Method Article

Gedragsbeoordeling van visuele functie via optomotorische respons en cognitieve functie via Y-maze bij diabetische ratten

DOI:

10.3791/61806

October 23rd, 2020

In This Article

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. Read More ...

Erratum

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Neurale degeneratie in zowel ogen als hersenen als gevolg van diabetes kan worden waargenomen door gedragstests die worden uitgevoerd op knaagdieren. Het Y-doolhof, een maat voor ruimtelijke cognitie, en de optomotorische respons, een maat voor visuele functie, geven beide inzicht in mogelijke diagnoses en behandelingen.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De optomotorische respons en het Y-doolhof zijn gedragstests die nuttig zijn voor het beoordelen van respectievelijk de visuele en cognitieve functie. De optomotorische respons is een waardevol hulpmiddel om veranderingen in ruimtelijke frequentie (SF) en contrastgevoeligheid (CS) drempels in de loop van de tijd te volgen in een aantal modellen voor retinale aandoeningen, waaronder diabetische retinopathie. Evenzo kan het Y-doolhof worden gebruikt om ruimtelijke cognitie (zoals gemeten door spontane afwisseling) en verkennend gedrag (zoals gemeten door een aantal ingangen) te volgen in een aantal ziektemodellen die het centrale zenuwstelsel beïnvloeden. Voordelen van de optomotorische respons en het Y-doolhof zijn gevoeligheid, snelheid van testen, het gebruik van aangeboren reacties (training is niet nodig) en het vermogen om te worden uitgevoerd op wakkere (niet-verdoofde) dieren. Hier worden protocollen beschreven voor zowel de optomotorische respons als het Y-doolhof en voorbeelden van hun gebruik getoond in modellen van type I en type II diabetes. Methoden omvatten de voorbereiding van knaagdieren en apparatuur, de prestaties van de optomotorische respons en het Y-doolhof en analyse van gegevens na de test.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Meer dan 463 miljoen mensen leven met diabetes, waardoor het een van de grootste wereldwijde ziekte-epidemieën is1. Een van de ernstige complicaties die voortvloeien uit diabetes is diabetische retinopathie (DR), een belangrijke oorzaak van blindheid voor Amerikaanse volwassenen in de werkende leeftijd2. In de komende 30 jaar zal het percentage van de populatie met een risico op DR naar verwachting verdubbelen, dus het is cruciaal om nieuwe manieren te vinden om DR in de eerdere stadia te diagnosticeren om dr-ontwikkeling te voorkomen en te beperken3. Van DR wordt conventioneel gedacht dat het een vaatziekte is4,5,6. Nu echter, met bewijs van neuronale disfunctie en apoptose in het netvlies die voorafgaat aan vasculaire pathologie, wordt DR gedefinieerd als neuronale en vasculaire componenten4,5,6,7,8,9. Een manier om DR te diagnosticeren zou zijn om neurale afwijkingen in het netvlies te onderzoeken, een weefsel dat mogelijk kwetsbaarder is voor oxidatieve stress en metabole spanning van diabetes dan ander neuraal weefsel10.

Achteruitgang van de cognitieve en motorische functie komt ook voor bij diabetes en is vaak gecorreleerd met retinale veranderingen. Oudere personen met type II diabetes vertonen slechtere cognitieve prestaties bij aanvang en vertonen meer verergerde cognitieve achteruitgang dan controledeelnemers11. Bovendien is het netvlies vastgesteld als een uitbreiding van het centrale zenuwstelsel en kunnen pathologieën zich manifesteren in het netvlies12. Klinisch is de relatie tussen netvlies en hersenen bestudeerd in de context van alzheimer en andere ziekten, maar wordt niet vaak onderzocht met diabetes12,13,14,15,16. Veranderingen in de hersenen en het netvlies tijdens de progressie van diabetes kunnen worden onderzocht met behulp van diermodellen, waaronder de STZ-rat (een model van type I diabetes waarbij het toxine, streptozotocine of STZ, wordt gebruikt om bètacellen van de pancreas te beschadigen) en de Goto-Kakizaki-rat (een polygeen model van type II diabetes waarbij dieren spontaan hyperglycemie ontwikkelen op de leeftijd van ongeveer 3 weken). In dit protocol wordt een beschrijving gegeven voor het Y-doolhof en de optomotorische respons om cognitieve en visuele veranderingen bij diabetische knaagdieren te beoordelen. De optomotorische respons (OMR) beoordeelt de ruimtelijke frequentie (vergelijkbaar met gezichtsscherpte) en contrastgevoeligheid door karakteristieke reflexieve hoofdvolgbewegingen te monitoren om visuele drempels voor elk oog te meten17. Ruimtelijke frequentie verwijst naar de dikte of fijnheid van de staven en contrastgevoeligheid verwijst naar hoeveel contrast er is tussen de staven en de achtergrond (figuur 1E). Ondertussen test het Y-doolhof het ruimtelijk geheugen en de verkennende functie op korte termijn, waargenomen door spontane afwisselingen en binnenkomsten door de armen van het doolhof.

