Name: a simple behavioral assay for testing visual function in xenopus laevis
Uploaded: 2014-06-12T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis at JoVE.com

Dette arbejde blev finansieret af tilskud fra National Institutes of Health: EY015748, EY017964 (MEZ) og EY019517 (ASV). Dette arbejde blev også støttet af Forskningsrådet for at forebygge blindhed ubegrænset bevilling til Oftalmologi afdeling og løver i det centrale New York. Vi vil også gerne takke vores dyr tekniker, Matthew Mellini, for hans fremragende pleje af dyrene og for at træde til med stjerne i denne video.

Animal Care Xenopus laevis haletudser anvendt i denne undersøgelse blev dyrket, opdrættet og behandlet i henhold til procedurer, der er godkendt af Upstate Medical University IACUC og vejledning til pleje og anvendelse af forsøgsdyr. . 1. Pre-adfærd Setup: Tadpoles <ol><li> Opnå befrugtede Xenopus embryoner fra en kommercielt tilgængelig kilde eller in vitro befrugtning af oocyter, som tidligere beskrevet 6. </li><li> Pl...

<ol>
	<li>Maurer, C. M., Huang, Y. Y., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+zebrafish+oculomotor+behavior+to+model+human+disorders.">Application of zebrafish oculomotor behavior to model human disorders.</a> Rev Neurosci. 22 (1), 5-16 (2011).</li><li>Solessio, E., Scheraga, D., Engbretson, G. A., Knox, B. E., Barlow, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+modulation+of+temporal+properties+of+the+rod+pathway+in+larval+Xenopus.">Circadian modulation of temporal properties of the rod pathway in larval Xenopus.</a> J Neurophysiol. 92 (5), 2672-2684 (2004).</li><li>Moriya, T., Kito, K., Miyashita, Y., Asami, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preference+for+background+color+of+the+Xenopus+laevis+tadpole.">Preference for background color of the Xenopus laevis tadpole.</a> J Exp Zool. 276 (5), 335-344 (1996).</li><li>Viczian, A. S., Solessio, E. C., Lyou, Y., Zuber, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+functional+eyes+from+pluripotent+cells.">Generation of functional eyes from pluripotent cells.</a> PLoS Biol. 7 (8), (2009).</li><li>Choi, R. Y., 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=Cone+degeneration+following+rod+ablation+in+a+reversible+model+of+retinal+degeneration.">Cone degeneration following rod ablation in a reversible model of retinal degeneration.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (1), 364-373 (2011).</li><li>Viczian, A. S., Zuber, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+determination+using+the+animal+cap+transplant+(ACT)+assay+in+Xenopus+laevis.">Tissue determination using the animal cap transplant (ACT) assay in Xenopus laevis.</a> J Vis Exp. 16 (39), (2010).</li><li>Nieuwkoop, P. D., Faber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Normal table of Xenopus laevis (Daudin) : a systematical and chronological survey of the development from the fertilized egg till the end of metamorphosis. , (1994).</li><li>Blackiston, D., Shomrat, T., Nicolas, C. L., Granata, C., Levin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+second-generation+device+for+automated+training+and+quantitative+behavior+analyses+of+molecularly-tractable+model+organisms.">A second-generation device for automated training and quantitative behavior analyses of molecularly-tractable model organisms.</a> PLoS One. 5 (12), (2010).</li><li>Rosemberg, D. B., 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=Differences+in+spatio-temporal+behavior+of+zebrafish+in+the+open+tank+paradigm+after+a+short-period+confinement+into+dark+and+bright+environments.">Differences in spatio-temporal behavior of zebrafish in the open tank paradigm after a short-period confinement into dark and bright environments.</a> PLoS One. 6 (5), (2011).</li><li>Dong, W., 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=Visual+Avoidance+in+Xenopus+Tadpoles+is+Correlated+With+the+Maturation+of+Visual+Responses+in+the+Optic+Tectum.">Visual Avoidance in Xenopus Tadpoles is Correlated With the Maturation of Visual Responses in the Optic Tectum.</a> J Neurophysiol. 101 (2), 803-815 (2009).</li><li>Lan, L., 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=Noggin+Elicits+Retinal+Fate+In+Xenopus+Animal+Cap+Embryonic+Stem+Cells.">Noggin Elicits Retinal Fate In Xenopus Animal Cap Embryonic Stem Cells.</a> Stem Cells. 27 (9), 2146-2152 (2009).</li><li>De Robertis, E. M., Kuroda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dorsal-ventral+patterning+and+neural+induction+in+Xenopus+embryos.">Dorsal-ventral patterning and neural induction in Xenopus embryos.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 20, 285-308 (2004).</li></ol>

