VisioTracker，创新的自动化到动眼神经分析方法

在的VisioTracker是一个自动化的系统记录眼球运动的基础上，幼虫和小型成鱼的视觉性能的定量分析。它具有视觉刺激的属性和实时分析的完全控制权，使在视觉系统发育和功能，药理学，神经回路的研究和感觉运动整合等领域的高通量研究。

该程序的总体目标是对幼虫和成年斑马鱼的视觉系统功能进行行为评估，以便快速识别具有视觉系统缺陷的突变幼虫或比较野生型和突变或形态处理动物的视觉系统特性。这是通过首先限制实验动物的身体运动来实现的。将幼虫嵌入甲基纤维素中，将成鱼麻醉并安装到固定装置中。

接下来，尸体将动物束缚在 Vizio 追踪器中，位于鼓形屏幕的中心。使用数字光投影仪将垂直的黑白条纹投影到此屏幕的内侧。然后，Vizio Tracker 软件包会自动记录和分析眼球位置，该软件包还可以实时计算眼速。

最后一步是处理获得的数据，将眼速与视觉刺激的特性联系起来，并计算每个实验条件的平均眼速和标准误差。虽然这种方法可以深入了解幼鱼和成年斑马鱼的视觉系统特性，但它也可以应用于其他模式生物，例如 medica、kpi 和几乎任何其他小型 T 物种。当我们使用光学动力学响应来筛选植物幼虫时，我第一次想到了这种方法，并很快对幼虫数据产生了兴趣，这些数据不是完全盲人，而是视力受损。

这种牛顿幼虫可能会影响视觉处理的各个方面。该系统包括一个用于小鱼的固定装置，位于配备变焦镜头的高质量摄像机下方。鱼容器被鼓形筛网包围，计算机生成的刺激模式被投射到鼓形筛网上。

使用摄像头记录眼球运动，并由 Vizio Tracker 软件包实时自动分析。为了防止记录过程中的身体运动，在受精后 5 天将鱼幼虫嵌入已加热至 28 摄氏度的 3% 甲基纤维素中。将温热的甲基纤维素倒入 35 毫米的细胞培养皿中，然后使用带有大钩的血清移液管转移幼虫。

将幼虫混合到甲基纤维素中，然后用小针头去除气泡并定位幼虫，最多可同时制备 8 只幼虫进行实验。固定幼虫后，将细胞培养皿放入可容纳 8 个培养皿的架子中。然后开始将刺激条纹投射到周围的鼓上，以固定成年鱼。

首先，在单独的水箱中用每升 300 毫克的 MS 2 22 短暂麻醉它们。麻醉后，通过将鱼的身体轻轻夹在两块海绵之间，将鱼装入动员装置中。限制成年鱼的身体运动是该程序中最困难的步骤。

为了便于插入固定装置，请用两根塑料小腿管稳定海绵。鱼固定后，将设备放入 Vizio 跟踪器中，让鱼恢复一到两分钟，然后再记录。为了给眼球运动项目提供刺激，软件在鼓屏上生成了由垂直黑白正弦波分级组成的刺激模式。

使用 Vizio 跟踪器中包含的数字光投影仪，用红外光从下方照亮鱼，然后使用软件包记录响应刺激模式的眼球运动。幼虫保险杠突变体的晶状体尺寸和晶状体的异位位置减小，与野生型相比，这些形态学改变反映在对比敏感度的显着降低上。如图所示，随着刺激对比度的降低，保险杠突变体越来越无法调整眼速。

此外，当通过减小刺激的宽度来增加刺激的空间频率时，与野生型兄弟姐妹相比，条纹保险杠突变体也表现出视力降低。成年野生型斑马鱼在记录前保持增加酒精浓度 30 分钟时，对比敏感度明显降低。当鱼接受增加的酒精浓度处理时，在总体较宽的空间频率范围内可以看到类似的剂量依赖性降低。

酒精治疗还剂量独立地降低眼球运动性能，在更苛刻的任务中，如此处所示，以响应增加的刺激速度 在其发展后。这项技术为视觉研究领域的研究人员使用遗传学和药理学模型探索 Sbra 鱼、医用金鱼和其他模式生物的视觉系统的发育和功能铺平了道路。