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

Detta arbete har finansierats genom anslag från National Institutes of Health: EY015748, EY017964 (MEZ), och EY019517 (ASV). Detta arbete stöddes också av den forskning för att förebygga blindhet Fritt Grant till Ophthalmology avdelningen och Lions i centrala New York. Vi vill även tacka vår djurtekniker, Matthew Mellini, för hans utmärkta hand om djuren och för att kliva in till stjärna i den här videon.

Djurvård Xenopus laevis grodyngel som användes i denna studie odlades, upp och behandlas i enlighet med förfaranden som godkänts av Upstate Medical University IACUC och Guide för skötsel och användning av försöksdjur. . 1 Pre-beteende Setup: Grodyngel <ol><li> Erhåll befruktade Xenopus embryon från en kommersiellt tillgänglig källa eller in vitro-befruktning av oocyter, som tidigare beskrivits 6. </li><li> Placera...

<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 redovisar här en enkel syn-guidad beteendeanalys som lätt kan utföras på mindre än en vecka efter minimalt utbildad laboratoriepersonal. Medan andra analyser kräver specialutrustning och kompetens inom djurs beteende, gör denna analys ett snabbt test för att fastställa visuell funktion. En annan beteendeanalys, Visual Undvikande analysen, har utvecklats för att bestämma hur tectum bidrar till visuell perception i Xenopus 10. Denna analys mäter spatial inställning och kontrastkänsligh...

Xenopus laevis har använts som modellorganism för att studera ögonbildning. Ögonen utvecklas snabbt, växer till mognad på mindre än en vecka för att testa gener eller vägar som har en effekt på visuell utveckling och funktion. För att testa synen, har optokinetic och optomotor svar använts i zebrafisk och Xenopus grodyngel, respektive 1,2. Eftersom ögonen på Xenopus grodyngel är relativt mindre än zebrafisk, kräver denna analys användning av specialutrustning och utbildad personal för att upptäcka subtila svans-flip och ögonrörelsebeteende i Xenopus. En mer robust uppträdande i Xenopus är preferensen för simning i en tank med en vit bakgrund, som beskrivs häri 3. Vid placering av ett grodyngel i en halv svart / halv-white tank, simmar pre-metamorphic grodyngel snabbt till den vita sidan av tanken. Vi använde tidigare denna analys för att avgöra om pluripotenta cell-derivedögon var funktionella 4. Här rapporterar vi en detaljerad version av denna analys, som kan användas för att testa den visuella funktion premetamorphic Xenopus grodyngel. Denna analys är enklare än optomotor svarsanalysen, eftersom det bara kräver en monterad digital videokamera, digitalkamera programvara och standardutrustning finns i de flesta Xenopus laboratorier. Dessutom kräver den inspelade svar ingen särskild utbildning för att Tally resultat. Vår representativa resultat visar att samma grupp av grodyngel som genomgått dubbel retinal axotomy, simmar slumpmässigt runt tanken. Vi har också tagit med de beteendeanalysresultat från ett representativt grodyngel, som visar hur ett öga kan testas för visuell respons. Ett kalkylblad har tagits så att siffrorna som förvärvats under analysen kan sättas in och analyseras. Detta arbetsblad kan användas för att bestämma huruvida de testade grodyngel ha en visuell respons.

<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

Mätning av synfunktionen i grodyngel i grodan, Xenopus laevis, möjliggör screening för blindhet i levande djur. Den optokinetic svaret är en vision-baserade, reflexivt beteende som har observerats i alla ryggradsdjur testade. Tadpole ögon är små så svansen flip svar användes som alternativ åtgärd, som kräver en utbildad tekniker för att registrera den subtila svar. Vi utvecklade ett alternativt beteende analys baserad på det faktum att grodyngel föredrar att simma på den vita sidan av en tank när den placeras i en tank med både svarta och vita sidor. Analysen som presenteras här är ett billigt, enkelt alternativ som skapar ett svar som lätt mäts. Installationen består av ett stativ, webbkamera och kapslade testa tankar, lätt tillgängliga i de flesta Xenopus laboratorier. Denna artikel innehåller en film som visar beteendet hos grodyngel, före och efter avskiljande synnerven. För att testa funktionen hos ett öga, vi inkluderar även representativa resultatet av ett grodyngel i vilken varje öga gick retinal axotomi på varandra följande dagar. Framtida studier skulle kunna utveckla en automatiserad version av denna analys för att testa visionen om många grodyngel på en gång.

Tidigare rapporter har visat att premetamorphic Xenopus grodyngel föredrar att simma på den vita sidan av en svart / vit tank och kallas denna analys, Bakgrundsfärg Preference analys 3 Vi har ändrat denna analys för att testa den visuella funktion av ögonhålornas av grodyngel i mindre än en vecka. På detta sätt kan deras ögon skall samlas in för histologisk undersökning. Vi visar här hur svaret beror på visuella referenser. I film 1, grodyn...

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 enkel Behavioral analys för Testa Visual Function i<em&gt; Xenopus laevis</em

Xenopus laevis grodyngel föredrar bada på den vita sidan av en svart / vit tank. Detta beteende styrs av sin vision. Utifrån detta beteende, presenterar vi ett enkelt test för att testa synen av grodyngel.

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

Den spån och Capellini Tester Hantering: Enkel kvantitativa mått på händiga framtassarna funktionen hos råttor och möss

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 allmän metod för att utvärdera Inkubation av Sackaros Craving på råttor

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

Neurala Explantation kulturer från<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, och analys av<em&gt; Xenopus laevis</em&gt; Embryonala näthinnevävnad

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

Hippocampus insulin Mikroinjektion och<em&gt; In vivo</em&gt; Mikrodialys 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

En lätt, hörlurar system för att manipulera 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

Samtidig<em&gt; Ex vivo</em&gt; Funktionstest av två näthinnor efter<em&gt; In vivo</em&gt; Elektroretinogram 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 Beteende Analys för Mechanosensation av MARCM baserade 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

Inspelning Temperatur-inducerad neuronal aktivitet genom att övervaka Kalcium Förändringar i luktbulben av<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

Preparat och protokoll för hela cellen Patch Clamp inspelningen av Xenopus laevis Tectal nervceller

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