Die Verwendung von drohenden visuellen Stimuli zur Bewertung der Maus Vision
13. Juni 2019
Um die Sicht der Maus zu untersuchen, haben wir einen sich abzeichnenden Test durchgeführt. Mäuse wurden in einer großen quadratischen Arena mit einem Monitor an der Decke aufgestellt. Der sich abzeichnende visuelle Reiz rief konsequent Gefrier-oder Flugreaktionen bei den Mäusen hervor.
Unser Protokoll ist ein Sehtest für Mäuse. Es ist robust und einfach zu replizieren. Während viele Maussichttests verfügbar sind, ist das sich abzeichnende Experiment eine der wenigen Methoden, um den Bildbildungsweg zu testen, der kein visueller Reflexweg ist.
Während viele andere visuelle Verhaltens-Assay erfordern umfangreiche Ausbildung in Tierchirurgie, die sich abzeichnende Technik erfordert wenig experimentelles Training. Beginnen Sie mit dem Bau eines rechteckigen offenen Deckelgehäuses mit Aluminiumrahmen und PVC-Platten, um die Maus während der sich abzeichnenden visuellen Reizdarstellung zu beherbergen. Legen Sie ein Blatt Papier, um den gesamten Boden des Gehäuses abzudecken, um eine einfache Reinigung zwischen den Versuchen zu gewährleisten.
Fügen Sie dann einen undurchsichtigen Unterstand in einer Ecke des Geheges mit einem Eingang in Richtung der Mitte der Arena für einfachen Eingang und Ausgang. Befestigen Sie eine Kamera mit einem Weitwinkelobjektiv an einem Tischständer neben dem Gehäuse, um das Verhalten der Maus zu erfassen. Richten Sie als Nächstes einen Computermonitor auf dem Gehäuse ein.
Bereiten Sie ein sich abzeichnendes Muster mit experimenteller Software vor, um für einen sich ausdehnenden schwarzen Kreis zu codieren. Legen Sie den Stimulus so fest, dass er im visuellen Winkel von zwei Grad beginnt und sich auf 50 Grad über 250 Millisekunden ausdehnt, und legen Sie den Code so fest, dass der Stimulus 10 Mal mit einem Intervall von einer Sekunde wiederholt wird. Beginnen Sie mit der Auswahl einer Maus für das Experiment sowie drei blinden Mäusen, um sicherzustellen, dass die Reaktion auf drohende Reize wirklich ein visuell geführtes Verhalten war.
Legen Sie die gesunde Maus in das Gehege und lassen Sie sie ihre Umgebung sieben bis 15 Minuten vor Beginn des Stimulus frei erkunden. Starten Sie die Videoaufnahme 10 Sekunden vor der Stimulation auf der Kamera. Sobald die Maus weg vom Tierheim ist und sich frei in der offenen Arena bewegt, beginnen Sie die sich abzeichnenden visuellen Reize.
Übertragen Sie schließlich die Maus zurück in ihren ursprünglichen Käfig. Reinigen Sie das Gehäuse für die nächste Maus, indem Sie die Wände besprühen und mit 70% Ethanol zu schutzsuchen und es abzuwischen und den Papierbodenzuliner zu ersetzen, wenn er verschmutzt ist. Positionieren Sie das Refugium an den gleichen Ausgangsort, wenn es während des Tiertransfers und der Gehegereinigung verschoben wird.
Speichern Sie am Computer den Videoclip für jede Maus im AVI-Format ohne Dateikomprimierung, um einen Datenverlust bei der Übertragung an die Analysesoftware zu vermeiden. Verwenden Sie dann analysesoftware, um die Bewegung des Tieres in der Arena vor, während und nach der Präsentation von Stimulus zu verfolgen. Berechnen Sie die Geschwindigkeit und den Abstand der Maus von der Schutzhütte.
Wenn das Bild der Arena aufgrund des Videowinkels verzerrt ist, korrigieren Sie die x- und y-Koordination vor der Berechnung. Vergleichen Sie schließlich die Parameter vor und nach dem drohenden Stimulusbeginn, um zu bestimmen, wie die Maus auf die Reize reagiert hat. Ob durch Einfrieren, Fliehen oder Zeigen keine Verhaltensänderung.
Aufgenommene Videoclips wurden mit einer kommerziellen Analysesoftware mit manueller Tracking-Funktion analysiert. Mit der Tracking-Funktion wurde die Position der Maus in jedem Bild des Videos vor, während und nach den sich abzeichnenden Reizen identifiziert. Bei der Flucht nahm die Geschwindigkeit abrupt zu und der Abstand zum Tierheim verringerte sich entsprechend.
Im Gegensatz dazu lag die Geschwindigkeit bei nahezu null Millimetern pro Sekunde, wenn Mäuse froren. Die Geschwindigkeit wurde im Vergleich zur Kontrolle vor dem Drohen reduziert und der Abstand zur Kuppel änderte sich während dieser Zeit nicht. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, eine Ausgangsbasis der Bewegung vor dem Stimulusbeginn zu erhalten oder eine quantitative Reaktion auf den Stimulus kann nicht bestimmt werden.
