Uso de estímulos visuales en ciernes para evaluar la visión del ratón

Resumen

Para examinar la visión del ratón, llevamos a cabo una prueba inminente. Los ratones fueron colocados en una gran arena cuadrada con un monitor en su techo. El estímulo visual que se avecina constantemente evocaba la congelación o las reacciones de vuelo en los ratones.

Resumen

El sistema visual en el sistema nervioso central procesa diversas señales visuales. Aunque la estructura general se ha caracterizado desde la retina a través del núcleo del geniculato lateral hasta la corteza visual, el sistema es complejo. Se han realizado estudios celulares y moleculares para dilucidar los mecanismos que sustentan el procesamiento visual y, por extensión, los mecanismos de la enfermedad. Estos estudios pueden contribuir al desarrollo de sistemas visuales artificiales. Para validar los resultados de estos estudios, es necesario realizar pruebas de la visión conductual. Aquí, mostramos que el experimento de estimulación inminente es una prueba confiable de la visión del ratón que requiere una configuración relativamente simple. El experimento que se avecina se llevó a cabo en un gran recinto con un refugio en una esquina y un monitor de computadora ubicado en el techo. Una cámara CCD colocada junto al monitor de la computadora sirvió para observar el comportamiento del ratón. Se colocó un ratón en el recinto durante 10 minutos y se le permitió aclimatarse y explorar los alrededores. A continuación, el monitor proyectó un estímulo que se avecina en un programa 10 veces. El ratón respondió a los estímulos ya sea por congelación o huyendo al escondite. El comportamiento del ratón antes y después de los estímulos que se avecinan fue registrado, y el video fue analizado usando el software de seguimiento de movimiento. La velocidad del movimiento del ratón cambió significativamente después de los estímulos que se avecinan. En cambio, no se observó ninguna reacción en ratones ciegos. Nuestros resultados demuestran que el simple experimento inminente es una prueba fiable de la visión del ratón.

Introducción

El sistema visual comienza en la retina, donde las señales visuales son capturadas por los fotorreceptores, canalizadas a las células bipolares (2 neuronas de orden^ND) y finalmente pasadas a las células ganglionas (3 neuronas de orden^Rd). Retina 2^ND-y 3 las neuronas de orden^Rdse cree que forman múltiples vías neuronales que transmiten aspectos particulares de la señalización visual como el color, movimiento, o forma. Estas diversas características visuales se transmiten al núcleo del geniculato lateral y a la corteza visual. En cambio, las señales visuales que conducen al movimiento ocular se envían al coliculus superior. Cl....

Protocolo

Todos los experimentos y el cuidado de los animales se realizaron de acuerdo con el protocolo aprobado por los comités institucionales de cuidado y uso de animales en la Universidad Estatal de Wayne (Protocolo n° 17-11-0399).

1. preparación para el experimento

1. Construya un gabinete rectangular de tapa abierta para albergar al ratón durante la presentación de estímulos visuales que se avecinan. Construimos un gabinete de 40 cm x 50 cm x 33 cm usando armazón de aluminio y paneles de PVC (figura 1a, B). Coloque una hoja de papel para cubrir todo el piso del gabinete para asegurar una fác....

Resultados

Un ratón con ojos sanos se colocó en el recinto y se le permitió aclimatarse durante 10 min. La arena con el monitor en el techo se mantuvo bajo condiciones de luz mesópica (7 x 10⁵ fotones/μm²/s). Durante el período de aclimatación, el ratón exploró el espacio y encontró la cúpula opaca como un refugio. Cuando el ratón se alejó del refugio, comenzó la captura de vídeo, seguida de la iniciación del estímulo visual. En respuesta al estímulo inminente, la mayoría de los ratones se topó con la cúpula (.......

Discusión

Con el sistema de estímulos visuales en ciernes, una mayoría (97%) de ratones oculares sanos mostró respuesta de vuelo. Uno de los 29 ratones no muestra una respuesta de vuelo obvia. Sin embargo, el ratón caminó hacia la cúpula y permaneció cerca hasta que se avecina desapareció, indicando que el ratón era al menos cauteloso cuando se produjeron los estímulos que se avecinan. Por lo tanto, los estímulos que se avecinan consistentemente provocan respuestas de miedo innatas en ratones de ojos sanos. Por otro lado, tres rat.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Monitor de 10.1" (2° pantalla)	Elecrow	Elecrow 10.1 pulgadas Raspberry Pi 1920x1080p Resolución Laptop
14" Business Class 5490	Dell	84 / rcrc961481-4860836
20" x 50" Absorbant Liners	Fisher Scientific	AL2050	funciona bien para proteger el piso de la arena, podría usar cualquier tipo de liner Monitor de
21.5" (1° pantalla)	Acer	Acer R221Q bid 21.5 pulgadas IPS Full HD Display
CCD Camera	Lumenera Corporation	Infiniyy3S-1UR	excelente para estudios de comportamiento debido a la alta tasa de fps (60 fps)
Carcasa (marcos de aluminio y paneles de PVC)	80/20 Inc.	4x cat.#9010, 4x cat.#9005, 1x cat.#9000, 5x cat.#65-2616	excelente, usó la pestaña de construcción rápida para encontrar PVC, juntas y marco
Etanol	Fisher Scientific	22-032-601
Excel Hoja de cálculo Software	Office		fácil de usar y amplio conocimiento del software de Microsoft Office
Freearm	Amazon		solía montar la cámara en la mesa, podría usar cualquier montable brazo extensible
ImagePro Premiere 3D	Media Cybernetics	versión 9.3	buen programa, podría usar alguna actualización con la función de seguimiento automatizado
Software Matlab (Psychotoolbox 3)	MathWorks	Matlab R2018b 64-bit (9.5.0.944444)	excelente software para generar estímulos de patrones de cualquier condición
SteamPix sorftware	Norpix	StreamPix 7 64-bit Cámara única	funciona bien, algunos problemas con la caída de fotogramas, pero buen servicio al cliente
WD My Book Disco duro externo	Western Digital	WDBBGB0080HBK disco duro de 8 TB USB 3.0	necesario si se utilizan archivos .avi sin códec de compresión debido al gran tamaño de los archivos
Lente gran angular	Navitar	NMV-5M23	excelente y necesario para capturar toda la arena

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