斑马鱼视觉敏锐度的定量测量：视动反应

本实验的总体目标是利用视动反应（optokinetic response，OKR）来测量成年斑马鱼的视觉敏锐度。首先构建一个包含旋转鼓和数据采集装置的OKR设备，随后将斑马鱼固定于设备中并诱发其产生视动反应。

然后，使用不同大小的分级视标和改良的阶梯法测定双眼和单眼的空间视锐度阈值。最后，计算鱼类的视锐度。最终，可通过视动反应获得结果，以显示鱼类种群在衰老过程中或经疾病处理后视锐度的变化。

与现有方法（如自动反应或视动反应，OMR）相比，该技术的主要优势在于，利用视动反应（OKR）测量视觉敏锐度在临床上更具相关性和可靠性。视动实验采用自行搭建的记录装置进行，装置包括一个直径为14.5厘米的旋转鼓、一台具有可调光强设置的体视显微镜、一台用于采集图像和记录的计算机以及一台相机。实验中使用在标准条件下饲养的鱼类，通过计算机控制的微控制器调节旋转鼓的转速和旋转方向。

开始分析时，将一条鱼置于0.016%三卡因溶液中麻醉2至3分钟，随后将其放置在小型平台上，使眼睛和鳃悬于边缘之外，以固定鱼体并避免损伤。用一块薄海绵或毛巾覆盖鱼体，并在鱼身上方固定2至3块泡沫，确保尾部活动受限。将鱼置于一个圆柱形的盛水容器中，该容器需能放入OKR记录装置的旋转滚筒内。

使用平台上的磁铁将鱼体垂直固定，使其眼睛距离转鼓边缘约 7.3 厘米。当鱼从麻醉状态恢复，出现正常呼吸和随机的眼球运动时，将空间频率为 0.07 周/度（CPD）的基准光栅放入旋转鼓中，并启动计算机控制系统，开始旋转和视频采集。在基准光栅成功诱发初始视动反应（OKR）后，暂时停止旋转，更换为具有更高空间频率的更细光栅。

依次使用逐渐减小的视标等级重复此过程，直至无法再引出OKR反应为止。为验证采用改良阶梯法后OKR的消失，应先用曾引出OKR的最小视标等级重新测试，随后使用未能引出反应的视标等级进行验证。以此确认OKR消失，以获得单眼视力测量结果。

将黑色塑料遮光板放置在靠近另一只眼睛的条纹处，重复数据采集过程。然后通过重新定位乳房并进行测量，切换至另一只眼睛。利用鱼缸下方的参考测量条带，记录每只眼睛到条带的距离，以便进行精确的敏锐度测量，确定视觉敏锐度。

使用以下公式计算CPD，其中A为从透镜中心到光栅的距离，H为观察到OKR时最小光栅一个周期的长度。对于联合视力测量，采用左右眼计算出的a值的平均值。本视频演示的方法可用于测定多种年龄斑马鱼的视力。

此处显示的最佳双目空间视敏度为 0.74 CPD。双目视敏度通常随年龄增长而提高，但在约 12 个月龄后趋于稳定。该结论基于对五个月大的野生型鱼与年龄相匹配的 lrp 突变型鱼的视觉敏锐度测量结果。两尾巨眼鱼表现出不对称的眼部发育。

我们发现，LRP双突眼鱼的视力显著低于其中心视力。双目视觉叠加效应在此图中显示，其表现与人类视觉相似。对于某些个体鱼而言，双目视力通常比单独测量的右眼或左眼视力高5%至10%。

差异为提高了25%。观看本视频后，您应能充分理解如何利用视动反应（OKR）测定成年斑马鱼的视觉敏锐度。