Vi rapporterer her en simpel vision guidet adfærdsmæssige assay, som let kan udføres i henhold til en uge ved minimalt uddannet lab personale. Mens andre analyser kræver specialiseret udstyr og ekspertise i dyreadfærd, denne analyse giver mulighed for en hurtig test for at afgøre visuel funktion. En anden adfærdsmæssige analyse, Visual undgåelse analysen, er udviklet til at bestemme, hvordan tectum bidrager til visuel perception i Xenopus 10.. Dette assay måler rumlig tuning og kontrast fø...

Xenopus laevis er blevet anvendt som en model organisme for at studere øjet formation. Øjnene udvikle sig hurtigt, vokser til modenhed på mindre end en uge til at teste gener eller veje, der har en effekt på visuelle udvikling og funktion. For at teste synsfunktionen har optokinetic og optomotor respons blevet brugt i zebrafisk og Xenopus haletudser henholdsvis 1,2. Fordi øjnene af Xenopus haletudser er relativt mindre end zebrafisk, denne analyse kræver brug af specialudstyr og uddannet personale til at opdage den subtile hale-flip og eye-bevægelse adfærd i Xenopus. En mere robust adfærd i Xenopus er præferencen for svømning i en tank med en hvid baggrund, der er beskrevet heri 3. Når du placerer en haletudse i et halvt sort / halvt hvid tank, pre-metamorfe haletudse hurtigt svømmer til den hvide side af tanken. Vi har tidligere anvendt dette assay til at bestemme, om pluripotente celleafledtøjne var funktionelle 4.. Her rapporterer vi en detaljeret version af dette assay, som kan anvendes til at teste den visuelle funktion premetamorphic Xenopus haletudser. Denne analyse er enklere end den optomotor respons analysen, da det kun kræver et monteret digitalt videokamera, et digitalt kamera-software og standard udstyr findes i de fleste Xenopus laboratorier. Desuden noteres reaktion kræver ingen særlig uddannelse til optælling resultater. Vores repræsentative resultater viser, at den samme gruppe af haletudser, efter at have gennemgået en dobbelt retinal axotomi, svømme tilfældigt rundt i akvariet. Vi har også inkluderet den adfærd analyseresultaterne fra en repræsentativ haletudse, der viser, hvordan det ene øje kan testes for visuel respons. Et regneark er medtaget, således at tallene er erhvervet under analysen kan indsættes og analyseres. Dette arbejdsark kan bruges til at afgøre, om de testede haletudser have en visuel reaktion.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="654">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1/2-gal. Flex-Tank with Cover</td>
			<td style="width:95px;">eNasco</td>
			<td style="width:119px;">SB19271M</td>
			<td style="width:225px;">size: 5-3/8&#34; x 7&#34; x 3-3/4&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Black electrical tape</td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">White tissue paper</td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Large Inoculating Turntable</td>
			<td style="width:95px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">50809-022</td>
			<td>size: Dia 114.3 x&#160; H 76.2 mm (4 1/2&#160; x&#160; 3&#34;)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Durasorb Underpad</td>
			<td style="width:95px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">82004-836</td>
			<td>size: 43.2 x 60.1 cm (17 x 24&#34;)</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">Kim wipe</td>
