莫兰眼科中心研究员Robert E. Marc: 2014年视网膜研究Paul Kayser奖

我们的同事,研究主任犹他大学莫兰眼科中心罗伯特·e·马克博士被命名为国际眼科研究学会作为一个接受者视网膜研究Paul Kayser国际奖.该奖项将于2014年7月24日(星期四)在加州旧金山举行的2014年ISER眼科研究学会双年会议上颁发给马克博士。

视网膜研究的保罗·凯瑟国际奖是由视网膜研究基金会并由凯瑟基金会受托人捐赠,以纪念和永久纪念长期的朋友和RRF的忠诚的捐助者,保罗凯瑟。通过这一奖项,两个组织都表明了它们与凯泽先生一样的信念,即视网膜疾病引起的失明是一个全球关切的问题,必须予以相应处理。因此,该奖项的目的是通过表彰世界各地的杰出成就和持续有价值的科学调查,提高人们对深入研究视网膜、视网膜在视觉过程中的作用以及威胁和/或破坏视力的视网膜疾病的必要性的认识。

Marc博士因其毕生致力于视网膜研究,通过新颖的技术和方法发现了视网膜的结构和功能,推动了我们对视网膜的理解,而被选为该奖项的获奖者。

兔视网膜ON内丛层小世界网络设计的突触基础

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这个摘要今天在2014年的会议上发表视力与眼科学研究协会在佛罗里达州奥兰多举行的会议J·斯科特Lauritzen、诺亚·t·纳尔逊、克里斯托·l·西格林斯基、内森·舍伯蒂、约翰·黄、丽贝卡·l·菲佛詹姆斯·r·安德森卡尔·b·瓦特,布莱恩·w·琼斯而且罗伯特·e·马克

目的:越来越多的证据表明,贯穿整个神经系统的大型和中型神经网络表现出小世界的设计,其特征是连接的高度局部聚类,而神经元模块之间的路径长度较短(Watts & Strogatz 1998 Nature;Sporns et al.2004齿轮科学趋势)。怀疑这一组织原则可扩展到局部网络(Ganmor et al. 2011 J Neurosci;(Sporns 2006 BioSystems),但直接观察突触和局部网络拓扑调节小世界设计还没有在任何神经元组织中实现。我们在兔视网膜ON内丛层(IPL)中寻找突触和拓扑基质实例化小世界网络结构的直接证据。为了验证这一点,我们在兔视网膜连接组(RC1)超微结构中挖掘了≈200 ON锥双极细胞(BCs)和≈500抑制性无分泌细胞(AC)过程。

方法:用Viking查看器对RC1中的BC网络进行注释,并通过连接图可视化和3D渲染进行探索(Anderson et al. 2011 J显微)。嵌入RC1中的小分子信号,如GABA甘氨酸和l -谷氨酸,结合形态重建和连通性分析,可以进行稳健的细胞分类。MacNeil等(2004年J Comp Neurol)用于清晰度的BC分类方案。

结果:在每个ON IPL层中,同细胞BC耦合(CBb3::CBb3 CBb4::CBb4 CBb5::CBb5)和类内BC抑制网络(CBb3→AC - | CBb3 CBb4→AC - | CBb4 CBb5→AC - | CBb5)形成层系特异性功能片,具有较高的聚类系数。杂细胞BC偶联(CBb3::CBb4 CBb4::CBb5 CBb3::CBb5)和跨类BC抑制网络(CBb3→AC - | CBb4 CBb4→AC - | CBb3 CBb4→AC - | CBb5 CBb5→AC - | CBb4 CBb3→AC - | CBb5→AC - | CBb5→AC - | CBb3)在所有ON IPL层上建立短突触路径长度。

结论:视网膜含有比预期数量更多的突触集线器,这些集线器与神经节细胞的突触前通道平行。结果证实了突触的基础。直接突触连接)和局部网络拓扑结构在更大的尺度上为局部网络的这种组织提供了神经解剖学上的合理性,并与小世界设计作为神经网络在多个空间尺度上的基本组织原则相一致。

支持:NIH EY02576 (RM), NIH EY015128 (RM), NSF 0941717 (RM), NIH EY014800视觉核心(RM), RPB CDA (BWJ), Thome AMD Grant (BWJ)。

