Summary

Une préparation isolée rétinienne pour enregistrer la réponse de Lumière génétiquement marqués cellules ganglionnaires rétiniennes

Published: January 26, 2011
doi:

Summary

Cet article fournit une description de la manière de disséquer et d'enregistrer à partir de la préparation isolée de la rétine chez la souris. En particulier, nous décrivons comment enregistrer les réponses de lumière provenant d'une population de cellules ganglionnaires marqués par fluorescence et par la suite identifier et d'analyser sa morphologie.

Abstract

Les premières étapes de la vision des vertébrés ont lieu lorsque la lumière stimule les photorécepteurs tige et le cône de la rétine 1. Cette information est ensuite séparé en ce qui sont connus comme les voies ON et OFF. Les informations sur le signal des photorécepteurs de lumière pour les cellules bipolaires (BCS), qui dépolariser en réponse à des augmentations (Sur CB) ou diminue (Off BC) de l'intensité lumineuse. Cette ségrégation de l'information lumineuse est maintenue au niveau des cellules ganglionnaires de la rétine (CGR), qui ont des dendrites stratifier soit dans le sublamina Off de la couche interne plexiforme (IPL), où ils reçoivent l'entrée directe excitateurs de Off BCS, ou de la stratification dans les Sur l'sublamina de l'IPL, où ils reçoivent l'entrée directe à partir excitateurs Le BCS. Cette ségrégation des informations concernant les augmentations ou diminutions d'éclairement (On et Off voies) est conservée et signalés au cerveau en parallèle.

Le CGR sont les cellules de sortie de la rétine, et sont donc une cellule important d'étudier afin de comprendre comment l'information est signalée à la lumière des noyaux visuelle dans le cerveau. Les progrès de la génétique de la souris sur les dernières décennies ont abouti à une variété de lignées de souris fluorescentes journaliste, où des populations spécifiques CJR sont étiquetés avec une protéine fluorescente pour permettre l'identification des sous-types du CJR 2 3 4 et spécifiques de ciblage pour l'enregistrement électrophysiologique. Ici, nous présentons une méthode pour l'enregistrement des réponses de lumière à partir des cellules ganglionnaires marqués par fluorescence dans une intacte, la préparation rétine isolée. Cette préparation permet de rétine isolée à partir d'enregistrements CGR où la tonnelle dendritiques est intact et les entrées dans la tonnelle dendritiques CJR ensemble sont préservés. Cette méthode est applicable à travers une variété de sous-types de cellules ganglionnaires et se prête à une grande variété d'organismes unicellulaires techniques physiologiques.

Protocol

Déclaration utilisation des animaux: Les animaux ont été soignés conformément aux directives décrites dans le Guide pour les soins et l'utilisation des animaux de laboratoire, en utilisant des protocoles approuvés par l'Université du Minnesota de soins des animaux et du Comité institutionnel d'utilisation. 1) Préparation des solutions Avant d'effectuer l'enregistrement électrophysiologique, des solutions intracellulaire, ext…

Discussion

Cette technique est applicable à tous les enregistrements de cellules ganglionnaires rétiniennes à partir d'une rétine isolée. Bien que, dans la lignée de souris utilisée ci-dessus intrinsèquement photosensibles, exprimant la mélanopsine CGR sont étiquetés avec EGFP 2, 5, ce protocole est facilement transférable à d'autres lignes marquées par fluorescence CJR ou peuvent être généralisés à enregistrer à partir de CGR choisis au hasard ainsi. Cette technique est particulièrement pr?…

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu en partie par des subventions du NIH R01EY012949, R21EY018885, T32 EY0707133. Nous tenons à remercier Darwin Accrochez pour son aide technique.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Ames’ Medium   Sigma A1420  
Collagenase   Whorthington Biochemical LS005273  
Hyaluronidase   Whorthington Biochemical LS002592  
Sodium Bicarbonate   Sigma S5761  
AlexaFluor 594 Hydrazyde   Invitrogen A10442  
Neurobiotin   Vector Laboratories SP1120  
Electrodes   Sutter Instruments BF120-69-10  
Forceps   Fine Science Tools 11252-30  
Ophthalmologic Scissor   Fine Science Tools 15000-00  
Streptavidin 594   Invitrogen S32356  
Vectashield   Vector Laboratories H-1000  
Goat Serum   Jackson ImmunoResearch 005-000-001  
Triton X-100   Sigma T8787  
Paraformaldehyde   Electron Microscopy Sciences 19210  

References

  1. Wassle, H. Parallel processing in the mammalian retina. Nat Rev Neurosci. 5, 747-757 (2004).
  2. Schmidt, T. M., Taniguchi, K., Kofuji, P. Intrinsic and extrinsic light responses in melanopsin-expressing ganglion cells during mouse development. J Neurophysiol. 100, 371-384 (2008).
  3. Huberman, A. D. Genetic identification of an On-Off direction-selective retinal ganglion cell subtype reveals a layer-specific subcortical map of posterior motion. Neuron. 62, 327-334 (2009).
  4. Siegert, S. Genetic address book for retinal cell types. Nat Neurosci. 12, 1197-1204 (2009).
  5. Schmidt, T. M., Kofuji, P. Functional and morphological differences among intrinsically photosensitive retinal ganglion cells. J Neurosci. 29, 476-482 (2009).
  6. Newman, E. A., Bartosch, R. An eyecup preparation for the rat and mouse. J Neurosci Methods. 93, 169-175 (1999).
  7. Haverkamp, S., Inta, D., Monyer, H., Wassle, H. Expression analysis of green fluorescent protein in retinal neurons of four transgenic mouse lines. 神经科学. 160, 126-139 (2009).
  8. Zhang, D. Q., Zhou, T. R., McMahon, D. G. Functional heterogeneity of retinal dopaminergic neurons underlying their multiple roles in vision. J Neurosci. 27, 692-699 (2007).
  9. Hu, E. H., Dacheux, R. F., Bloomfield, S. A. A flattened retina-eyecup preparation suitable for electrophysiological studies of neurons visualized with trans-scleral infrared illumination. J Neurosci Methods. 103, 209-216 (2000).
  10. Wu, S. M., Gao, F., Pang, J. J. Synaptic circuitry mediating light-evoked signals in dark-adapted mouse retina. Vision Res. 44, 3277-3288 (2004).

Play Video

Cite This Article
Schmidt, T. M., Kofuji, P. An Isolated Retinal Preparation to Record Light Response from Genetically Labeled Retinal Ganglion Cells. J. Vis. Exp. (47), e2367, doi:10.3791/2367 (2011).

View Video