			<td style="width:95px;">Krackeler Scientific, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">1945-34155-CS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Standard Tripod</td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:119px;">various</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">iSight camera or webcam</td>
			<td style="width:95px;">Apple</td>
			<td style="width:119px;">M8817LL/A</td>
			<td>Good for larger tadpoles but small ones are difficult to see</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Portable computer</td>
			<td style="width:95px;">Apple/PC</td>
			<td style="width:119px;">various</td>
			<td>We used a 13&#34; MacBook, 2 GHz Intel Core 2 Duo running MacOSX Lion 10.7.5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MiniDV Handycam Camcorder</td>
			<td style="width:95px;">SONY</td>
			<td style="width:119px;">DCR-HC42</td>
			<td>Connected by firewire to the computer with a 6-conductor and 4-conductor alpha FireWire 400&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Handycam Station</td>
			<td style="width:95px;">SONY</td>
			<td style="width:119px;">DCRA-C121</td>
			<td>This can be used for connecting firewire to camera</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">QuickTime Player software</td>
			<td style="width:95px;">Quicktime</td>
			<td style="width:119px;">Version 10.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">26 Gauge Needle (5/8&#34; length)</td>
			<td style="width:95px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">BD305115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">Dumont #5 Forceps Biology</td>
			<td style="width:95px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11295-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"></td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:225px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">Disposables</td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:225px;"></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Gentamicin Sulfate [50 mg/ml]</td>
			<td style="width:95px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">17-528Z</td>
			<td>Stored at room temperature</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Sylgard 184 Silicone Elastomer</td>
			<td style="width:95px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">NC9644388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">Instant Ocean</td>
			<td style="width:95px;">Doctors Foster and Smith</td>
			<td style="width:119px;">CD-116528</td>
			<td>Stock solution = 100 g/L stored at room temperature</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Sodium phosphate dibasic</td>
			<td style="width:95px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S0876</td>
			<td>Stock solution = 0.4 M stored at room temperature</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">Tricaine (Ethyl-3-aminobenzoate methanesulfonate salt)</td>
			<td style="width:95px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A5040</td>
			<td>Stock solution = 10% stored at -20&#730;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">In vitro fertilized embryos</td>
			<td style="width:95px;">eNasco</td>
			<td style="width:119px;">LM00490MX</td>
			<td>100 embryos/unit</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple behavioral assay for testing visual function in xenopus laevis