Beide tests kunnen worden uitgevoerd bij wakkere, niet-verdoofde dieren en hebben het voordeel dat ze profiteren van aangeboren reacties van de dieren, wat betekent dat ze geen training vereisen. Beide zijn relatief gevoelig, in die zin dat ze kunnen worden gebruikt om tekorten vroeg in de progressie van diabetes bij knaagdieren te detecteren, en betrouwbaar, omdat ze resultaten produceren die correleren met andere visuele, retinale of gedragstests. Bovendien kan het gebruik van de OMR en het Y-doolhof in combinatie met tests zoals elektroretinogram en optische coherentietomografiescans informatie geven over wanneer retinale, structurele en cognitieve veranderingen zich ten opzichte van elkaar ontwikkelen in ziektemodellen. Deze onderzoeken kunnen nuttig zijn bij het identificeren van neurale degeneraties die optreden als gevolg van diabetes. Uiteindelijk kan dit leiden tot nieuwe diagnostische methoden die DR effectief identificeren in vroege stadia van progressie.

De OMR en de Y-doolhofsystemen die zijn gebruikt om dit protocol te ontwikkelen, zijn beschreven in de Materialentabel. Eerder onderzoek naar de OMR, door Prusky et al.18, en het Y-doolhof, door Maurice et al.19, werd gebruikt als uitgangspunt om dit protocol te ontwikkelen.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle procedures werden goedgekeurd door de Atlanta Veterans Affairs Institutional Animal Care and Use Committee en voldeden aan de National Institutes of Health-gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren (NIH Publications, 8e editie, bijgewerkt 2011).

