

설치류에서 시간적 처리의 평가 대 한 Interstimulus 간격의 힘

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in ...

Assessing Pupil-linked Changes in Locus Coeruleus-mediated Arousal Elicited by Trigeminal Stimulation

Current scientific literature provides evidence that trigeminal sensorimotor activity associated with chewing may affect arousal, attention, and cognitive performance. These effects may be due to widespread connections of the trigeminal system to the ascending reticular activating system (ARAS), to which noradrenergic neurons of the locus coeruleus (LC) belongs. LC neurons contain projections to the whole brain, and it is known that their discharge co-varies with pupil size. LC activation is necessary for eliciting task-related mydriasis. If chewing effects on cognitive performance are mediated by the LC, it is reasonable to expect that changes in cognitive performance are correlated to changes in task-related mydriasis. Two novel protocols are presented here to verify this hypothesis and document that chewing effects are not attributable to aspecific motor activation. In both protocols, performance and pupil size changes observed during specific tasks are recorded before, soon after, and half an hour following a 2 min period of either: a) no activity, b) rhythmic, bilateral handgrip, c) bilateral chewing of soft pellet, and d) bilateral chewing of hard pellet. The first protocol measures level of performance in spotting target numbers displayed within numeric matrices. Since pupil size recordings are recorded by an appropriate pupillometer that impedes vision to ensure constant illumination levels, task-related mydriasis is evaluated during a haptic task. Results from this protocol reveal that 1) chewing-induced changes in performance and task-related mydriasis are correlated and 2) neither performance nor mydriasis are enhanced by handgrip. In the second protocol, use of a wearable pupillometer allows measurement of pupil size changes and performance during the same task, thus allowing even stronger evidence to be obtained regarding LC involvement in the trigeminal effects on cognitive activity. Both protocols have been run in the historical office of Prof. Giuseppe Moruzzi, the discoverer of ARAS, at the University of Pisa.

To verify whether trigeminal effects on cognitive performance involve locus coeruleus activity, two protocols are presented that aim to evaluate possible correlations between the performance and task-related pupil size changes induced by chewing. These protocols may be applied to conditions in which locus coeruleus contribution is suspected.

삼차 자극에 의해 유도 된 로커스 Coeruleus 중재 각성에서 동공 연결 변경 평가

Current scientific literature provides evidence that trigeminal sensorimotor activity associated with chewing may affect arousal, attention, and cognitive ...

Wireless Electrophysiological Recording of Neurons by Movable Tetrodes in Freely Swimming Fish

The neural mechanisms governing fish behavior remain mostly unknown, although fish constitute the majority of all vertebrates. The ability to record brain activity from freely moving fish would advance research on the neural basis of fish behavior considerably. Moreover, precise control of the recording location in the brain is critical to studying coordinated neural activity across regions in fish brain. Here, we present a technique that records wirelessly from the brain of freely swimming fish while controlling for the depth of the recording location. The system is based on a neural logger associated with a novel water-compatible implant that can adjust the recording location by microdrive-controlled tetrodes. The capabilities of the system are illustrated through recordings from the telencephalon of goldfish.

A novel wireless technique for recording extracellular neural signals from the brain of freely swimming goldfish is presented. The recording device is composed of two tetrodes, a microdrive, a neural data logger, and a waterproof case. All parts are custom-made except for the data logger and its connector.

자유롭게 수영 물고기에서 이동 식 Tetrodes에 의해 뉴런의 무선 전기 생리적 기록

The neural mechanisms governing fish behavior remain mostly unknown, although fish constitute the majority of all vertebrates. The ability to record brain ...

Assessing Early Stage Open-Angle Glaucoma in Patients by Isolated-Check Visual Evoked Potential

Recently, the isolated-check visual evoked potential (icVEP) technique was designed and has been reported to detect glaucomatous damage earlier and faster. It creates low spatial frequency/high temporal frequency bright stimuli and records cortical activity initiated primarily by afferents in the magnocellular ON pathway. This pathway contains neurons with larger volumes and axonal diameters, and it is preferentially damaged in early glaucoma, which can result in visual field loss. The study presented here uses standard operative procedures (SOP) of icVEP to obtain reliable results. It can detect visual function loss using a signal-to-noise ratio (SNR) corresponding to the defects of retinal nerve fiber layer (RNFL) in early stage open-angle glaucoma (OAG). A setting of 10 Hz and condition of 15% positive-contrast (bright) are selected to differentiate OAG patients and control subjects, with each check containing eight runs. Each run persists for 2 s (for 20 total cycles). A flowchart is constructed, which consists of pupil size and intraocular pressure over a 30 min rest period before each examination. Additionally, the testing order of eyes is performed to obtain reliable electroencephalographic signals. VEPs are recorded and analyzed automatically by software, and SNRs are derived based on a multivariate statistic. An SNR of &#8804; 1 is considered abnormal. A receiver-operating-characteristic (ROC) curve is applied to analyze the accuracy of group classification. Then, the SOP is applied in a cross-sectional study, showing that icVEP can detect glaucomatous visual function abnormality in the central visual field in the form of SNR. This value also correlates with the thickness thinning of RNFL and produces high classification accuracy for early stage OAG. Thus, it serves as a useful and objective diagnostic technology for the early detection of glaucoma.

The isolated-check visual evoked potential (icVEP) method is implemented here to assess the magnocellular ON pathway that is initially damaged in glaucoma. The study shows standard operative procedures using icVEP to obtain reliable results. It is proved to serve as a useful objective diagnosing technology for the early detection of glaucoma.

격리 된 검사 시각적 으로 환자에서 초기 단계 오픈 앵글 녹내장 평가 잠재력

Recently, the isolated-check visual evoked potential (icVEP) technique was designed and has been reported to detect glaucomatous damage earlier and ...