Vidéo-oculographie chez la souris

Vidéo-oculographie est une méthode très quantitative pour étudier les performances du moteur oculaire ainsi que l'apprentissage moteur. Ici, nous décrivons la façon de mesurer la vidéo-oculographie chez la souris. En appliquant cette technique sur la normale, pharmacologiquement traitées ou des souris génétiquement modifiées est un puissant outil de recherche pour explorer la physiologie sous-jacente des comportements moteurs.

L’objectif global de cette procédure est d’effectuer une vidéo ou une iconographie chez la souris. Ceci est accompli en équipant d’abord la souris d’une construction de piédestal sur son crâne, ce qui permet l’immobilisation de sa tête dans un dispositif spécial de contention du corps de la tête. La deuxième étape consiste à placer la souris dans la configuration de l’ocul vidéo et à calibrer le système de suivi vidéo de la pupille.

Ensuite, les mouvements oculaires sont enregistrés pendant que le système oculomoteur est activé à l’aide d’un large répertoire de stimuli cinétiques vestibulaires et optiques. La dernière étape consiste à analyser ces mouvements oculaires. En fin de compte, l’iconographie vidéo O sur des souris normales, traitées pharmacologiquement ou génétiquement modifiées peut être utilisée pour explorer la physiologie des comportements moteurs.

Bien que cette méthode puisse fournir des informations sur le système moteur oculaire, elle peut également être appliquée pour étudier les maladies d’origine cérébelleuse, vestibulaire ou oculaire en utilisant des mutants murins qui imitent les pathologies humaines. Pour commencer cette procédure, anesthésez la souris dans une chambre à gaz avec un mélange d’isof, de fluor et d’oxygène. Maintenez ensuite l’anesthésie en délivrant le gaz à travers un masque.

Ensuite, utilisez un coussin chauffant et un capteur thermique anal pour maintenir la température corporelle de la souris à 37 degrés Celsius. Par la suite, appliquez la pommade oculaire pour protéger les yeux du dessèchement, rasez la fourrure crânienne dorsale et nettoyez la zone chirurgicale. Ensuite, faites une incision médiane pour exposer la surface crânienne dorsale du crâne, nettoyez et séchez la surface.

Appliquez ensuite une goutte d’acide phosphorique de bgma sur Lambda. Après 15 secondes, retirez la gravure, puis nettoyez la surface crânienne avec une solution saline et séchez-la à nouveau. Appliquez une goutte d’opti bond prime sur le haut de la surface crânienne gravée et de l’air.

Séchez-le pendant 30 secondes. Ensuite, ajoutez une goutte d’adhésif opti bond sur l’opti bond prime. Faites-le durcir avec une lumière UV pendant une minute.

Après cela, recouvrez la couche adhésive d’une fine couche de composite charisma. Le connecteur avec trou de vis magnétique et sites de fixation est encastré dans le composite. Ensuite, durcissez le composite avec de la lumière UV.

Encore une fois, si nécessaire, appliquez des couches supplémentaires de composite et durcissez-les avec de la lumière. Laissez la souris récupérer pendant au moins trois jours après la chirurgie. L’étape suivante consiste à placer la souris dans la contention et à fixer sa tête à la retenue à l’aide de l’aimant et d’une vis, à monter la tête et le corps de la souris sur une plate-forme XY.

À l’aide de la plate-forme XY, placez la tête de la souris au-dessus du centre de la platine afin que la souris puisse être déplacée sur les axes de tangage Ya et de roulis. Placez ensuite sa tête dans le bon tangage ya et l’angle de roulis en alignant l’œil à l’aide de l’image visuelle de l’œil générée par le système de balayage oculaire. Maintenant, la platine est fixée à un moteur servocommandé à courant alternatif.

La position de la platine vinyle est surveillée à l’aide d’un potentiomètre fixé sur l’axe de la platine. La platine est recouverte d’un écran périphérique cylindrique avec un motif de points aléatoires, qui est également équipé d’un moteur servocommandé à courant alternatif. La position de l’écran cylindrique est surveillée par un potentiomètre fixé à son axe.

L’écran peut être éclairé par une lumière halogène. Le mouvement de la platine vinyle et de l’écran qui l’entoure est contrôlé par un ordinateur connecté à une interface d’entrée et de sortie. Les signaux de position de la platine vinyle et de l’écran environnant sont filtrés par une fréquence de coupure de 20 hertz numérisée par l’interface d’entrée et de sortie et stockée sur cet ordinateur.