1. De optomotorische respons (OMR)

  1. Het OMR-apparaat instellen (details over apparatuur en software in tabel met materialen)
    1. Kies het geschikte formaat platform voor het knaagdier: muis, rat of grote/aangetaste rat (figuur 1A).
    2. Open de OMR-software, die zou moeten openen naar een venster met verschillende tabbladen met opties en een live videofeed van de binnenkant van de OMR / virtuele drum (Figuur 1B). Zoom indien nodig in of uit met de videocamera, zodat het platform en zijn omgeving zichtbaar zijn.
    3. Let op de pictogrammen aan de linkerkant van de live-afbeelding (afbeelding 1C). Klik op het sterretje en het roterende strepenpictogram zodat zowel het groene sterretje als de groene roterende strepen uit de live feed verdwijnen.
    4. Klik op het kompaspictogram zodat er een groene cirkel en twee loodrechte lijnen verschijnen. Rek de groene cirkel uit zodat deze perfect uitlijnt met de zwarte cirkel op het platform, wat ervoor zorgt dat de OMR perfect is uitgelijnd.
    5. Klik op het kompaspictogram omdat het niet nodig is om de cirkel te zien tijdens het testen. Klik op het groene sterretje en het groene roterende strepenpictogram om deze opnieuw te laten verschijnen. Merk op dat de groene strepen in dezelfde richting draaien als de strepen in de trommel, waardoor de onderzoeker de richting van de strepen kan kennen.
    6. Klik op het tabblad Testen . Klik onder Testen op het tabblad Psychofysica . Selecteer onder Drempel de optie Frequentie om de ruimtelijke frequentie te meten.
      OPMERKING: De OMR-software maakt gebruik van een trapparadigma om automatisch de ruimtelijke frequentie (SF) te berekenen. Het contrast wordt op 100% gehouden.
    7. Klik onder Testen op het tabblad Voorinstellingen . Selecteer de standaardinstellingen voor Mouse18 of Rat20.
    8. Klik onder Testen op het tabblad Blanking . Vink het vakje Leeg bij volgen aan, dat de strepen pauzeert / de computerschermen in de drum leegmaakt wanneer de muis met de rechtermuisknop wordt geklikt.
    9. Klik op het tabblad Resultaten , waar de resultaten van de test worden weergegeven.
  2. Evalueer ruimtelijke frequentie
    1. Plaats het knaagdier op het cirkelvormige platform in het midden van de virtual reality-kamer bestaande uit vier computermonitoren met verticale sinusroosters die met een snelheid van 12 °/s rond de kamer cirkelen (figuur 1D).
    2. Merk op dat de videocamera bovenaan de kamer het gedrag van het knaagdier live op de computermonitor projecteert.
    3. Zoek naar de aan- of afwezigheid van reflexieve acties door het hoofd van het knaagdier terwijl de roosters met de klok mee of tegen de klok in bewegen. Zorg ervoor dat geïllustreerde balken zichtbaar zijn in het programma - deze geven de richting van de roosterbeweging weer.
      1. Let erop dat het hoofd van het knaagdier in dezelfde richting beweegt als de roosters. Wacht tot er een soepele achtervolging is, geen grillige uitbarstingen van hoofdbeweging, om het als tracking te tellen.
      2. Klik op Ja of Nee , indien van toepassing. Merk op dat SF begint met 0,042 cyc /deg en zich aanpast met elk ja en nee om gemakkelijker of moeilijker te worden (figuur 1E). Klik op Reset als de test moet worden gereset vanwege het per ongeluk of onjuist klikken op ja en nee.
    4. Als het knaagdier wordt getest, moet u ervoor zorgen dat het sterretje boven het hoofd van het knaagdier blijft staan.
      OPMERKING: Dit heeft twee effecten: 1) Het handhaaft de juiste ruimtelijke frequentie. Als het sterretje bijvoorbeeld tussen de schouders wordt geplaatst, zal de ruimtelijke frequentie lager zijn en zullen de balken gemakkelijker te zien zijn, wat resulteert in een vals hoge score. 2) Voor knaagdieren met lichte hoofdbewegingen maakt het sterretje het gemakkelijker om te meten of het hoofd daadwerkelijk beweegt.
    5. Let erop dat het systeem "Gereed" zegt wanneer de ruimtelijke frequentie van het knaagdier is bereikt. Houd er rekening mee dat de knoppen Ja en Nee niet langer kunnen worden aangeklikt.
    6. Klik op het tabblad Resultaten , dat de ruimtelijke frequentie voor het linkeroog, het rechteroog en de gecombineerde ogen weergeeft.
      OPMERKING: Soms is de software zo ingesteld dat de resultaten worden omgedraaid, d.w.z. het rechteroog wordt gerapporteerd als het linkeroog en het linkeroog wordt gerapporteerd als het rechteroog. Dit werd ontdekt bij het beoordelen van knaagdieren die slechts één ooglaesie hadden in een glaucoommodel.
  3. Contrastgevoeligheid evalueren
    OPMERKING: Contrastgevoeligheidstests kunnen onmiddellijk na de stap voor ruimtelijke frequentiemeting worden uitgevoerd of alleen op dezelfde dag of een andere dag als het knaagdier vermoeid lijkt na ruimtelijke frequentietests (volg stap 1-2.2 als alleen de contrastgevoeligheid wordt getest).
    1. Klik op het tabblad Testen en vervolgens op het tabblad Psychofysica . Selecteer onder Drempel de optie Contrast (enkelvoudig) om de contrastgevoeligheid te meten.
    2. Gebruik ook een trapparadigma en start roosters met SF-constante op het hoogtepunt van de contrastgevoeligheidscurve (CS). Om dit te doen, klikt u op het tabblad Stimulus en vervolgens op het tabblad Roosters . Typ in het vak Ruimtelijke frequentie 0,064 voor ratten en 0,103 voor muizen.
    3. Begin het contrast op 100% en zoek naar dezelfde reflexieve hoofdbewegingen als tijdens ruimtelijke frequentietests. Merk op dat het contrast zal afnemen naarmate het testen vordert totdat het knaagdier geen reflexieve hoofdbewegingen meer heeft als reactie op de stimulus (figuur 1E).
    4. Let erop dat het systeem "Gereed" zegt en dat de knoppen Ja en Nee niet langer aanklikbaar zijn zodra het knaagdier niet langer reageert op de visuele stimulus en de contrastgevoeligheidsdrempel is bereikt. Klik op het tabblad Resultaten , waar de contrastgevoeligheid voor het linkeroog, rechteroog en gecombineerde ogen wordt weergegeven.
  4. Analyse na het testen uitvoeren
    1. Voor diabetische retinopathiestudies, waarbij beide ogen naar verwachting vergelijkbare tekorten hebben, gebruikt u de gecombineerde score (gemiddelde van rechter- en linkerogen) voor analyse. Voor modellen die differentiële schade aan de ogen veroorzaken (d.w.z. blast injury of glaucoom), houdt u de gegevens van het linker- en rechteroog gescheiden.
    2. Gebruik voor ruimtelijke frequentie ruwe scores (de gegevens van het tabblad Resultaten ) voor analyse en gemiddelde deze scores samen per groep (d.w.z. diabetisch, controle, enz.).
    3. Gebruik voor contrastgevoeligheid de onbewerkte waarde om de gerapporteerde contrastgevoeligheid te berekenen aan de hand van het Michelson-contrast van een eerdere meting van de luminantie van het scherm.

