Das Protokoll beschreibt, wie die optomotorische Reaktion bei 13-zeiligen Zieseln gemessen werden kann, einer zapfendominanten Spezies mit Netzhautmerkmalen, die der menschlichen Makula ähneln. Das Plattformdesign verbessert die Handhabung und reduziert Angstzustände, wodurch die Fähigkeit des Tieres, auf der erhöhten Plattform zu bleiben, verbessert wird, was eine nicht-invasive Beurteilung von Veränderungen der Sehfunktion ermöglicht.
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Methodenartikel
Nicht-aversive Tierfixierung ermöglicht die Erfassung des optomotorischen Reflexes bei Erdhörnchen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Der optomotorische Reflex (OMR) ermöglicht eine Verhaltensbeurteilung der Kontrastempfindlichkeit und der Sehschärfe eines Tieres. Mäuse oder Ratten werden in der Regel direkt von Hand auf eine kleine kreisförmige Plattform gesetzt; Der Umgang mit solchen Tieren kann jedoch Stress und Ängste auslösen, die bei der Interpretation von Daten zu Störfaktoren führen. Es hat sich gezeigt, dass nicht-aversive Handhabungsmethoden, wie das Aufheben von Mäusen oder Ratten in einem vertrauten Tunnel/Röhre, Angstzustände reduzieren können. Dies ist von besonderem Interesse in Studien, in denen Tiere erhöhten Stress, Überaktivität oder motorische Dysfunktion aufweisen, was zu einer Unfähigkeit führt, auf der Plattform zu bleiben. Ein Team unter der Leitung von Dr. Kiyoharu J. Miyagishima und Dr. Francisco M. Nadal-Nicolás hat die herkömmliche OMR-Plattform neu gestaltet, um ein halbgeschlossenes Containment zu ermöglichen. Damit ist es erstmals möglich, den optomotorischen Reflex beim 13-zeiligen Ziesel zu erfassen, das zu den wenigen Säugetieren gehört, die Farben sehen können. Es hat einen visuellen Streifen mit einer hohen Dichte an Zapfen, ähnlich der menschlichen Makula, und bietet ein attraktives Modell für die Untersuchung von Auswirkungen auf das visuelle System des Zapfens.
Einleitung
Ziesel bieten aufgrund ihrer tagaktiven Lebensweise und ihrer zapfendominierten Netzhaut, die das menschliche Sehen genau nachahmt, ein einzigartiges und wertvolles Modell für die Untersuchung der Sehfunktion1. Dies, gepaart mit den praktischen Vorteilen ihrer Verwendung (geringere Größe, geringere Haltungskosten) im Vergleich zu Primaten, macht sie zu einem idealen Modell für die translationale Erforschung von Netzhautverletzungen, Krankheiten oder okulären Nebenwirkungen von Medikamenten auf Veränderungen des Farbsehens 2,3,4,5,6.
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Protokoll
Die Eingriffe mit Tieren wurden in Übereinstimmung mit den Gesetzen der Vereinigten Staaten und den Vorschriften des Landwirtschaftsministeriums durchgeführt. Alle Tierversuche wurden nach Protokollen durchgeführt, die vom Tier- und Pflege- und Verwendungsausschuss des National Eye Institute an den National Institutes of Health genehmigt wurden. Männliche und weibliche 13-Linien-Ziesel (im Alter von 6-8 Monaten), die in dieser Studie verwendet wurden, wurden von der Oshkosh Squirrel Colony der University of Wisconsin gekauft. Die in dieser Studie verwendeten Mäuse (rd10: 1 Monat, CX3CR1GFP/+: 6,5 Monate) wurden in ....
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Ergebnisse
OMR gilt als erfolgreich, sobald die Software die visuelle Schwelle identifiziert, die durch die Leistung des Tieres in Versuchen zur räumlichen Frequenzunterscheidung bestimmt wird. Konkret wird der Schwellenwert wie folgt definiert: zwei erfolgreiche Versuche bei einer gegebenen Ortsfrequenz (gemessen in cyc/°), gefolgt von drei fehlgeschlagenen Versuchen bei der nächsthöheren Ortsfrequenz. Die OMR wurde an 13-linigen Zieseln (im Alter von 6-8 Monaten) unter Verwendung der runden flachen Standardplattform (
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Diskussion
Kritische Schritte
Erleichterung des Tunneleintritts - Ein wichtiger Punkt, den es zu beachten gilt, ist, dass die Eichhörnchen die 3D-gedruckte Gehegebaugruppe benötigen, um als temporärer Deckel für den rechteckigen Acryltunnel zu dienen. Ohne sie werden sie nicht ohne weiteres eintreten. In unserer Anlage werden die 13-fach gefütterten Ziesel regelmäßig mit einem roten rattengroßen Zylinder (Länge: 15,24 cm, Durchmesser: 7,62 cm) untergebra.......
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Offenlegungen
Kiyoharu Miyagishima, Francisco Nadal-Nicolás, John Ball und Wei Li erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben. Thomas Münch ist Inhaber und Geschäftsführer für Forschung und Entwicklung bei der Striatech GmbH. Boris Benkner ist Gründer und Geschäftsführer der Striatech GmbH.
Danksagungen
Diese Forschung wurde [teilweise] durch das Intramural Research Program des NIH, National Eye Institute, unterstützt. Diese Arbeit wurde auch vom Büro des stellvertretenden Verteidigungsministers für Gesundheitsangelegenheiten und der Defense Health Agency J9, Direktion für Forschung und Entwicklung, durch das Vision Research Program unter der Auszeichnung Nr. (CDMRPL-18-0-VR180205). Meinungen, Interpretationen, Schlussfolgerungen und Empfehlungen sind die des Autors und werden nicht unbedingt vom Verteidigungsministerium unterstützt. Die Autoren danken Dr. Wenxin Ma für die Bereitstellungder rd 10 und CX3CR1GFP/+ ....
