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Neuroscience

वयस्क ज़ेब्राफिश के व्यवहार में फोरब्रेन गतिविधि की दो-फोटॉन कैल्शियम इमेजिंग

Published: July 28th, 2023

DOI:

10.3791/65526

1Institute of Molecular Biology, Academia Sinica, 2Molecular and Cell Biology, Taiwan International Graduate Program, Academia Sinica and Graduate Institute of Life Sciences, National Defense Medical Center
* These authors contributed equally

यहां, हम वयस्क ज़ेबराफिश के पृष्ठीय अग्रमस्तिष्क में दो-फोटॉन कैल्शियम इमेजिंग करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं।

वयस्क ज़ेब्राफ़िश (डेनियो रेरियो) संज्ञानात्मक कार्यों का अध्ययन करने के लिए व्यवहार का एक समृद्ध प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। उनके पास एक लघु मस्तिष्क भी है जिसका उपयोग ऑप्टिकल इमेजिंग विधियों के माध्यम से मस्तिष्क क्षेत्रों में गतिविधियों को मापने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, वयस्क ज़ेबराफ़िश के व्यवहार में मस्तिष्क गतिविधि की रिकॉर्डिंग पर रिपोर्ट दुर्लभ रही है। वर्तमान अध्ययन वयस्क ज़ेबराफिश के पृष्ठीय अग्रमस्तिष्क में दो-फोटॉन कैल्शियम इमेजिंग करने के लिए प्रक्रियाओं का वर्णन करता है। हम वयस्क ज़ेब्राफ़िश को अपने सिर को हिलाने से रोकने के कदमों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जो स्थिरता प्रदान करता है जो मस्तिष्क गतिविधि की लेजर स्कैनिंग इमेजिंग को सक्षम बनाता है। सिर-नियंत्रित जानवर स्वतंत्र रूप से अपने शरीर के अंगों को हिला सकते हैं और एड्स के बिना सांस ले सकते हैं। प्रक्रिया का उद्देश्य सिर संयम सर्जरी के समय को कम करना, मस्तिष्क की गति को कम करना और दर्ज न्यूरॉन्स की संख्या को अधिकतम करना है। कैल्शियम इमेजिंग के दौरान एक इमर्सिव दृश्य वातावरण प्रस्तुत करने के लिए एक सेटअप भी यहां वर्णित है, जिसका उपयोग नेत्रहीन ट्रिगर व्यवहार ों के अंतर्निहित तंत्रिका सहसंबंधों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।

आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड संकेतक या सिंथेटिक रंगों के साथ कैल्शियम फ्लोरेसेंस इमेजिंग गैर-मानव प्राइमेट्स, कृन्तकों, पक्षियों और कीड़ों सहित व्यवहार करने वाले जानवरों में न्यूरोनल गतिविधि को मापने का एक शक्तिशाली तरीका रहाहै। मस्तिष्क की सतह के नीचे लगभग 800 μm तक सैकड़ों कोशिकाओं की गतिविधि को मल्टी-फोटॉन इमेजिंग 2,3 का उपयोग करके एक साथ मापा जा सकता है। आनुवंशिक रूप से परिभाषित न्यूरोनल आबादी में कैल्शियम संकेतक व्यक्त करके विशिष्ट सेल प्रकारों की गतिविधि को भी मापा जा सकता है। छोटे कशेरुक मॉडल के लिए इमेजिंग विधि का अनुप्रयोग मस्तिष्क क्षेत्रों में न्यूरोनल गणना के क्षेत्र में नई संभा....

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सभी पशु प्रक्रियाओं को अकादमिक सिनिका की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के दिशानिर्देशों के अनुसार अनुमोदित और किया गया था। अनुसंधान उपकरणों का विवरण सामग्री की तालिका में पाया जा सकता है?.......

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प्रोटोकॉल में दो भाग होते हैं: सिर संयम सर्जरी और फोरब्रेन में न्यूरोनल गतिविधियों की दो-फोटॉन कैल्शियम इमेजिंग। सर्जरी की सफलता को जानवर के अस्तित्व और सिर संयम की स्थिरता से परिभाषित किया गया है। सर.......

