VisioTracker, un enfoque innovador para el análisis automatizado oculomotor

El VisioTracker es un sistema automatizado para el análisis cuantitativo de los resultados visuales de peces adultos de larvas y pequeños basados ​​en el registro de los movimientos oculares. Cuenta con un control total sobre propiedades de los estímulos visuales y análisis en tiempo real, permitiendo la investigación de alto rendimiento en áreas como el desarrollo del sistema visual y la función, la farmacología, los estudios neuronales del circuito y la integración sensoriomotora.

El objetivo general de este procedimiento es evaluar conductualmente la función del sistema visual en larvas y peces cebra adultos con el fin de identificar rápidamente las larvas mutantes con defectos en el sistema visual o comparar las propiedades del sistema visual de los animales de tipo salvaje y los animales tratados con mutantes o morfos. Esto se logra restringiendo primero los movimientos corporales del animal de experimentación. Las larvas se incrustan en la metilcelulosa y los peces adultos se anestesian y se colocan en un dispositivo de inmovilización.

En el siguiente lugar, el cuerpo del animal en el rastreador Vizio en el centro de una pantalla en forma de tambor. Las rayas verticales en blanco y negro se proyectan en el interior de esta pantalla mediante un proyector de luz digital. Las posiciones de los ojos se registran y analizan automáticamente mediante el paquete de software Vizio Tracker, que también calcula las velocidades de los ojos en tiempo real.

El paso final es procesar los datos obtenidos, relacionar las velocidades oculares con las propiedades del estímulo visual y calcular la velocidad ocular promedio y el error estándar para cada condición experimental. Aunque este método puede proporcionar información sobre las propiedades del sistema visual de las larvas y los peces cebra adultos, también se puede aplicar a otros organismos modelo como medica, kpi y prácticamente cualquier otra especie T pequeña. La primera vez que tuve la idea de este método fue cuando utilizamos la respuesta cinética óptica para detectar larvas de plantas y rápidamente me interesé por los datos de las larvas, no completamente ciegos, sino más bien visuales.

Tales larvas de Newton potencialmente afectan aspectos del procesamiento visual. El sistema incluye un dispositivo inmovilizador para peces pequeños colocado debajo de una cámara de video de alta calidad, equipada con una lente de zoom. El contenedor de pescado está rodeado por una pantalla de tambor en la que se proyectan patrones de estímulo generados por computadora.

Los movimientos oculares se registran con la cámara y se analizan automáticamente mediante el paquete de software Vizio Tracker en tiempo real. Para evitar el movimiento del cuerpo durante el registro, incruste las larvas de pez cinco días después de la fertilización en metilcelulosa al 3% que se haya calentado a 28 grados centígrados. Vierta la metilcelulosa tibia en una placa de cultivo celular de 35 milímetros y luego transfiera las larvas usando una pipeta de suero con un gancho grande.

Mezcle las larvas en la metilcelulosa, luego use una aguja pequeña para eliminar las burbujas de aire y para posicionar la larva se pueden preparar hasta ocho larvas para experimentos simultáneamente. Una vez que las larvas estén inmovilizadas, coloque la placa de cultivo celular en una rejilla para ocho platos. Luego comience a proyectar las rayas de estímulo en el tambor circundante para inmovilizar a los peces adultos.

Primero, anestesiarlos brevemente con 300 miligramos por litro MS 2 22 en un tanque separado. Una vez anestesiado, coloque el pez en el dispositivo de movilización sujetando suavemente el cuerpo del pez entre dos trozos de esponja correctamente. Restringir los movimientos corporales de los peces adultos es el paso más difícil de este procedimiento.

Para facilitar la inserción en el dispositivo de inmovilización, estabilice la esponja con dos tubos de plástico para pantorrillas. Una vez que el pez esté inmovilizado, coloque el dispositivo en el rastreador Vizio y permita que el pez se recupere durante uno o dos minutos antes de grabar. Para proporcionar un estímulo para el proyecto de movimiento ocular, un patrón de estímulo generado por software que consiste en gradaciones verticales de onda sinusoidal en blanco y negro en la pantalla del tambor.

Usando el proyector de luz digital contenido en el rastreador Vizio, ilumine al pez desde abajo con luz infrarroja y luego use el paquete de software para registrar los movimientos oculares en respuesta al patrón de estímulo. Las larvas mutantes de parachoques han reducido el tamaño del cristalino y la localización ectópica del cristalino, y estas alteraciones morfológicas se reflejan en una reducción significativa de la sensibilidad al contraste en comparación con el tipo salvaje. Como se muestra aquí, los mutantes bumper fallan cada vez más en ajustar la velocidad del ojo a medida que disminuye el contraste del estímulo.

Además, cuando la frecuencia espacial del estímulo se incrementa al disminuir el ancho del estímulo, los mutantes de rayas también muestran una agudeza visual reducida en comparación con los hermanos de tipo salvaje. Los peces cebra adultos de tipo salvaje muestran una marcada reducción en la sensibilidad al contraste cuando se mantienen en concentraciones crecientes de alcohol durante 30 minutos antes del registro. Se observa una reducción similar de la velocidad ocular general dependiente de la dosis en una amplia gama general de frecuencias espaciales cuando los peces fueron tratados con concentraciones crecientes de alcohol.

El tratamiento con alcohol también reduce el rendimiento ocular-motor en tareas más exigentes, como se muestra aquí en respuesta al aumento de la velocidad de los estímulos después de su desarrollo. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la investigación de la visión exploraran el desarrollo y la función del sistema visual en peces Sbra, peces dorados medicinales y otros organismos modelo utilizando modelos genéticos y farmacológicos.