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Évaluation comportementale de la fonction visuelle via la réponse optomotrice et de la fonction cognitive via Y-Maze chez les rats diabétiques

DOI:

10.3791/61806

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October 23rd, 2020

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1Center for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, Atlanta VA Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology, 3Department of Neuroscience, Emory University, 4Gangarosa Department of Environmental Health, Emory University

In This Article

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Summary

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La dégénérescence neuronale dans les yeux et le cerveau à la suite du diabète peut être observée grâce à des tests comportementaux effectués sur des rongeurs. Le labyrinthe Y, une mesure de la cognition spatiale, et la réponse optomotrice, une mesure de la fonction visuelle, fournissent tous deux un aperçu des diagnostics et des traitements potentiels.

Abstract

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La réponse optomotrice et le labyrinthe en Y sont des tests comportementaux utiles pour évaluer respectivement la fonction visuelle et cognitive. La réponse optomotrice est un outil précieux pour suivre les changements dans les seuils de fréquence spatiale (SF) et de sensibilité au contraste (CS) au fil du temps dans un certain nombre de modèles de maladies de la rétine, y compris la rétinopathie diabétique. De même, le labyrinthe Y peut être utilisé pour surveiller la cognition spatiale (mesurée par l’alternance spontanée) et le comportement exploratoire (mesuré par un certain nombre d’entrées) dans un certain nombre de modèles de maladies qui affectent le système nerveux central. Les avantages de la réponse optomotrice et du labyrinthe en Y comprennent la sensibilité, la vitesse des tests, l’utilisation de réponses innées (l’entraînement n’est pas nécessaire) et la capacité d’être effectué sur des animaux éveillés (non anesthésiés). Ici, des protocoles sont décrits à la fois pour la réponse optomotrice et le labyrinthe Y et des exemples de leur utilisation montrés dans des modèles de diabète de type I et de type II. Les méthodes comprennent la préparation des rongeurs et de l’équipement, la performance de la réponse optomotrice et du labyrinthe en Y, et l’analyse des données post-test.

Introduction

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Plus de 463 millions de personnes vivent avec le diabète, ce qui en fait l’une des plus grandes épidémies mondiales1. L’une des complications graves qui découlent du diabète est la rétinopathie diabétique (DR), l’une des principales causes de cécité chez les adultes américains en âge de travailler2. Au cours des 30 prochaines années, le pourcentage de la population à risque de RD devrait doubler, il est donc crucial de trouver de nouvelles façons de diagnostiquer la RD à ses premiers stades afin de prévenir et d’atténuer le développement de la RD3. On pense traditionnellement que la RD est une mal....

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Protocol

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Toutes les procédures ont été approuvées par l’Atlanta Veterans Affairs Institutional Animal Care and Use Committee et conformes au guide des National Institutes of Health pour les soins et l’utilisation des animaux de laboratoire (NIH Publications, 8e édition, mise à jour 2011).

1. La réponse optomotrice (OMR)

  1. Configurer l’appareil OMR (détails sur l’appareil et le logiciel dans la table des matériaux)
    1. Choisissez la plate-forme de taille appropriée pour le rongeur : souris, rat ou rat grand ou grand rat (Figure 1A).
    2. Ouvrez le logiciel OMR, qui devrait ....

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Results

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L’OMR est considéré comme réussi si des seuils de sensibilité à la fréquence spatiale et au contraste peuvent être obtenus à partir d’un rongeur. Ici, l’utilisation de l’OMR pour évaluer la fréquence spatiale est illustrée chez des rats témoins naïfs Brown-Norway et Long-Evans, tous deux jeunes (3-6 mois) et âgés (9-12 mois). Les rats bruns-norvégiens montrent généralement une fréquence spatiale de base plus élevée que les rats Long-Evans. De plus, un effet du vieillissement sur la fréquence spatiale a été observé chez l.......

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Discussion

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L’OMR et le labyrinthe en Y permettent l’évaluation non invasive des déficits de la fonction visuelle et de la fonction cognitive chez les rongeurs au fil du temps. Dans ce protocole, il a été démontré que l’OMR et le labyrinthe en Y suivent les déficits visuels et cognitifs dans les modèles de diabète chez les rongeurs.

Étapes critiques du protocole

L’OMR

Certains points importants à considérer lors de l’exécution de l’O.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Ce travail a été appuyé par les Prix de développement de carrière du service de réadaptation et de réadaptation du ministère des Anciens Combattants (ADC-1, RX002111; CDA-2; RX002928) à RSA et (CDA-2, RX002342) à AJF et aux National Institutes of Health (NIH-NICHD F31 HD097918 à DACT et NIH-NIEHS T32 ES012870 à DACT) et NEI Core Grant P30EY006360.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
OptoMotry HDCerebralMechanics Inc.Appareil OMR & logiciel
MinuterieThomas Scientific810029AR
Appareil Y-MazeSan Diego Instruments7001-043Disponible spécifiquement pour les rats

References

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  1. IDF. International Diabetes Federation Diabetes Atlas, 9th edn. , Available from: https://diabetesatlas.org/upload/resources/material/20200302_133351_IDFATLAfinal-web.pdf (2019).
  2. Wang, W., Lo, A. C. Y. Diabetic retinopathy: pathophysiology and treatments. International Journal of Molecular Sciences. 19 (6), (2018).....

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Erratum

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Formal Correction: Erratum: Behavioral Assessment of Visual Function via Optomotor Response and Cognitive Function via Y-Maze in Diabetic Rats
Posted by JoVE Editors on 1/05/2022. Citeable Link.

An erratum was issued for: Behavioral Assessment of Visual Function via Optomotor Response and Cognitive Function via Y-Maze in Diabetic Rats. The author list was updated.

The author list was updated from:

Kaavya Gudapati*1,2, Anayesha Singh*1,3, Danielle Clarkson-Townsend1,4, Andrew J. Feola1,2, Rachael S. Allen1,2
1Center for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, Atlanta VA Medical Center,
2Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology,
3Department of Neuroscience, Emory University,
4Gangarosa Department of Environmental Health, Emory University
* These authors contributed equally

to:

Kaavya Gudapati*1,2, Anayesha Singh*1,3, Danielle Clarkson-Townsend1,4, Stephen Q. Phillips1, Amber Douglass1, Andrew J. Feola1,2, Rachael S. Allen1,2
1Center for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, Atlanta VA Medical Center,
2Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology,
3Department of Neuroscience, Emory University,
4Gangarosa Department of Environmental Health, Emory University
* These authors contributed equally

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Optomotor ResponseY MazeVisual FunctionCognitive FunctionSpatial FrequencyContrast SensitivitySpatial CognitionExploratory BehaviorDiabetic RatsBehavioral Tests

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