本論文分為兩部分研究內(nèi)容,在非洲爪蟾中我們建立了在位研究樹突棘的新模型,在成年斑馬魚中我們構(gòu)建了追蹤眼動和視動行為的方法。第一部分,樹突棘在中樞系統(tǒng)的發(fā)育過程中經(jīng)歷著連續(xù)的重塑過程。其穩(wěn)定性對于保持神經(jīng)環(huán)路的功能具有重要的意義。在哺乳動物模型中,皮層興奮性的椎體神經(jīng)元樹突棘的穩(wěn)定性和動態(tài)特性已經(jīng)有累積大量的研究成果,然而在非哺乳類的動物模型中,多棘神經(jīng)元卻知之甚少。本文利用單細(xì)胞電穿孔技術(shù)在非洲爪蟾蝌蚪腦內(nèi)標(biāo)記和觀察多棘神經(jīng)元,并且觀察到多棘神經(jīng)元廣泛分布于嗅球和端腦。在蝌蚪的嗅球內(nèi)使用DsRed, PSD-95-GFP標(biāo)記中間神經(jīng)元,確定了樹突棘的形態(tài)和類型(filopodia, thin, mushroom和stubby)。通過在位活體的時間序列我們看到,這種神經(jīng)元樹突棘呈現(xiàn)出高度的動態(tài)變化,特別是filopodia和thin spine,而stubby和mushroom更加穩(wěn)定,但也隨觀察時間的增長而降低。4種樹突棘相互轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化的偏好不一樣。通過嗅神經(jīng)切斷的感覺輸入剝奪并沒有明顯影響該類神經(jīng)元樹突棘的穩(wěn)定性。該部分在非洲爪蟾這一經(jīng)典的模型中建立了新的研究樹突棘的模型。第二部分,眼動(Optokinetic Response, OKR)和視動(Optomoter Response, OMR)行為學(xué)是動物視功能檢測和視覺相關(guān)突變體的篩選很有用的行為學(xué)方法,由于這種行為簡單、刻板直觀而被廣泛用于幼年斑馬魚研究中,但在成年斑馬魚中這種行為學(xué)的分析方法報道較少。該部分介紹成年斑馬魚眼動反應(yīng)和視動反應(yīng)的誘導(dǎo)方式,以及使用模板匹配(Pattern Match)的方法程序跟蹤眼部運動,使用背景去除的辦法追蹤成年斑馬魚的運動軌跡,實現(xiàn)了成年斑馬魚OKR和OMR的定量分析。使用OKR分析,檢測到斑馬魚雙眼的公共視覺區(qū)對OKR行為的產(chǎn)生有一定的貢獻(xiàn)作用,并且成年斑馬魚單眼對運動光柵表現(xiàn)出一定的方向敏感性。使用OMR可以用于評估視覺恢復(fù)過程中成魚的視覺功能。成年斑馬魚OKR的分析方法同樣也可適用于幼年斑馬魚。此外,利用本方法初步檢測到鐘基因period1b突變體與正常魚之間的視覺差異。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q42

參考文獻(xiàn)】

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1 鄒蘇琪;殷梧;楊昱鵬;陳林;胡兵;;斑馬魚行為學(xué)實驗在神經(jīng)科學(xué)中的應(yīng)用[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2009年01期

本文編號：1203843