NMDA受体活性在视网膜神经节细胞树突发育中的作用

科学海报的例子

这个摘要今天在2014年的会议上发表视力与眼科学研究协会会议由埃里克·m·埃利亚斯、王平和田宁在佛罗里达州奥兰多举行。

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目的:为了阐明视网膜神经节细胞树突发育可塑性的机制,我们研究了谷氨酸受体在视网膜神经节细胞树突伸长和丝状伪足消除中的作用。

方法:我们使用rgc的JamB基因标记子类型作为我们的工作模型。JamB-CreER:用共聚焦显微镜对整个坐骨视网膜的YFP神经节细胞树突状树突进行成像。使用neuroucida追踪和测量树突长度、面积、分支和丝状足数。P5后黑暗饲养的幼犬阻断了视觉输入。通过每日眼内注射从P9到P13的AP5和CNQX或遗传消融这些RGCs中的NMDA受体来阻断谷氨酸活性。

结果:为了测试视觉输入对树突发育的作用,我们暗养了P5到P30的小鼠,发现对JamB rgc的丝状伪足消除有中等影响。预计视网膜自发的谷氨酸能活性也可能有助于RGC丝足畸形的消除,我们通过每日眼内注射从P9到P13的AP5和CNQX来阻断自发的谷氨酸能活性。这导致了由于树突长度减少而导致的丝状伪足密度增加,但丝状伪足数量没有变化。我们通过检测NMDAR敲除的JamB细胞(JamB- creer:YFP:Grin1-/-)证实了这一结果。正如预期的那样,Grin1-/- JamB rgc像药物阻断一样减少了树突生长。然而,在这些细胞中,丝状足的消除也显著减少,这表明NMDA和非NMDA谷氨酸受体可能以不同的方式调节RGC树突的发育。这种效应在P13时非常显著。为了测试这种影响是否会持续到成年,我们检测了Grin1-/- JamB rgc在P30处,发现它们与野生型JamB rgc没有区别,这表明在NMDA受体缺失的情况下,存在一种代偿机制来驱动树突伸长和丝状足的消除。

结论:我们的研究表明神经节细胞树突生长和丝状足的修剪需要谷氨酸活性和视觉输入,这些活动通过NMDA和可能的非NMDA谷氨酸受体起作用。

视觉肖像科学家:Stuart Mangel,博士

Stuart-Mangel

斯图尔特·曼格尔的这张照片是2012年在德国柏林拍摄的伊瑟尔会议.斯图尔特是俄亥俄州立大学神经科学系教授.斯图亚特走了出来约翰·道林的实验室在哈佛大学证实了我们对突触可塑性、昼夜节律和视网膜回路/信息处理的理解。

令人惊讶的是,在中枢神经系统社区中,很少有人把大脑和视网膜联系起来,但Stuart是在视网膜研究背景下理解中枢神经系统的最强有力的支持者之一。这不仅从中枢神经系统的角度来说很重要,而且让我们对视网膜在健康和疾病中的作用有了一个基本的了解。最后,斯图尔特的实验室是少数几个既了解视网膜回路的重要性,又了解回路在信息处理中的作用的实验室之一。他在方向选择性函数方面的工作对于阐明神经系统如何处理通过视觉系统编码的数据流至关重要。beplay体育公司

图片来源:布莱恩·威廉·琼斯博士

建立视网膜连接体

——图片

在过去的一段时间里有很多关于连接体的讨论奥巴马总统的大脑活动.重要的是要考虑到获得大脑中真正的突触水平连线图的一些要求,正如许多人从这个倡议中阐明的那样。虽然需要新的技术来完成这一绘制整个大脑的计划NIH NEI一直在资助一个正在进行的研究视网膜回路的项目,该项目指导社区如何接近神经系统的真正突触水平图。

这一工作的一个例子在神经生物学的当前意见题为构建视网膜连接组这篇综述阐明了在视网膜上拥有一个完整的连接网络图的重要性延伸到其他神经系统。完整的网络图是理解视网膜系统(以及任何神经系统)是如何构建的所必需的。尽管视网膜学界了解视网膜是如何在大范围内连接的,但精确、精细的细节是至关重要的,要阐明这些细节,需要在光和超微结构成像、数据管理、导航和验证方面取得进展,从而获得一个全新的完整注释水平。

作者罗伯特·e·马克布莱恩·w·琼斯J.斯科特·劳里岑,卡尔·B.瓦特,詹姆斯·R.安德森。

兔视网膜OFF内丛层的锥体双极细胞轴索突触

JCN覆盖2013

这篇论文比较神经学杂志作者:j·斯科特·劳里岑,詹姆斯·r·安德森布莱恩·w·琼斯,卡尔·b·瓦特,休布·穆罕默德,约翰·v·黄和罗伯特·e·马克是另一种努力出来的吗马克连接学实验室这继续定义完整的神经回路。

