行为研究
光遗传学
在过去的十年里,人们发明了一种方法,可以用光专门激活甚至抑制小群神经元。如今,科学家们可以将光敏受体蛋白(最初发现于藻类中)插入单个哺乳动物的活体神经元中,使这些神经元对特定波长的光激活敏感。这使得科学家能够控制这些神经元的活动,并研究它们对各种生物过程的下游影响。
易于集成与EthoVision XT和表型家笼子
这是行为研究的一个重要进展。不仅可以更具体地确定特定神经元对行为的实际影响,而且在自动视频跟踪系统的帮助下,还可以通过光遗传方法实时操纵行为。这就是Noldus的用武之地:一个完美的挑战EthoVision XT而且试验与硬件控制.
“ethvision XT节省了时间,也许还能挽救生命。实际上,博士生可以用更少的劳动密集型时间做更多的研究。”
美国博士Adeosun|美国密西西比大学医学中心
试验和硬件控制和光遗传学
光遗传学可以用在许多方面。例如,对具有已知功能的大脑区域的神经元进行特定的刺激,可以代替药物或电极刺激,从而激活或抑制过程。通过评估这种刺激对动物行为的影响,人们可以深入了解神经元的功能。
EthoVision XT试验和硬件控制提供了在行为测试中控制这种刺激的机会。您可以根据EthoVision XT检测到的行为自动打开或关闭刺激。与手动开启刺激相比,这提供了更好的时间精确度。它也是一种有价值的纵向研究家笼的方法。
Optogenetic刺激设备
当编程完成后,EthoVision XT通过USB io盒发送信号,该io盒连接到为动物提供刺激的设备(例如激光或连接到光纤的LED)。这些设备可以连接到或内置到表型顶层单元。设备的例子包括来自Prizmatix.
Prevot教授:“如果治疗方法在啮齿类动物身上起作用,它们可能对人类病理学有益。”
多伦多大学的Thomas博士Prévôt正在开发一种新的工具来评估啮齿类动物的焦虑类和抑郁类行为,以了解慢性压力暴露的潜在机制,以及它如何改变行为和分子和细胞病理学,以模拟人类的抑郁症。
光遗传学研究的例子
动物被放置在一个有两个不同面的竞技场中,其中一个与刺激配对。根据这种刺激是激活还是去激活,以及哪些神经元受到了影响,这对动物来说可能是一种奖励或厌恶的刺激。
如果在接下来的训练中,动物在被刺激的一侧花更多的时间,那么就可以得出这样的结论:刺激产生了有益的效果。如果动物避开这一侧,那么就可以认为刺激是厌恶的[1,2,3]。
在操作性条件反射测试中,动物学习按杠杆或触摸传感器或执行其他动作,以获得奖励或防止厌恶刺激。
这种行为可以用ethvision XT记录下来,要么通过在特定区域检测动物(或它的鼻子点),比如喂食器,要么通过分析鼻子戳或杠杆按压引发的外部信号。在此操作之后,EthoVision XT发出进行刺激的命令[2,3]。
即使在简单的测试中,EthoVision XT试验和硬件控制被证明是有价值的。一个很好的例子是off-on-off刺激测试,您可以编程EthoVision XT在测试期间打开一段时间的刺激。
例如,Stuber博士描述了一个15分钟的测试[1],在测试过程中,中间的5分钟持续进行刺激。在这种情况下,研究神经元的抗焦虑或致焦虑功能。测试在一个高+迷宫.如果动物在刺激阶段花更多的时间在正迷宫的张开双臂中(这是由EthoVision XT自动评估的),那么对神经元的刺激被认为具有抗焦虑效果。
类似于上面描述的测试,是更一般的运动对刺激的反应测试。速度,运动,甚至旋转运动都是重要的行为,可以告诉很多关于神经元的作用被刺激[1]。
“用于行为跟踪的实用且用户友好的软件,广泛推荐。”
答:Agoitia博士|墨西哥国立大学,墨西哥
参考文献
- 与Garret Stuber的交流(www.stuberlab.org)
- Stamatakis点;存根,国民生产总值(2012)。侧缰拉输入到中脑腹侧的激活促进行为回避.自然神经科学,15 (8), 1105 - 1107。
- Kravitz前任所长A.V.;方面的清醒;Kreitzer,交流(2012)。直接和间接途径纹状体神经元在强化中的不同作用.自然神经科学,15, 816 - 818。
最近的新出版物结合实时脑深部成像和光遗传学:Jennings, J.H.;R.L.);Resendez S.L.;Stamatakis点;泰勒,j。;黄,j .;Veleta k;Kantak,公共广播;Aita m;Shilling-Scrivo k; Ramakrishnan, C.; Deisseroth, K.; Otte, S.; Stuber, G.D. (2015).视觉化下丘脑网络动态的食欲和满足行为.细胞,160, 516 - 527。