グルタミン酸受容体欠損ミュータントマウスの眼球運動解析

谷氨酸受体缺陷突变小鼠的眼动分析

基本信息

批准号：
08279223
负责人：
平野丈夫
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

遺伝子操作技術によりつくられたグルタミン酸受容体サブタイプ欠損ミュータントマウスの解析は、運動制御等の情報処理過程における各種の神経細胞やシナプスの役割を明らかにする上で、有用な手段を提供すると考えられる。実際、これまでに運動制御・運動学習に異常のあるミュータントマウスを報告してきた。しかしながら、マウスはその小ささゆえに、今まではその運動制御等について定量的な解析がなされていない。本研究では、マウスの眼球運動を計測できる実験系を確立することにより、ミュータントマウスを用いて運動制御・運動学習を定量的に詳細に解析できるようにし、運動制御および運動学習過程における小脳の各機能ユニットの役割を明らかにすることをめざした。特に、頭部回転による視野のブレを補正する前庭動眼反射および視機性眼球運動を正確に計測できるようにすることを当面の目標とした。DCサーボモーターを使用してコンピューターで制御できるマウス用の回転台を作製した。この回転台の上に赤外線LEDと赤外線感受性CCDカメラを取り付け、ビデオキャプチャーボードを用いて、マウスの眼球の画像をコンピューターに取り込んだ。マウスの回転台への固定は、頭骨上にアルミニウム性のプラットフォームをデンタルセメントで取り付けることにより行った。眼球の画像を2値化した後、瞳孔を楕円近似し、その中心の位置・長径・短径より眼球の回転角度を求めた。また、回転台の回転速度および位置は、各速度センサーを用いて検出した。暗所で前庭動眼反射を測定する際には、縮瞳剤を用いて、瞳孔の楕円近似が容易にできるようにした。この方法により、マウスの前庭動眼反射を安定して容易に測定できるようになった。

人们认为，基因工程技术创建的缺乏谷氨酸受体亚型的突变小鼠被认为提供了一种有用的手段，用于阐明各种神经元和突触在信息处理过程中的作用，例如运动控制。实际上，我们报道了运动控制和运动学习异常异常的突变小鼠。但是，由于小鼠的较小程度，到目前为止，还没有对其运动控制进行定量分析。在这项研究中，我们旨在建立一个可以测量小鼠眼球运动的实验系统，从而可以使用突变小鼠对运动控制和运动学习进行定量和详细的分析，并阐明小脑在运动控制和运动学习过程中每个功能单位的作用。特别是，直接目标是确保准确测量前庭眼反射和视觉眼动，这是由头部旋转引起的视力波动的正确性。使用直流伺服电机为鼠标创建了计算机控制的旋转表。将红外LED和红外敏感的CCD摄像头连接到旋转平台上，并使用视频捕获板将鼠标眼球的图像捕获到计算机中。通过将铝制平台连接到牙科水泥上，将鼠标固定在旋转平台上。将眼球的图像进行分配后，通过椭圆近似近似瞳孔，并根据中心的位置，主要直径和次要直径确定眼球的旋转角度。此外，使用相应的速度传感器检测到旋转台的旋转速度和位置。当测量黑暗中的前庭眼反射时，使用MIOSIS剂来促进学生的椭圆形近似。这种方法使得可以轻松，稳定地测量小鼠的前庭眼反射。