October 23rd, 2020
يمكن ملاحظة التنكس العصبي في كل من العينين والدماغ نتيجة لمرض السكري من خلال الاختبارات السلوكية التي أجريت على القوارض. توفر متاهة Y، وهي مقياس للإدراك المكاني، والاستجابة الحركية البصرية، وهي مقياس للوظيفة البصرية، نظرة ثاقبة على التشخيصات والعلاجات المحتملة.
الاستجابة الحركية البصرية والمتاهة Y هي اختبارات سلوكية مفيدة في قياس الوظيفة البصرية والوظيفة المعرفية على التوالي في مجموعة متنوعة من نماذج الأمراض. تشمل مزايا هذه الاختبارات الحساسية وسرعة الاختبار واستخدام الاستجابات الفطرية بحيث لا تكون هناك حاجة للتدريب والقدرة على إجراء الاختبارات على المستيقظة غير المخدرة. يمكن استخدام OMR و Y-maze جنبا إلى جنب مع اختبارات أخرى لتحديد المظهر الزمني لضعف الشبكية والدماغ في أمراض مثل مرض السكري بهدف التشخيص المبكر.
سيظهر متاهة Y ستيفن فيليبس ، فني أبحاث من مختبري. سيظهر الاستجابة الحركية الضوئية أو إجراء OMR أمبر دوغلاس ، فني أبحاث في مختبرات ألين وفيولا. لإعداد جهاز OMR ، حدد أولا نظاما أساسيا بالحجم المناسب لأنواع التجريبية المراد استخدامها وافتح برنامج OMR.
قم بالتكبير أو التصغير باستخدام كاميرا الفيديو حسب الحاجة بحيث تكون المنصة والمناطق المحيطة بها مرئية وانقر فوق أيقونات النجمة والخطوط الدوارة بحيث تختفي كل من النجمة الخضراء والخطوط الدوارة الخضراء من البث المباشر. انقر فوق رمز البوصلة بحيث تظهر دائرة خضراء وخطين عموديين وتمتد الدائرة الخضراء بحيث تتماشى تماما مع الدائرة السوداء على المنصة. عندما تتم محاذاة OMR تماما ، أعد النقر فوق أيقونات البوصلة والنجمة والخطوط الدوارة.
لاحظ أن الخطوط الخضراء ستدور في نفس اتجاه الخطوط الموجودة في الأسطوانة. ضمن علامة التبويب الاختبار، انقر فوق علامة التبويب الفيزياء النفسية. لقياس التردد المكاني، ضمن العتبة، حدد التردد.
ضمن الاختبار، انقر فوق الإعدادات المسبقة وحدد الإعدادات الافتراضية للحيوان التجريبي المستخدم. انقر فوق علامة التبويب الطمس وحدد مربع التتبع الفارغ لإيقاف الخطوط مؤقتا وإفراغ شاشات الكمبيوتر في الأسطوانة كلما تم النقر بزر الماوس الأيمن. ثم انقر فوق علامة تبويب النتائج لفتح النافذة التي سيتم عرض نتائج الاختبار فيها.
لتقييم التردد المكاني ، ضع القوارض على منصة دائرية في وسط غرفة الواقع الافتراضي المكونة من أربع شاشات كمبيوتر تظهر تدرجات موجات جيبية عمودية تدور حول الغرفة بسرعة 12 درجة في الثانية. يجب أن تعرض كاميرا الفيديو الموضوعة في الجزء العلوي من الغرفة سلوك القوارض مباشرة على شاشة الكمبيوتر. ابحث عن وجود أو عدم وجود إجراءات انعكاسية برأس القوارض حيث تتحرك التدرجات في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة.
تأكد من أن الأشرطة المصورة مرئية في البرنامج لأنها ستظهر اتجاه حركة التقدير. راقب رأس القوارض ليتحرك في نفس اتجاه الدرجات. عندما يكون هناك مطاردة سلسة ، وليس رشقات نارية غير منتظمة لحركة الرأس ، احسب هذه الحركة على أنها تتبع.
انقر فوق نعم أو لا حسب الاقتضاء. سيبدأ التردد المكاني عند 0.042 دورة أو درجة ويتكيف مع كل نقرة بنعم ولا ليصبح أسهل أو أكثر صعوبة. أثناء اختبار القوارض ، تأكد من إبقاء علامة النجمة في وضع فوق رأس القوارض وراقب النظام ليقول عند الوصول إلى عتبة التردد المكاني للقوارض.
لاحظ أنه لن يكون من الممكن النقر فوق الزرين نعم و لا. ثم افتح علامة تبويب النتائج لعرض التردد المكاني للعيون اليسرى واليمنى والمدمجة. لقياس حساسية التباين، في علامتي التبويب الاختبار والفيزياء النفسية، حدد تباين فردي.