L’œil de la souris est éclairé par trois émetteurs infrarouges. Deux sont fixés à la platine et le troisième est fixé à l’appareil photo. Ce troisième émetteur produit une réflexion cornéenne de référence, qui est utilisée lors de la procédure d’étalonnage et lors de l’enregistrement des mouvements oculaires.

Une caméra CCD infrarouge équipée d’un zoom est fixée à la platine vinyle et est focalisée sur la tête de la souris. Au centre de la platine. La caméra peut être déverrouillée et déplacée autour de l’axe de la plaque tournante sur exactement 20 degrés.

Pendant la procédure d’étalonnage. Le signal vidéo est ensuite traité par un système de suivi oculaire, qui peut suivre la pupille et faire référence à la réflexion cornéenne dans les directions horizontale et verticale à une fréquence d’échantillonnage de 120 hertz. Ensuite, les signaux de référence de la position de référence de la cornée, de la position de la pupille et de la taille des personnes sont numérisés par l’interface d’entrée et de sortie et sont stockés dans le même fichier que la table et les signaux de position de l’écran environnant pour calibrer les mouvements oculaires, ajuster la position de la tête de la souris avec la caméra de manière à ce que l’image vidéo de la pupille soit située au milieu du moniteur et la représentation de la référence cornéenne de référence est situé sur la ligne médiane verticale de l’œil directement au-dessus de la pupille.

Ensuite, déplacez la caméra plusieurs fois de 20 degrés de crête. Pic autour de l’axe vertical de la platine. Utilisez les positions de la pupille suivie et la référence cornéenne de référence enregistrée dans les positions extrêmes de la caméra pour calculer le rayon de rotation de la pupille.

Répétez ces étapes plusieurs fois dans différentes conditions d’éclairage afin de déterminer la relation entre la taille de la pupille et la rotation de la pupille. Composez ensuite une courbe de correction de la rotation de la pupille. Calculez maintenant la position angulaire de l’œil en mesurant la position de référence de la cornée, la position de la pupille et la taille de la pupille.

La valeur de rotation de la pupille peut être extraite de la courbe de correction de la rotation de la pupille et la position angulaire de l’œil peut être calculée à l’aide de la formule suivante. L’expérience de mouvement oculaire VVOR est démontrée ici. Maintenant, convertissez les positions des yeux, des tables et des écrans environnants en positions angulaires.

Ensuite, différenciez et filtrez les positions angulaires de la table des yeux et de l’écran environnant avec un filtre passe-bas Butterworth. En utilisant une fréquence de coupure de 20 hertz sub, supprimez le secod du signal de vitesse oculaire à l’aide d’un seuil de détection de 40 degrés par seconde. Ensuite, faites la moyenne des signaux de vitesse de la table et de l’œil à l’aide de chaque cycle individuel de l’essai, ajustez les signaux moyennés avec une fonction appropriée.

En général, une stimulation sinusoïdale de la vitesse est utilisée et les cycles moyens sont équipés d’une fonction de signe ou de cosinus. Cette vidéo montre comment les mouvements oculaires sont générés par la rotation de l’écran environnant pour provoquer un réflexe optocinétique faisant pivoter l’écran environnant sur une gamme de fréquences de 0,2 à un hertz avec une amplitude de 1,6 degré. Le système cinétique optique de la souris s’avère plus efficace dans la gamme des basses fréquences que dans la gamme des hautes fréquences.

Voici un autre film pour montrer comment les mouvements oculaires sont générés. En faisant pivoter la souris dans l’obscurité pour provoquer le réflexe oculaire vestibulaire, en faisant pivoter la platine sur une gamme de fréquences de 0,2 à un hertz avec une amplitude de 1,6 degré. Le système oculaire vestibulaire de la souris s’avère plus efficace dans la gamme des hautes fréquences que dans la gamme des basses fréquences.

Voici un autre film sur la façon dont les mouvements oculaires sont générés par la rotation de la souris dans la lumière pour provoquer un réflexe oculaire vestibulaire visuellement amélioré en faisant pivoter la platine sur une gamme de fréquences de 0,2 à un hertz avec une amplitude de 1,6 degrés tandis que l’écran environnant est bien éclairé, que la souris génère des mouvements oculaires compensatoires efficaces sur toute la gamme de fréquences. Et ce film montre comment l’apprentissage moteur a été accompli en augmentant de manière adaptative le réflexe oculaire vestibulaire. En utilisant un paradigme d’entraînement déphasé, la rotation de la platine par rapport à l’écran environnant augmente le gain VOR de cette souris.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’effectuer une vidéo ocul chez la souris.