2013年10月9日
ゼブラフィッシュは、多くの研究分野のための貴重なツールとなっている。ここでは、視覚的な応答を誘発し、大人のゼブラフィッシュにおける機能視力を計算する方法を示しています。
この手順の全体的な目標は、視運動反応または OKR を使用して成体のゼブラフィッシュの視力を測定することです。これは、最初に回転ドラムとデータキャプチャ装置で構成されるOKRデバイスを構築することによって実現されます。次に、魚を装置内に固定し、OKRを誘発します。
次に、両眼と単眼の空間視力の閾値は、異なるサイズのグレーディングと修正された階段アプローチを使用して決定されます。最後に、魚の視力が計算されます。最終的には、魚の集団内での老化に伴う視力の変化、または視運動反応を通じて病気で治療された魚の視力の変化を示す結果を得ることができます。
自動車の反応やOMRなどの既存の方法に対するこの手法の主な利点は、OKRを使用して視力を測定する方が臨床的に関連性があり、信頼性が高いことです。オプトキネティック研究は、直径14.5センチメートルの回転ドラムを使用したカスタムビルドの記録装置、光強度設定可能な実体顕微鏡、画像をキャプチャして記録するためのコンピューターとカメラを使用して行われます。コンピュータ操作のマイコンを使用して、標準的な条件下で維持されている魚を使用して、回転ドラムの速度と回転方向を調整します。
0.016%トリカで魚に2〜3分間麻酔をかけ、次に目と鰓を端に吊り下げて小さなプラットフォームに置くことから分析を開始し、怪我を防ぎながら魚を固定します。魚の体に薄いスポンジまたはタオルを置き、魚の上に2〜3個の泡をピンで留めて、尾の動きが制限されるようにします。OKR記録装置の回転ドラム内に収まる円筒形の水で満たされたタンク内に魚を配置します。
プラットフォーム上の磁石を使用して、ドラムの端から約7.3センチメートルのところに目を置いて魚を直立させます。魚が麻酔から蘇り、通常の呼吸とランダムな眼球運動が観察されたら、回転ドラムに1度あたり0.07サイクルまたはCPDの基本グレーディングを配置し、コンピューターコントロールを作動させて回転とビデオキャプチャを開始します。基本採点によって最初の OKR が引き出されたら、回転を一時停止し、採点を空間周波数の高い小さな採点に置き換えます。
OKR が引き出されなくなるまで、より小さな評価を順番に行い、このプロセスを繰り返します。変更された階段アプローチ後の OKR の損失を確認するには、OKR の原因となった最小のグレーディングで再テストし、次に応答を引き出せなかったグレーディングで再テストします。OKR の損失を確認して、単眼視力測定値を取得する。
反対側の目に隣接する縞模様の上に黒いプラスチックのオクルードを置き、データ収集プロセスを繰り返します。次に、乳房の位置を変えて測定を行い、もう一方の目に切り替えます。水槽の下にある基準測定ストリップを使用して、ストリップから各目の距離に注意を取り、視力を決定するための正確な視力測定を行います。
次の式を使用して CPD を計算します (A はレンズの中心からグレーディングまでの距離、H は OKR が観測された最小グレーディングの 1 サイクルの長さです)。複合視力測定の場合は、左目と右目の両方から計算された値の平均を使用します。このビデオで紹介されている手順により、さまざまな年齢のゼブラフィッシュの視力を測定できます。
ここに示すように、記録された最高の両眼空間視力は0.74CPDでした。両眼視力は一般的に年齢とともに増加しますが、生後5か月の野生型魚で視力を測定した約12か月後には、年齢が一致したlrpと比較して横ばいになります。非対称の目の発達の2つのバグアイフィッシュ。
LRPの2匹のバグアイフィッシュは、両眼の視力と比較して視力が有意に低下していることがわかりました。両眼合計は、このグラフに示すように、人間の視覚と同様に観察されます。両眼視力は、一部の個々の魚について独立して測定された左右の視力よりも一般的に5〜10%優れていました。
その差は25%の改善でした。このビデオを見れば、OKRを使用して成魚のゼブラフィッシュの視力を判断する方法についてよく理解できるはずです。
本研究では、視覚運動反応(OKR)を用いて成体ゼブラフィッシュの視力を測定する方法を提示します。この手法により、研究者はゼブラフィッシュ集団における視力の経時的な変化や、治療による変化を評価することが可能になります。
視覚運動反応(OKR)を用いた成体ゼブラフィッシュの視力定量的測定により、疾患モデルや介入研究における視覚機能の高スループットで非侵襲的な評価が可能になります。このアプローチは、視覚関連の創薬における表現型スクリーニングおよびターゲットバリデーションの予測信頼性を向上させます。本手法の再現性と拡張性は、眼科および神経行動学的パイプラインにおけるトランスレーショナルリサーチおよびポートフォリオの優先順位付けにおいて、極めて有用な資産となります。
OKRに基づいた視力測定アッセイは、初期のターゲット検証からリード化合物の同定、そして視覚科学における前臨床研究に至るまでの創薬連続プロセスに組み込まれています。