GRINlens埋置后四周左右,病毒表达充分,且组织基本愈合,此时可以进行图像采集测试及底座固定。将小鼠预麻后固定在立体定位仪上,用低剂量异氟烷使小鼠保持轻度麻醉状态,并用剪刀、镊子将KwikSil胶从GRINlens顶部移除,用擦镜纸蘸取酒精对裸露在外的GRINlens进行清洁。通过螺丝及吸铁石将底座与信号采集装置连接,放置在GRINlens上方,并将信号采集装置连接至电脑,调整LED强度,调节增益,利用采集软件可视化实时观察成像情况。因为麻醉状态可能会影响神经元集群的可视化。手持信号采集装置,同时观察电脑屏幕成像画面,不断调整聚焦层面,选择最佳成像层面位置(包含最大数量成像清晰的细胞及有明显标记物的层面)作为最佳焦平面。确定位置后,用齿科树脂粘接剂固定底座,待齿科树脂粘接剂完全干燥后,通过螺丝及吸铁石固定防尘罩保护GRINlens。
小鼠在安置底座手术后恢复2~3天,再进行与行为学测试同步进行的钙信号采集。正式采集前实验者要再次确认焦平面和LED强度,通过反复测试,作者需要将可以在同一焦平面清晰成像的小鼠标记,这些小鼠使用同一个小显微镜。确定后,将定位螺丝拧入聚焦滑块,固定滑块,确保后续整个实验过程中对同一集群细胞进行成像,整个实验期间不再更改焦平面。同时,每只小鼠需要找到用于成像的最佳LED强度水平,确保可以看到清晰的成像,血管可以用作对齐框架的标志。在适应性训练过程中,也同步进行视频录制及初步分析,以确保在实验开始前各项设置已达到最佳,并在以后的采集过程中参考成像界面。
正式实验时,将微小显微镜与数据采集电子设备DAQPCB连接,DAQPCB与电脑连接,当DAQ上三灯亮起并且微小显微镜上的红灯亮起,则连接成功。数字成像数据将通过重量小且高度灵活的同轴电缆从CMOS成像传感器发送到定制的DAQ电子设备和USB主控制器并通过超高速USB将数据传输到运行自定义DAQ软件(UCLAminiscope)的电脑上,图像采集速度为每秒30帧。测试时确保小显微镜安装没有倾斜并将其固定在底座上,将实时成像与适应性训练过程中同一区域的成像进行比较,通过前期选取的作为标记的血管等确保每次成像都是同一界面,并且每次记录都应保证亮度的统一,如果成像画面差异较大则及时调整。实验过程中既要保证小鼠可以自由活动不受连线限制,又要注意连线不要太长以致于小鼠咬断连线导致信号采集中断。利用录屏软件同时记录小鼠行为学视频与钙成像视频。
Fig1信号采集系统示意图
记忆连接行为学测试
实验所需场景:
电击场景(shockcontext):实验箱内底部放入可通电的铁栅栏,整个实验环境的形状近似于正方体,打开实验箱外的白光灯和风扇,此时实验箱体内灯光为白色,在实验开始前向实验箱内喷洒75%的酒精,房间整体保持弱光环境,利用空调稳定室内温度。每只小鼠的实验结束后,都应更换实验箱内的铁栅栏,替换下来的铁栅栏用清水洗净,用干净的擦手纸擦干后备用。
新场景(novelcontext):实验箱底部铺有黄色卡纸,实验箱内放蓝色卡纸遮挡实验箱体的三面,在每个方向贴上不同的标记,在实验箱内放置一个透明的小笼子其内粘有一个特制物体,并且要保证透明小笼子的高度,防止小鼠在活动过程中从笼内跳出,实验箱顶部放有红色透光塑料纸,打开实验箱外的白光灯,由于实验箱体顶部的红色透光塑料纸,实验箱体内灯光为红色光,关闭实验箱内的风扇,在实验开始前向实验箱内喷洒2%冰醋酸稀释液,并用擦手纸擦干环境内的残留液体,仅保留气味,房间整体保持弱光环境,利用空调稳定室内温度。每只小鼠的实验结束后,都应更换透明小笼子,替换下来的透明小笼子用清水洗净,用干净的擦手纸擦干后备用。
实验过程:
在记忆连接行为学实验开始前,先单笼饲养小鼠8天,每天抚摸小鼠1分钟,连续4天,然后让小鼠适应从鼠房到实验室的运输环境和实验环境,连续4天,期间每天抚摸小鼠1分钟,并让小鼠适应实验箱1min,小鼠适应的实验箱与后期行为学测试过程中使用的实验箱保持一致。在后续整个行为学实验过程中,小鼠都需要单笼饲养。
Fig2记忆连接场景测试示意图
文献引用:
1.Age-InducedSpatialMemoryDeficitsinRatsAreCorrelatedwithSpecificBrainRegionAlterationsinMicroglialMorphologyandGeneExpression.[J].ShohamShai;;LinialMichal;;WeinstockMarta.Journalofneuroimmunepharmacology:theofficialjournaloftheSocietyonNeuroImmunePharmacology,2019
2.TheOpenFieldTestforMeasuringLocomotorActivityandAnxiety-LikeBehavior.[J].KraeuterAnn-Katrin;;GuestPaulC;;SarnyaiZoltán.Methodsinmolecularbiology(Clifton,N.J.),2019
3.张凤仪.GHS-R1a缺失对正常及LPS炎症小鼠场景记忆连接的影响及机制研究[D].青岛大学,2022.
4.TheElevatedPlusMazeTestforMeasuringAnxiety-LikeBehaviorinRodents.[J].KraeuterAnn-Katrin;;GuestPaulC;;SarnyaiZoltán.Methodsinmolecularbiology(Clifton,N.J.),2019
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