Es ist wichtig, mehrere Tests für eine genaue Bildbewertung durchzuführen. Schülerlichtreflex ist eine häufig verwendete Methode, die sicherstellt, dass die Maus gesunde Augen hat. Der Mechanismus der drohenden Reaktion ist nicht vollständig verstanden.
Diese Technik kann Möglichkeiten bieten, Mechanismen der bewegungidieren Objekterkennung und Angstreaktionen für Neurowissenschaftler zu erforschen.
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Überblick
Diese Studie präsentiert einen Visionstest für Mäuse unter Verwendung eines herannahenden visuellen Stimulus. Der Test ist darauf ausgelegt, Einfrier- oder Fluchtreaktionen hervorzurufen und liefert Einblicke in den Bildbildungsweg im Mausgesichtssinn.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Neurowissenschaften
- Verhaltensbiologie
- Sehtests
Hintergrund
- Das herannahende Experiment ist eine Methode zur Bewertung des Bildbildungswegs.
- Es unterscheidet sich von visuellen Reflexbahnen.
- Andere visuelle Verhaltenstests erfordern oft umfangreiches Training.
- Diese Technik ist einfacher und erfordert weniger experimentelles Training.
Zweck der Studie
- Um die Mausvision durch einen robusten und reproduzierbaren Test zu bewerten.
- Um die Verhaltensreaktionen auf visuelle Reize zu untersuchen.
- Um eine unkomplizierte Methode für Forscher bereitzustellen.
Verwendete Methoden
- Konstruieren Sie eine rechteckige offene Deckeleinschließung für die Mäuse.
- Verwenden Sie Aluminiumrahmen und PVC-Platten für die Einschließung.
- Bedecken Sie den Boden mit Papier für eine einfache Reinigung.
- Präsentieren Sie herannahende visuelle Reize, um Reaktionen zu beobachten.
Hauptergebnisse
- Der herannahende visuelle Stimulus rief konsistent Einfrierreaktionen hervor.
- Mäuse zeigten Fluchtreaktionen während des Tests.
- Die Methode erwies sich als effektiv zur Bewertung der visuellen Verarbeitung.
- Die Ergebnisse unterstützen die Gültigkeit des herannahenden Tests in Sehstudien.
Schlussfolgerungen
- Der herannahende Test ist eine zuverlässige Methode zur Untersuchung der Mausvision.
- Er bietet Einblicke in den Bildbildungsweg.
- Diese Technik kann von Forschern leicht übernommen werden.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
Looming visual stimulus testing provides a robust, quantitative behavioral assay for evaluating image-forming vision in preclinical mouse models. This method enables high-confidence target validation and mechanistic de-risking for CNS and ophthalmic discovery programs. Its reproducibility and minimal training requirements support scalable, cross-site implementation in early-stage biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct interrogation of image-forming visual pathways beyond reflex-based assays.
- Supports functional validation of genetic or pharmacological interventions in vision research.
- Provides mechanistic de-risking for candidate targets affecting central visual processing.
- Facilitates predictive confidence in translational models of visual system disorders.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, quantifiable behavioral endpoints for vision assessment.
- Reduces assay complexity and training burden compared to alternative behavioral tests.
- Enables reproducible, scalable screening of visual function across cohorts.
- Supports reliable evaluation of compound or gene therapy effects on vision.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical behavioral outputs with disease-relevant visual endpoints.
- Maintains continuity from molecular mechanism to functional phenotype in CNS pipelines.
- Supports risk-adjusted advancement of vision-targeted therapeutics.
- Provides a platform for exploring translational biomarkers of visual processing.
Pipeline & Workflow Integration
This behavioral assay integrates into the discovery-to-preclinical continuum for CNS and ophthalmic programs, bridging molecular findings with functional outcomes.
- Discovery Biology: Validates hypotheses about central visual pathway function and target engagement.
- Screening: Offers reproducible, quantitative behavioral readouts for vision assessment.
- Analytics: Enables velocity and positional measurements to compare pre- and post-stimulus responses.
- Translational Research: Connects preclinical behavioral data to disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Provides a standardized, low-barrier assay adaptable across visual system models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vision research.
- Operational Value: Streamlines assay setup, standardization, and reproducibility across teams.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency in early-stage CNS and ophthalmic portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of vision-targeted assets.
Implementation Considerations
- Requires basic behavioral neuroscience expertise and familiarity with motion tracking analytics.
- Needs standard video capture and analysis infrastructure for quantitative output.
- Demands consistent baseline measurement and cross-team protocol standardization.
- Adaptable to various mouse models but may require calibration for specific genetic backgrounds.
- Limited to image-forming pathway assessment; does not address all visual or neurological functions.