Måling af den visuelle funktion i haletudser af frøen, Xenopus laevis, muliggør screening for blindhed i levende dyr. Den optokinetic svar er en vision-baseret, refleksiv adfærd, der er blevet observeret i alle testede hvirveldyr. Haletudse øjne er små, så halen flip respons blev anvendt som alternativ foranstaltning, som kræver en uddannet tekniker til at registrere subtile svar. Vi har udviklet en alternativ adfærd assay baseret på den kendsgerning, at haletudser foretrækker at svømme på hvide side af en tank, når de anbringes i en tank med både sorte og hvide sider. Assayet præsenteres her, er en billig, enkel alternativ, der skaber en reaktion, der er let måles. Opsætningen består af et stativ, webcam og indlejrede test tanke let tilgængelig i de fleste Xenopus laboratorier. Denne artikel indeholder en film, der viser adfærd haletudser, før og efter overskæring af synsnerven. For at teste funktionen af ​​det ene øje, inkluderer vi også repræsenrepræsentative resultater af en haletudse, hvor hvert øje undergik retinal axotomi på hinanden følgende dage. Fremtidige undersøgelser kunne udvikle en automatiseret version af denne analyse til at teste visionen om mange haletudser på én gang.

Tidligere rapporter har vist, at premetamorphic Xenopus haletudser foretrækker at svømme på hvide side af en sort / hvid tank og kaldte denne analyse, Background Preference Color Assay 3 Vi har ændret denne analyse for at teste den visuelle funktion af enten øjet af haletudser i mindre end en uge. På denne måde kan deres øjne indsamles til histologisk undersøgelse. Vi viser her, hvordan responsen skyldes visuelle referencer. I Movie 1, haletudser...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis at JoVE.com

A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis

En simpel Behavioral Assay for Testing Visual Funktion i<em&gt; Xenopus laevis</em

Xenopus laevis haletudser foretrækker svømning på den hvide side af en sort / hvid tank. Denne adfærd er styret af deres vision. Baseret på denne adfærd, præsenterer vi en simpel analyse for at teste den visuelle funktion af haletudser.

Measurement of the visual function in the tadpoles of the frog, Xenopus laevis, allows screening for blindness in live animals. The optokinetic response ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis

The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

En generel metode til evaluering Inkubation af Saccharose Savner hos rotter

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Neural Explant Cultures from Xenopus laevis

Neural Explant Cultures from Xenopus laevis

Neurale eksplantatkulturer fra<em&gt; Xenopus laevis</em

The complex process of axon guidance is largely driven by the growth cone, which is the dynamic motile structure at the tip of the growing axon. During ...

Dissection, Culture, and Analysis of Xenopus laevis Embryonic Retinal Tissue

Dissection, Culture, and Analysis of Xenopus laevis Embryonic Retinal Tissue

Dissektion, Kultur, og analyse af<em&gt; Xenopus laevis</em&gt; Embryonic retinavæv

The process by which  the anterior region of the neural plate gives rise to the vertebrate retina  continues to be a major focus of both clinical and ...

Hippocampal Insulin Microinjection and In vivo Microdialysis During Spatial Memory Testing

Hippocampal Insulin Microinjection and In vivo Microdialysis During Spatial Memory Testing

Hippocampale Insulin Mikroinjektion og<em&gt; In vivo</em&gt; Mikrodialyse Under Spatial Memory Test

Glucose metabolism is a useful marker for local neural activity, forming the basis of methods such as 2-deoxyglucose and functional magnetic resonance ...

A Lightweight, Headphones-based System for Manipulating Auditory Feedback in Songbirds

Et let, Hovedtelefoner-baseret system til at manipulere Auditiv Feedback i Songbirds

Experimental manipulations of sensory feedback during complex behavior have provided valuable insights into the computations underlying motor control and ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Samtidige<em&gt; Ex vivo</em&gt; Functional Test af to nethinder af<em&gt; In vivo</em&gt; Elektroretinogrammet System

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

A Behavioral Assay for Mechanosensation of MARCM-based Clones in Drosophila melanogaster

A Behavioral Assay for Mechanosensation of MARCM-based Clones in Drosophila melanogaster

En Behavioral Assay for Mechanosensation af MARCM-baserede kloner i<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Because of the structural and functional homology to the hair cells of the mammalian inner ear, the neurons that innervate the Drosophila external sense ...

Recording Temperature-induced Neuronal Activity through Monitoring Calcium Changes in the Olfactory Bulb of Xenopus laevis

Recording Temperature-induced Neuronal Activity through Monitoring Calcium Changes in the Olfactory Bulb of Xenopus laevis

Optagelse Temperatur-induceret neuronal aktivitet gennem Overvågning Calcium Ændringer i det olfaktoriske pære af<em&gt; Xenopus laevis</em

The olfactory system, specialized in the detection, integration and processing of chemical molecules is likely the most thoroughly studied sensory system. ...

Preparations and Protocols for Whole Cell Patch Clamp Recording of Xenopus laevis Tectal Neurons

Preparations and Protocols for Whole Cell Patch Clamp Recording of Xenopus laevis Tectal Neurons

Præparater og protokoller for hele cellen Patch klemme optagelsen af Xenopus laevis Tectal neuroner

The Xenopus tadpole retinotectal circuit, comprised of the retinal ganglion cells (RGCs) in the eye which form synapses directly onto neurons in the optic ...