2. Het Y-doolhof

  1. Knaagdieren voorbereiden op testen
    1. Pas knaagdieren aan de kamer aan gedurende 30 minuten voorafgaand aan het testen.
      OPMERKING: De onderzoeker kan in de kamer blijven met de lichten aan, maar moet gedurende deze tijd zwijgen.
    2. Reinig het Y-doolhof met een ontsmettingsoplossing die veilig is voor dieren en veeg alle ontsmettingsoplossing weg met papieren handdoeken. Zorg ervoor dat het doolhof droog is.
  2. Leid het Y-doolhof
    1. Label de beginarm van het Y-doolhof als B en de andere 2 armen als A en C (figuur 2A). Plaats één knaagdier in de arm die het dichtst bij de onderzoeker ligt (arm B) in de buurt van het midden van het Y-doolhof. Zodra het knaagdier is geplaatst, start u de timer (details over doolhof en timer in Tabel met materialen).
      1. Laat elk knaagdier het Y-doolhof gedurende 8 minuten verkennen. Maak opnames gedurende deze tijd en noteer eventuele waarnemingen. Ga op enkele meters afstand van het doolhof zitten terwijl je het in het zicht houdt en vermijd het maken van lawaai.
      2. Noteer de startlocatie als A en registreer elke keer dat het knaagdier een nieuwe arm binnengaat, de nieuwe locatie van het knaagdier (figuur 2B). Definieer een ingang als alle vier de ledematen van het knaagdier in een van de armen.
      3. Kijk uit voor knaagdieren om zich te verstoppen en stationair te blijven in een arm van het doolhof. Als het knaagdier langer dan 60 s op dezelfde plek blijft en geen verkennend gedrag lijkt te vertonen, verplaats het knaagdier dan naar het midden van het Y-doolhof en zet de proef voort.
    2. Verwijder na elk knaagdier alle uitwerpselen en maak het doolhof schoon met een ontsmettende oplossing.
      1. Zorg ervoor dat alle ontsmettingsmiddelen worden weggeveegd met papieren handdoeken en dat het doolhof volledig droog is voordat u het volgende knaagdier in het doolhof plaatst.
  3. Bereken spontane afwisseling en verkennend gedrag
    1. Bereken verkennend gedrag als het totale aantal boekingen dat gedurende 8 minuten is gemaakt.
    2. Bereken ruimtelijke cognitie zoals gemeten door spontane afwisseling:
      het aantal geslaagde afwisselingen/(het totale aantal vermeldingen - 2)
      1. Definieer een succesvolle afwisseling als het knaagdier achtereenvolgens naar drie verschillende locaties gaat (voorbeeld: ABC, CAB, BCA, enz.). Let op elke geslaagde afwisseling (figuur 2B).
      2. Als de bewegingen werden geregistreerd als ACABCABABCABC, negeer dan de twee initiële startlocaties bij het berekenen van spontane afwisseling (zodanig dat er 11 bewegingen in de noemer zijn). Tel het aantal nauwkeurige bewegingen (nauwkeurige bewegingen = 8). Bereken de procentuele nauwkeurigheid als: 8/(13 - 2) = 72,7%.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De OMR wordt als succesvol beschouwd als ruimtelijke frequentie- en contrastgevoeligheidsdrempels kunnen worden verkregen van een knaagdier. Hier wordt het gebruik van de OMR om de ruimtelijke frequentie te beoordelen geïllustreerd in naïeve controle Brown-Norway en Long-Evans ratten, zowel jong (3-6 maanden) als oud (9-12 maanden). Bruin-Noorse ratten vertonen meestal een hogere ruimtelijke basisfrequentie dan Long-Evans-ratten. Bovendien werd een verouderingseffect op de ruimtelijke frequentie waargenomen bij de Long-E...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De OMR en het Y-doolhof maken de niet-invasieve beoordeling van visuele functie- en cognitieve functiestoornissen bij knaagdieren in de loop van de tijd mogelijk. In dit protocol werd aangetoond dat de OMR en het Y-doolhof visuele en cognitieve tekorten volgen in knaagdiermodellen van diabetes.

