La risposta Optokinetic come una misura quantitativa di acuità visiva in Zebrafish

L'obiettivo generale di questa procedura è misurare l'acuità visiva nel pesce zebra adulto utilizzando la risposta optocinetica o OKR. Ciò si ottiene costruendo prima il dispositivo OKR che consiste in un tamburo rotante e un apparato di acquisizione dati. Successivamente, il pesce viene immobilizzato all'interno del dispositivo e viene suscitato un OKR.

Quindi le soglie di acuità spaziale binoculare e monoculare vengono determinate utilizzando diverse gradazioni dimensionali e un approccio a scale modificato. Infine, viene calcolata l'acuità visiva per il pesce. In definitiva, si possono ottenere risultati che mostrano cambiamenti nell'acuità visiva all'interno di una popolazione di pesci con l'avanzare dell'età o in pesci trattati malati attraverso la risposta optocinetica.

Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come la risposta automobilistica o OMR, è che la misurazione dell'acuità visiva utilizzando l'OKR è clinicamente più rilevante e affidabile. Gli studi optocinetici vengono eseguiti con un dispositivo di registrazione costruito su misura utilizzando un tamburo rotante di 14,5 centimetri di diametro, uno stereomicroscopio con impostazioni di intensità della luce regolabili, un computer e una fotocamera per l'acquisizione di immagini e la registrazione. Un microcontrollore computerizzato viene utilizzato per regolare la velocità del tamburo rotante e le direzioni di rotazione utilizzando pesci che vengono mantenuti in condizioni standard.

Inizia un'analisi anestetizzando un pesce allo 0,016% di trica per due o tre minuti, quindi posizionandolo su una piccola piattaforma con gli occhi e le branchie sospese oltre il bordo per mantenere il pesce immobilizzato evitando lesioni. Metti una spugna sottile o un asciugamano sul corpo del pesce e appunta due o tre pezzi di schiuma sul pesce assicurandoti che il movimento della coda sia limitato. Posizionare il pesce all'interno di un serbatoio cilindrico pieno d'acqua che si inserisce all'interno del tamburo rotante del dispositivo di registrazione OKR.

Usa i magneti sulla piattaforma per posizionare il pesce in posizione verticale con gli occhi a circa 7,3 centimetri dal bordo del tamburo. Una volta che il pesce si riprende dall'anestesia e si osserva una respirazione normale e movimenti oculari casuali, posizionare una classificazione di base di 0,07 cicli per grado o CPD nel tamburo rotante e attivare i controlli del computer per iniziare la rotazione e l'acquisizione video. Dopo che un OKR iniziale è stato suscitato dalla classificazione di base, mettere brevemente in pausa la rotazione e sostituire la classificazione con una classificazione più piccola con una frequenza spaziale più alta.

Ripetere questo processo con gradazioni sequenzialmente più piccole fino a quando non è più possibile ottenere un OKR. Per verificare la perdita di OKR a seguito di un approccio a scala modificato, ripetere il test con la classificazione più piccola che ha causato un OKR e quindi con la classificazione che non è riuscita a suscitare una risposta. Per verificare la perdita dell'OKR per ottenere misure di acuità monoculare.

Posizionare un occludo di plastica nera sulle strisce adiacenti all'occhio opposto e ripetere il processo di raccolta dei dati. Quindi passa all'altro occhio riposizionando la mammella e prendendo le misure. Utilizzare la striscia di misurazione di riferimento sotto l'acquario per prendere nota alla distanza di ciascun occhio dalla striscia per effettuare misurazioni accurate dell'acuità per determinare l'acuità visiva.

Calcola la CPD utilizzando la seguente formula, dove A è la distanza dal centro della lente alla classificazione e H è la lunghezza di un ciclo della classificazione più piccola in cui è stato osservato OKR. Per le misurazioni combinate dell'acuità visiva, utilizzare un valore medio calcolato sia dall'occhio sinistro che da quello destro. La procedura illustrata in questo video può determinare l'acuità visiva per il pesce zebra di molte età.

La migliore acuità spaziale binoculare registrata è stata di 0,74 CPD, come mostrato qui. L'acuità binoculare generalmente aumenta con l'età, ma si stabilizza dopo circa 12 mesi di età, quando l'acuità visiva è stata misurata nei pesci selvatici di cinque mesi rispetto alla lrp della stessa età. Due pesci bugeye quello di sviluppo oculare asimmetrico.

Abbiamo scoperto che i due pesci occhio di selva LRP avevano un'acuità significativamente ridotta rispetto all'acuità binoculare. La sommatoria binoculare si osserva in modo simile alla visione umana, come dimostrato in questo grafico. L'acuità binoculare era generalmente dal 5 al 10% migliore rispetto all'acutezza destra o sinistra misurata indipendentemente per alcuni singoli pesci.

La differenza è stata un miglioramento del 25%. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come determinare l'acuità visiva nel pesce zebra adulto usando l'OKR.