Uso de estímulos visuales en ciernes para evaluar la visión del ratón
13 de junio de 2019
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.
Nuestro protocolo es una prueba de visión para ratones. Es robusto y fácil de replicar. Si bien hay muchas pruebas de visión del ratón disponibles, el experimento que se avecina es uno de los pocos métodos para probar la ruta de formación de la imagen, que no es una vía de reflejo visual.
Mientras que muchos otros ensayos de comportamiento visual requieren un entrenamiento extenso en cirugía animal, la técnica que se avecina requiere poco entrenamiento experimental. Comience por construir un cerramiento rectangular de la tapa abierta utilizando marcos de aluminio y paneles de PVC para albergar el ratón durante la presentación de estímulos visuales que se avecinan. Poner una hoja de papel para cubrir todo el piso de la carcasa para asegurar una fácil limpieza entre las pruebas.
A continuación, añadir un refugio opaco en una esquina del recinto con una entrada orientada al centro de la arena para facilitar la entrada y salida. Asegure una cámara con una lente gran angular a un soporte montado en la mesa adyacente al gabinete para capturar el comportamiento del ratón. A continuación, configure un monitor de ordenador en la parte superior del gabinete.
Prepare un patrón que se avecina utilizando un software experimental para codificar para un círculo negro en expansión. Establezca el estímulo para que comience en el ángulo visual de dos grados y se expanda a 50 grados durante 250 milisegundos y establezca el código para repetir el estímulo 10 veces con un intervalo de un segundo. Comience seleccionando un ratón para el experimento, así como tres ratones ciegos para asegurar que la respuesta al estímulo que se avecina fuera realmente un comportamiento guiado visualmente.
Coloque el ratón sano en el recinto y déjelo explorar libremente su entorno durante siete a 15 minutos antes del inicio del estímulo. 10 segundos antes de la estimulación, inicie la captura de vídeo en la cámara. Una vez que el ratón esté lejos del refugio y se mueva libremente en la arena abierta, comience los estímulos visuales que se avecinan.
Finalmente, transfiera el ratón de vuelta a su jaula original. Limpie el cerramiento para el ratón siguiente rociando las paredes y refugiarse con 70% de etanol y limpiándolo hacia abajo y reemplace el revestimiento del piso de papel, si está sucio. Vuelva a colocar el refugio en el mismo lugar inicial si se mueve durante el traslado de animales y la limpieza del recinto.
En el ordenador, guarde el clip de vídeo para cada ratón en formato AVI sin compresión de archivos con el fin de garantizar que no se pierdan datos durante la transferencia al software de análisis. A continuación, utilice un software de análisis para realizar un seguimiento del movimiento del animal por la arena antes, durante y después de la presentación del estímulo. Calcular la velocidad y la distancia del ratón desde el refugio.
Si la imagen de la arena está distorsionada debido al ángulo de vídeo, corrija la coordinación x e y antes del cálculo. Por último, compare los parámetros antes y después del inicio del estímulo que se avecina para determinar cómo respondió el ratón a los estímulos. Ya sea congelando, huyendo o demostrando ningún cambio en el comportamiento.
Los clips de vídeo capturados se analizaron utilizando un software de análisis comercial con una función de seguimiento manual. Usando la función de seguimiento, la posición del ratón se identificó en cada fotograma del video antes, durante y después de los estímulos que se avecinan. Cuando se produjo el vuelo, la velocidad aumentó bruscamente y la distancia al refugio se redujo en consecuencia.
Por el contrario, la velocidad era de casi cero milímetros por segundo cuando los ratones se congelaron. La velocidad se redujo en comparación con el control antes de que se avecinara y la distancia a la cúpula no cambió durante este período. Es importante recordar obtener una línea de base de movimiento antes del inicio del estímulo o no se puede determinar una reacción cuantitativa al estímulo.
Es importante realizar múltiples pruebas para una evaluación precisa de la visión. El reflejo de la luz de la pupila es un método comúnmente utilizado, que asegura que el ratón tenga ojos sanos. El mecanismo de respuesta inminente no se entiende completamente.
Esta técnica puede proporcionar oportunidades para explorar mecanismos de reconocimiento de objetos en movimiento y respuestas de miedo para los neurocientíficos.
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Visión general
Este estudio presenta una prueba de visión para ratones utilizando un estímulo visual inminente. La prueba está diseñada para evocar reacciones de congelación o huida, proporcionando información sobre la vía de formación de imágenes en la visión del ratón.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Biología conductual
- Pruebas de visión
Antecedentes
- El experimento de lo inminente es un método para evaluar la vía de formación de imágenes.
- Es distinto de las vías de reflejos visuales.
- Otras pruebas de comportamiento visual a menudo requieren un entrenamiento extenso.
- Esta técnica es más simple y requiere menos entrenamiento experimental.
Propósito del estudio
- Evaluar la visión del ratón a través de una prueba robusta y replicable.
- Investigar las respuestas conductuales a los estímulos visuales.
- Proporcionar un método sencillo para los investigadores.
Métodos utilizados
- Construir un recinto abierto rectangular con tapa para los ratones.
- Usar marcos de aluminio y paneles de PVC para el recinto.
- Cubrir el suelo con papel para facilitar la limpieza.
- Presentar estímulos visuales inminentes para observar reacciones.
Resultados principales
- El estímulo visual inminente provocó consistentemente reacciones de congelación.
- Los ratones exhibieron respuestas de huida durante la prueba.
- El método resultó eficaz para evaluar el procesamiento visual.
- Los resultados respaldan la validez de la prueba inminente en estudios de visión.
Conclusiones
- La prueba inminente es un método confiable para estudiar la visión del ratón.
- Proporciona información sobre la vía de formación de imágenes.
- Esta técnica puede ser adoptada fácilmente por los investigadores.
Preguntas frecuentes
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.