Kritieke stappen in het protocol

De OMR

Enkele belangrijke punten om te overwegen bij het uitvoeren van de OMR om de visuele func...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd ondersteund door de Department of Veterans Affairs Rehab R&D Service Career Development Awards (CDA-1, RX002111; CDA-2; RX002928) naar RSA en (CDA-2, RX002342) naar AJF en de National Institutes of Health (NIH-NICHD F31 HD097918 naar DACT en NIH-NIEHS T32 ES012870 naar DACT) en NEI Core Grant P30EY006360.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
OptoMotry HDCerebralMechanics Inc.OMR apparaat & software
TimerThomas Scientific810029AR
Y-Maze apparaatSan Diego Instruments7001-043Specifiek beschikbaar voor ratten

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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).
  3. Akpek, E. K., Smith, R. A. Overview of age-related ocular conditions. The American Journal of Managed Care. 19 (5), Suppl 67-75 (2013).
  4. Urano, F. Wolfram syndrome: diagnosis, management, and treatment. Current Diabetes Reports. 16 (1), 6(2016).
  5. Adeva-Andany, M. M., Funcasta-Calderón, R., Fernández-Fernández, C., Ameneiros-Rodríguez, E., Domínguez-Montero, A. Subclinical vascular disease in patients with diabetes is associated with insulin resistance. Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews. 13 (3), 2198-2206 (2019).
  6. Chin, J. A., Sumpio, B. E. Diabetes mellitus and peripheral vascular disease: diagnosis and management. Clinics in Podiatric Medicine and Surgery. 31 (1), 11-26 (2014).
  7. Barber, A. J., Gardner, T. W., Abcouwer, S. F. The significance of vascular and neural apoptosis to the pathology of diabetic retinopathy. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (2), 1156-1163 (2011).
  8. Pardue, M. T., Allen, R. S. Neuroprotective strategies for retinal disease. Progress in Retinal and Eye Research. 65, 50-76 (2018).
  9. Aung, M. H., Kim, M. K., Olson, D. E., Thule, P. M., Pardue, M. T. Early visual deficits in streptozotocin-induced diabetic long evans rats. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54 (2), 1370-1377 (2013).
  10. Antonetti, D. A., et al. Diabetic retinopathy: seeing beyond glucose-induced microvascular disease. Diabetes. 55 (9), 2401-2411 (2006).
  11. Logroscino, G., Kang, J. H., Grodstein, F. Prospective study of type 2 diabetes and cognitive decline in women aged 70-81 years. BMJ. 328 (7439), 548(2004).
  12. London, A., Benhar, I., Schwartz, M. The retina as a window to the brain-from eye research to CNS disorders. Nature Reviews Neurology. 9 (1), 44-53 (2013).
  13. Archibald, N. K., Clarke, M. P., Mosimann, U. P., Burn, D. J. The retina in Parkinson's disease. Brain. 132 (5), 1128-1145 (2009).
  14. Sakai, R. E., Feller, D. J., Galetta, K. M., Galetta, S. L., Balcer, L. J. Vision in multiple sclerosis: the story, structure-function correlations, and models for neuroprotection. Journal of Neuroophthalmology. 31 (4), 362-373 (2011).
  15. Wong, T. Y., et al. Retinal microvascular abnormalities and incident stroke: the Atherosclerosis Risk in Communities Study. The Lancet. 358 (9288), 1134-1140 (2001).
  16. Marquié, M., et al. Association between retinal thickness and β-amyloid brain accumulation in individuals with subjective cognitive decline: Fundació ACE Healthy Brain Initiative. Alzheimer's Research & Therapy. 12 (1), 37(2020).
  17. Thomas, B. B., Seiler, M. J., Sadda, S. R., Coffey, P. J., Aramant, R. B. Optokinetic test to evaluate visual acuity of each eye independently. Journal of Neuroscience Methods. 138 (1-2), 7-13 (2004).