本文是对第一个数据的另一种阐释兔视网膜连接组体积(RC1)它揭示了开和关之间的区别beplay2官方网站地址 在结构上不是绝对的。ON锥双极细胞在特定目标上产生非典型轴突突触,并在OFF层接受无分泌细胞突触,创造新的基序,包括抑制性交叉网络。自动透射电镜成像、分子标记、追踪和绘制约400个双极细胞显示36% ON锥双极细胞的轴突带,贯穿OFF IPL。靶点包括γ-氨基丁酸(GABA)阳性无分泌细胞(γACs),甘氨酸阳性无分泌细胞(GACs)和神经节细胞。大多数ON锥双极细胞轴突触点以OFF锥双极细胞驱动的GACs为靶点,形成新的结构以产生ON - OFF无分泌细胞。许多ON - OFF GACs靶向ON锥双极细胞轴突、ON γ ac和/或ON - OFF神经节细胞,代表了OFF到ON交叉抑制的广泛机制。其他靶点包括OFF γACs突触前到OFF双极细胞,形成γ ac介导的交叉基元。ON锥双极细胞轴索带驱动OFF层的双层ON - OFF神经节细胞,并向极性适当的靶细胞(如双层潜水神经节细胞(bsdGCs))提供ON驱动。ON锥双极细胞轴突突触的定向精度表明,这种驱动发生率必然是锥双极细胞轴突频率和目标细胞轨迹通过给定OFF层体积的联合分布。当目标比源稀疏且源耦合时,这种联合分布采样很可能是常见的,ON锥双极细胞也是如此。

上图:第一个兔视网膜连接组体积(RC1),通过自动传输电子显微镜(ATEM)和计算分子表现型(CMP),从第001段的中内核层(INL)到第371段的神经节细胞层(GCL),如下面的镜像所示。RC1是一个直径≈250 μm、高≈30 μm的短圆柱体,包含341个ATEM截面和11个插层CMP截面。圆柱体的顶部和底部覆盖着10节CMP系列,允许细胞的分子分割,以及一个活性标记,1-氨基-4胍丁烷(AGB),以标记通过谷氨酸突触刺激的细胞的差异。ATEM切片001是通过INL(氨基丁酸、甘氨酸、谷氨酸→红、绿、蓝透明映射和暗金色alpha通道(and牛磺酸+谷氨酰胺通道)可视化的水平平面切片。atm切片371是通过GCL的水平平面切片,gaba . agb .谷氨酸→红、绿、蓝透明映射。

2012年节日快乐,2013年新年快乐

第一束光线——神经

我们Webvision祝愿大家节日快乐,2013年新年快乐。继续主题从去年佳节祝福,我们为你准备了一张彩色的节日图片,标题为“Connectomics, First Light”罗伯特·e·马克利用了Scott Lauritzen、Crystal Sigulinsky和John Vo Hoang生成的数据。

我们看到的是一串由稀疏的亚光学间隙连接连接起来的视网膜双极细胞,这是视网膜处理的基本新电路。这个故事还有很多,但我们会等到出版。现在,考虑从Connectomics项目生成的这些数据Marclab莫兰眼科中心成为一个丰富多彩的节日形象,代表我们对您的美好祝福。

2011年,圣诞快乐,新年快乐

我们Webvision全体员工祝您圣诞快乐,新年快乐。这幅画,是一个圣诞花环罗伯特·e·马克由104杆双极细胞轴突场组成世界上第一个具有突触水平分辨率的完整连接组.这一领域的每一个双极细胞都通过超微结构数据进行了注释,揭示了其范围和与其他细胞类的连通性。杆状双极细胞已经在3D中呈现出来,从顶部,或感光侧,向下看神经节细胞层。

小鼠视网膜发育过程中视网膜神经节和无分泌细胞的光诱发突触活性受到调控

这篇论文作者:何q、王鹏、王晓燕宁添描述了来自视网膜ON和OFF突触通路的光诱发兴奋性和抑制性突触输入、光诱发突触输出以及光诱发突触输入和输出对光剥夺的敏感性的发展概况beplay2012下载 和流离失所无长突细胞(ACs)发育中的小鼠视网膜。结果表明,RGCs和ac的自发和光诱发突触活动受不同的突触机制调控。

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