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 12 V max. Lithium-Ionen-Akku-Rotationswerkzeugsatz | Dremel 8220 | F0138220JA | Zum Schneiden und Polieren des Acryl-Vierkantrohrs. https://www.dremel.com/us/en/p/8220-1-28-f0138220aa |
| 6-0 BESCHICHTETES VICRYL (Polyglactin 910) Naht | Ethikon | J670G | Zum Vernähen des Augenlids. https://www.ethicon.com/na/epc/code/j670g?lang=en-default |
| Klares farbloses Acryl-Vierkantrohr (2" x 12") | Zentrum für Kanalkunststoffe | RT-300161 | Durchsichtiger rechteckiger Tunnel (für Maus). https://www.canalplastic.com/products/clear-colorless-acrylic-square-tube |
| Klares farbloses Acryl-Vierkantrohr (3" x 12") | Zentrum für Kanalkunststoffe | RT-300168 | Klarer rechteckiger Tunnel (für Eichhörnchen). https://www.canalplastic.com/products/clear-colorless-acrylic-square-tube |
| DREMEL EZ SpeedClic: Kunststoff-Trennscheiben | Dremel | Nr. SC476 | Zum Schneiden des Acryl-Vierkantrohrs |
| F270 3D-Drucker | Stratasys | Um 3D-Modelle der Plattformen in technischer Qualität zu drucken. https://support.stratasys.com/en/printers/fdm-legacy/uprint | |
| Fluriso (Isofluran) | VetOne | 502017 | Allgemeinanästhesie. Flüssigkeit zur Inhalation. http://vetone.net/Default/GetFile?id=7dda0c60-45fa-e711-bf2e-0024e8785118 |
| FreeCAD 1.0 | Open-Source-parametrischer 3D-Modellierer | ||
| Igor Pro Software Version 6.3.7.2 | WaveMetrics, Inc | Zum Zeichnen der Diagramme. https://www.wavemetrics.com/ | |
| Low-Profile-Anästhesiemasken für herkömmliche Vaporizer für SomnoFlo. Extra Large (Tiere über 300 g) | Kent Scientific Corporation | SOMNO-0804 | Zur Vollnarkose. https://www.kentscientific.com/products/low-profile-anesthesia-masks-for-somnosuite/ |
| MakerBot Print für Windows Version 4.10.1.2056 | MakerBot Industrie, LLC | Software zum Ausrichten der Teile für den Druck | |
| MakerBot Replicator Desktop-3D-Drucker (5. Generation) | MakerBot Industrie, LLC | MP05825 | Für den 3D-Druck von Prototyp-Versionen der Plattformen. https://www.rnd-tech.com/product/makerbot-replicator-desktop-3d-printer-5th-gen/ |
| Microsoft Excel | Microsoft | Tabellenkalkulationssoftware zur Analyse der Daten. microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel | |
| Mehrzweck-Arbeitshandschuhe aus Leder | Steiner Branchen | SPC02 | Um mit Eichhörnchen umzugehen. https://www.steinerindustries.com/leather-palm/product/steiner-spc02-leather-palm-work-glove |
| OptoDrum Plus | RIEFE. TECH | Kommerzielles Gerät zur Messung des optomotorischen Reflexes (Sehschärfe und Kontrastempfindlichkeit) https://stria.tech/products/optodrum/ | |
| OptoDrum Software Version 1.7.3 | RIEFE. TECH | Software zur Durchführung automatisierter Messungen des optomotorischen Reflexes. | |
| Peroxigard Gebrauchsfertig (Reinigungs-/Desinfektionsmittel) | Peroxigard | PRTU242101 | Zur Reinigung/Desinfektion der Plattform und des Acryl-Vierkantrohrs zwischen den Experimenten. https://peroxigard.com/product-information/rtu/ |
| Pureline M6000 Anästhesiegerät mit O2-Konzentrator | Penn Veterinärversorgung, Inc. | SUPM6000 | Für die Tieranästhesie. https://www.pennvet.com/customer/portal/catalog/home?urile=wcm:path%3APennVet+Catalog/Product+Catalog/SUPM6000/Pureline+M6000+Anesthesia+Mach+w_O2+Conc |
| uPrint SE Plus 3D-Drucker | Stratasys | Um 3D-Modelle der Plattformen in technischer Qualität zu drucken. https://www.makerbot.com/makerbot-print/ | |
| Weißes, undurchsichtiges MakerBot PLA Filament, Große Spule für Replicator+ (0,9kg, 2lb) | MakerBot Industrie, LLC | MP05780 | Filament zum 3D-Druck der Plattformen. https://store.ultimaker.com/3d-printer-materials/replicator-series-materials/makerbot-pla-material-large-spool-for-replicator |
| Pharmakologische Behandlung | |||
| Neomycin- und Polymyxin-B-Sulfate und Bacitracin-Zink-Augensalbe, USP | Bausch & Lomb | RX-0069 | Dreifaches ophthalmisches Antibiotikum zur Vorbeugung von Augeninfektionen |
| Proparacainhydrochlorid 0,5% | Akorn | 17478-263-12 | Lokalanästhetikum zur ophthalmologischen Instillation |
Referenzen
- Ferguson, R., Miyagishima, K. J., Nadal-Nicolas, F. M., Li, W. Characterizing the rod pathway in cone-dominated thirteen-lined ground squirrels. Front Ophthalmol. 3, 1271882(2023).
- Nadal-Nicolas, F. M., Miyagishima, K. J., Li, W.
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Nachdrucke und Genehmigungen