  18. Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Vision Science. 45 (12), 4611-4616 (2004).
  19. Maurice, T., et al. Behavioral evidence for a modulating role of σ ligands in memory processes. I. Attenuation of dizocilpine (MK-801)-induced amnesia. Brain Research. 647 (1), 44-56 (1994).
  20. Douglas, R. M., et al. Independent visual threshold measurements in the two eyes of freely moving rats and mice using a virtual-reality optokinetic system. Visual Neuroscience. 22 (5), 677-684 (2005).
  21. Feola, A. J., et al. Menopause exacerbates visual dysfunction in experimental glaucoma. Experimental Eye Research. 186, 107706(2019).
  22. Allen, R. S., et al. TrkB signalling pathway mediates the protective effects of exercise in the diabetic rat retina. European Journal of Neuroscience. 47 (10), 1254-1265 (2018).
  23. Allen, R. S., et al. Retinal deficits precede cognitive and motor deficits in a rat model of type II diabetes. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 60 (1), 123-133 (2019).
  24. Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behavioural Brain Research. 136 (2), 339-348 (2002).
  25. Hwang, C. K., et al. Circadian rhythm of contrast sensitivity is regulated by a dopamine-neuronal PAS-domain protein 2-adenylyl cyclase 1 signaling pathway in retinal ganglion cells. Journal of Neuroscience. 33 (38), 14989-14997 (2013).
  26. Mui, A. M., et al. Daily visual stimulation in the critical period enhances multiple aspects of vision through BDNF-mediated pathways in the mouse retina. PLoS One. 13 (2), 0192435(2018).
  27. Feola, A. J., et al. Menopause exacerbates visual dysfunction in experimental glaucoma. Experimental Eye Research. 186, 107706(2019).
  28. Allen, R. S., et al. Long-term functional and structural consequences of primary blast overpressure to the eye. Journal of Neurotrauma. 35 (17), 2104-2116 (2018).
  29. Maaswinkel, H., Li, L. Spatio-temporal frequency characteristics of the optomotor response in zebrafish. Vision Research. 43 (1), 21-30 (2003).
  30. Benkner, B., Mutter, M., Ecke, G., Münch, T. A. Characterizing visual performance in mice: an objective and automated system based on the optokinetic reflex. Behavioral Neuroscience. 127 (5), 788-796 (2013).
  31. Lehmann, K., Schmidt, K. F., Löwel, S. Vision and visual plasticity in ageing mice. Restorative Neurology and Neuroscience. 30, 161-178 (2012).
  32. Leinonen, H., Tanila, H. Vision in laboratory rodents-tools to measure it and implications for behavioral research. Behavioral Brain Research. 352, 172-182 (2018).
  33. Spielmann, M., Schröger, E., Kotz, S. A., Pechmann, T., Bendixen, A. Using a staircase procedure for the objective measurement of auditory stream integration and segregation thresholds. Frontiers in Psychology. 4, 534(2013).
  34. Shi, C., et al. Optimization of optomotor response-based visual function assessment in mice. Scientific Reports. 8 (1), 9708(2018).
  35. You, M., Yamane, T., Tomita, H., Sugano, E., Akashi, T. A novel rat head gaze determination system based on optomotor responses. PLoS One. 12 (4), 0176633(2017).
  36. Whyte, A. J., et al. Reward-related expectations trigger dendritic spine plasticity in the mouse ventrolateral orbitofrontal cortex. The Journal of Neuroscience. 39 (23), 4595-4605 (2019).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Optomotor ResponseY MazeVisual FunctionCognitive FunctionSpatial FrequencyContrast SensitivitySpatial CognitionExploratory BehaviorDiabetic RatsBehavioral Tests

Related Articles