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यहां, हम दो-फोटॉन कैल्शियम इमेजिंग के लिए वयस्क ज़ेबराफिश के सिर को रोकने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं। सिर संयम प्राप्त करने के लिए दो महत्वपूर्ण कदम हैं जो लेजर स्कैनिंग इमेजिंग के ल?.......

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इस काम को आणविक जीव विज्ञान संस्थान, एकेडेमिया सिनिका, और राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी परिषद, ताइवान द्वारा समर्थित किया गया था। भौतिकी संस्थान, एकेडेमिया सिनिका में मशीन शॉप ने कस्टम-डिज़ाइन किए गए भागों को बनाने में मदद की। हम हेड स्टेज के त्वरित-लॉक तंत्र के डिजाइन के लिए पी आर्गास्ट (फ्रेडरिक मिशर इंस्टीट्यूट फॉर बायोमेडिकल रिसर्च, बेसल, स्विट्जरलैंड) को भी धन्यवाद देना चाहते हैं।

....

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NameCompanyCatalog NumberComments
Acquisition cardMBF BioscienceVidrio vDAQMicroscope
Back-projection filmKimotoDiland screen - GSKpresent visual stimulus
Band-pass filter (510/80 nm)ChromaET510/80mMicroscope
Base plate for the semi-hexagonal tankcustom madesee supplemental filesrecording chamber
Camera filter (<875 nm)Edmund optics#86-106Behavior recording
Camera filter (>700 nm)Edmund optics#43-949Behavior recording
Camera lensThorlabsMVL50M23Behavior recording
Chameleon Vision-SCoherentVision-SLaser
Circular plate for the head stagecustom madesee supplemental filesrecording chamber
Controller for piezo actuatorPhysik Instrumente E-665. CRMicroscope
Current amplifierThorlabsTIA60Microscope
Elitedent Q-6Rolence EnterpriseQ-6Surgery: UV lamp
Emission Filter 510/80 nmChromaET510/80mMicroscope
Head barcustom madesee supplemental filesrecording chamber
Infrared lightThorlabsM810L3Behavior recording
LED projectorAAXAP2B LED Pico Projectorpresent visual stimulus
Moist paper tissue (Kimwipe)Kimtech Science34155Surgery: moist paper tissue
Motorized XY sample stageZaberX-LRM050Microscope
Neutral Density Filters (50% Transmission)ThorlabsNE203Bpresent visual stimulus
Ø1/2" Post HolderThorLabsPH1.5VSurgery: hollow tube for cannon
Ø1/2" Stainless Steel Optical PostThorLabsTR150/MSurgery: fish loading module
Objective lens 16x, 0.8NANikonCF175Microscope
Oil-based modeling clayLy Hsin ClayC4086Surgery: head bar holder
Optical adhesiveNorland ProductsNOA68Surgery: UV curable glue
Photomultiplier tubeHamamatsuH11706P-40Microscope
Piezo actuatorPhysik Instrumente P-725.4CA PIFOCMicroscope
Pockels CellConopticsM350-80-LA-BK-02Microscope
Red Wratten filter (> 600 nm)Edmund optics#53-699present visual stimulus
Resonant-Galvo Scan SystemINSSRGE-02Microscope
Right-Angle Clamp for Ø1/2" PostThorLabsRA90/MSurgery: fish loading module
Rotating Clamp for Ø1/2" PostThorLabsSWC/MSurgery: fish loading module
ScanImageMBF BioscienceBasic versionMicroscope
Semi-hexagonal tankcustom madesee supplemental filesrecording chamber
Super-Bond C&B KitSun Medical Co.Super-Bond C&BSurgery: dental cement
Tricaine methanesulfonateSigma AldrichE10521Surgery: anesthetic
USB CameraFLIRBFS-U3-13Y3M-CBehavior recording
Vetbond3M1469SBSurgery: tissue glue

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