Zebrafish의 시력의 정량적 측정과 Optokinetic 응답

이 절차의 전반적인 목표는 광운동 반응 또는 OKR을 사용하여 성인 제브라 피쉬의 시력을 측정하는 것입니다. 이는 먼저 회전 드럼과 데이터 캡처 장치로 구성된 OKR 장치를 구축하여 수행됩니다. 다음으로, 물고기는 장치 내에서 고정되고 OKR이 유도됩니다.

그런 다음 양안 및 단안 공간 시력 임계값은 서로 다른 크기의 등급과 수정된 계단 접근 방식을 사용하여 결정됩니다. 마지막으로 물고기의 시력을 계산합니다. 궁극적으로, 노화에 따른 어류 개체군 내 또는 광운동 반응을 통해 병에 걸린 처리된 어류의 시력 변화를 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다.

자동차 반응 또는 OMR과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 OKR을 사용하여 시력을 측정하는 것이 임상적으로 더 관련성이 있고 신뢰할 수 있다는 것입니다. Optokinetic 연구는 직경 14.5cm의 회전 드럼, 광 강도를 조정할 수 있는 실체 현미경, 이미지 캡처 및 기록을 위한 컴퓨터 및 카메라를 사용하여 맞춤형 녹음 장치로 수행됩니다. 컴퓨터로 작동되는 마이크로 컨트롤러는 표준 조건에서 유지되는 물고기를 사용하여 회전 드럼 속도와 회전 방향을 조정하는 데 사용됩니다.

0.016% 트리카에 물고기를 2-3분 동안 마취시킨 다음 눈과 아가미를 가장자리에 매달아 작은 플랫폼에 올려 물고기가 부상을 입지 않도록 고정하면서 물고기를 고정시키는 것으로 분석을 시작합니다. 물고기의 몸에 얇은 스폰지나 수건을 놓고 물고기 위에 2-3개의 거품을 고정하여 꼬리의 움직임을 제한하도록 합니다. OKR 기록 장치의 회전 드럼 내부에 맞는 원통형 물로 채워진 탱크 안에 물고기를 놓습니다.

플랫폼에 있는 자석을 사용하여 드럼 가장자리에서 약 7.3cm 떨어진 곳에 눈을 두고 물고기를 똑바로 세웁니다. 물고기가 마취에서 회복되고 정상적인 호흡과 무작위 안구 운동이 관찰되면 0.07 사이클 또는 CPD의 기본 등급을 회전 드럼에 넣고 컴퓨터 제어 장치를 작동하여 회전 및 비디오 캡처를 시작합니다. 기본 등급 지정에 의해 초기 OKR이 도출된 후 회전을 잠시 일시 중지하고 등급 지정을 공간 빈도가 더 높은 더 작은 등급 지정으로 바꿉니다.

OKR을 더 이상 도출할 수 없을 때까지 순차적으로 더 작은 채점으로 이 프로세스를 반복합니다. 수정된 계단 접근 방식에 따른 OKR 손실을 확인하려면 OKR을 유발한 가장 작은 등급 지정으로 다시 테스트한 다음 응답을 이끌어내지 못한 등급 지정으로 다시 테스트합니다. 단안 시력 측정을 얻기 위해 OKR의 손실을 확인합니다.

반대쪽 눈에 인접한 줄무늬 위에 검은색 플라스틱을 가리고 데이터 수집 프로세스를 반복합니다. 그런 다음 유방의 위치를 변경하고 측정을 수행하여 다른 쪽 눈으로 전환합니다. 어항 아래에 있는 참조 측정 스트립을 사용하여 스트립에서 각 눈까지의 거리를 기록하여 정확한 시력 측정을 수행하여 시력을 결정합니다.

다음 공식을 사용하여 CPD를 계산하며, 여기서 A는 렌즈 중심에서 그레이딩까지의 거리이고 H는 OKR이 관찰된 가장 작은 그레이딩의 한 사이클의 길이입니다. 시력을 종합적으로 측정하려면 왼쪽 눈과 오른쪽 눈 모두에서 계산된 평균 값을 사용합니다. 이 비디오에서 보여주는 절차는 여러 연령대의 제브라피시의 시력을 결정할 수 있습니다.

기록된 최고의 양안 공간 시력은 여기에 표시된 것처럼 0.74 CPD였습니다. 양안 시력은 일반적으로 나이가 들면서 증가하지만, 나이가 일치하는 LRP와 비교하여 5개월 된 야생형 물고기에서 시력을 측정한 경우 약 12개월 이후에 수준이 떨어집니다. 비대칭 눈 발달의 두 개의 bugeye fish.

우리는 LRP 두 개의 버그아이 물고기가 양안 시력과 비교할 때 시력이 현저히 감소했다는 것을 발견했습니다. 양안 합계는 이 그래프에서 볼 수 있듯이 인간의 시각과 유사하게 관찰됩니다. 양안 시력은 일반적으로 일부 개별 물고기에 대해 독립적으로 측정된 오른쪽 또는 왼쪽 시력보다 5-10% 더 좋았습니다.

그 차이는 25% 향상이었습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 OKR을 사용하여 성인 제브라피쉬의 시력을 결정하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.