افتح علامات تبويب التحفيز والتدرجات وأدخل القيمة المناسبة في مربع التردد المكاني لبدء التدرجات بثابت التردد المكاني في ذروة منحنى حساسية التباين. ابدأ التباين بنسبة 100٪ وابحث عن نفس حركات الرأس الانعكاسية كما لوحظت أثناء اختبار التردد المكاني. لاحظ أن التباين سينخفض مع تقدم الاختبار حتى يختفي القوارض من حركات الرأس الانعكاسية استجابة للمنبه.
عند الوصول إلى حد حساسية التباين، افتح علامة تبويب النتائج لعرض قيم حساسية التباين للعين اليسرى واليمنى والمدمجة. لإجراء تحليل متاهة Y ، قم أولا بتسمية الذراع الأولي لمتاهة Y على أنها B والذراعين الآخرين على أنهما A و C وضع القوارض في الذراع B بالقرب من مركز المتاهة. ابدأ المؤقت على الفور واسمح للقوارض باستكشاف المتاهة Y لمدة ثماني دقائق.
اجلس على بعد عدة أقدام من المتاهة ، واتركها في الأفق وتجنب إحداث أي ضوضاء أثناء التقاط التسجيلات وملاحظة أي ملاحظات. سجل موقع البداية ك B.في كل مرة يدخل فيها القوارض إلى ذراع جديد ، سجل الموقع الجديد للقوارض. إذا بقيت القوارض في نفس المكان لأكثر من 60 ثانية ولا يبدو أنها تظهر سلوكا استكشافيا ، فحرك القوارض نحو مركز متاهة Y واستمر في التجربة.
بعد نهاية كل تجربة ، قم بإزالة أي براز وتنظيف المتاهة بمحلول التعقيم. احسب السلوك الاستكشافي كإجمالي عدد الإدخالات التي تم إجراؤها خلال ثماني دقائق من التجربة. يتم حساب الإدراك المكاني على أنه عدد التناوب الناجح مقسوما على العدد الإجمالي للإدخالات.
هنا ، يتم توضيح استخدام OMR لتقييم التردد المكاني في فئران براون النرويج والجرذان الطويلة إيفانز التي يتم التحكم فيها بسذاجة. تظهر الفئران النرويجية البنية عادة ترددا مكانيا أساسيا أعلى من فئران لونج إيفانز. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ تأثير الشيخوخة على التردد المكاني في فئران لونج إيفانز.
يكشف استخدام OMR لتقييم حساسية التباين عن عجز كبير في حساسية التباين لدى الفئران المصابة بالسكري من النوع الأول. يقلل العلاج بالتمارين الرياضية من أوجه القصور هذه ، مما يدل على أن OMR مفيد لاكتشاف وتتبع عجز الشبكية بمرور الوقت مع وبدون تدخل. يظهر استخدام متاهة Y لتقييم الوظيفة المعرفية والسلوك الاستكشافي في نموذج من النوع الثاني من مرض السكري عجزا كبيرا في الإدراك المكاني كما تم قياسه بالتناوب التلقائي والسلوك الاستكشافي كما تم قياسه بعدد الإدخالات في فئران Goto-Kakizaki مقارنة بحيوانات التحكم في Wistar بدءا من سبعة أسابيع من العمر.
يعد تعلم كيفية تحديد حركة رأس التتبع في الخطوة 3.4 أصعب جزء في OMR. إن تعلم كيف تبدو حركة السعي السلس أمر بالغ الأهمية. مهدت متاهة OMR و Y-الطريق لباحثي الدماغ IM لقياس الوظيفة البصرية والمعرفية بسرعة وموثوقية دون تدريب وبأقل قدر من الضغط على.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تناقش هذه المقالة استخدام الاختبارات السلوكية، وتحديداً المتاهة على شكل Y والاستجابة البصرية الحركية (OMR)، لتقييم التنكّس العصبي في القوارض المصابة بمرض السكري. توفر هذه الاختبارات رؤى قيمة حول الإدراك المكاني والوظيفة البصرية، مما يساعد في تشخيص وعلاج الاختلالات المرتبطة بالسكري.
Behavioral assessment of visual and cognitive function via optomotor response and Y-maze provides early detection of retinal and neural dysfunction in diabetic models, supporting target validation and mechanistic de-risking in diabetes drug discovery. These assays enable quantitative tracking of disease progression and intervention effects without anesthesia or training, improving translational predictability and reducing late-stage attrition in CNS and sensory complication programs.
The optomotor response and Y-maze function as discovery-phase behavioral assays that feed into lead identification and preclinical evaluation by providing functional readouts on visual and cognitive pathways affected in diabetes.