$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wanneer het oog wordt blootgesteld aan aanhoudende visuele beweging van het hele veld, ontstaat er een duidelijk patroon van snelle en soepele volgbewegingen van de ogen en hoofdbewegingen met lage versnelling in de richting van de visuele beweging, optokinetische nystagmus (OKN)1,2 genoemd. De neurologische route van OKN loopt van het netvlies naar het laterale geniculaire lichaam, de occipitale kwab en de cerebellaire flocculus en staat in verbinding met de oculaire motorneuronen3. Neurale schade overal langs deze neurale paden kan leiden tot veranderingen in de OKN-reacties. De OKN-respons wordt gebruikt als een hulpmiddel om cerebrale symmetrie, psychogene blindheid en gezichtsscherpte bij menselijke patiënten te beoordelen 4,5. De gezichtsscherpte wordt beoordeeld door functionele reacties te kwantificeren, die een integraal onderdeel kunnen zijn van het succes van behandelingen en experimenten die gericht zijn op het herstellen van het gezichtsvermogen dat verloren is gegaan als gevolg van neurodegeneratieve ziekten 3,6,7. Bij dieren kunnen OKN-responsen worden gebruikt om de gezichtsscherpte nauwkeurig te beoordelen, wat onderzoekers de mogelijkheid biedt om zowel kwantitatieve als kwalitatieve gegevens over de visuele functie te verzamelen. Bij knaagdieren is het mogelijk om de gezichtsscherpte van het linker- en rechteroog onafhankelijk te meten op basis van de draairichting van de strepen, zowel met de klok mee als tegen de klok in8. Deze beweging tegen de klok in en met de klok mee stelt elk oog bloot aan respectievelijk naso-temporele (NT) of tempo-nasale (TN) beweging9. De TN-stimulus resulteert in een significant hogere respons in vergelijking met de NT-stimulus, omdat knaagdieren gevoeliger zijn voor de gevaren die van achteren of van de zijkant komen.
Eerder werd de visuele functie bij normale laboratoriumratten en retinaal gedegenereerde ratten getest met behulp van verschillende OKN-testmethoden 6,10,11,12,13. Er worden echter bepaalde verschillen in de gezichtsscherptescores waargenomen tussen verschillende onderzoeken, met inbegrip van de gegevens die in dit onderzoek worden getoond. Deze variabiliteit kan grotendeels worden toegeschreven aan de verschillen in de gebruikte testopstelling. Verschillen in de grootte van de testruimte en het type van de gebruikte OKN-visuele stimuli 6,10 kunnen de belangrijkste factoren zijn. De stimuli die in deze experimenten worden gebruikt, zijn onder meer sinusroosters voor het verschijnen van een virtuele cilinder14, verwisselbare roterende cilinders15 en strepen met een hoog contrast (zwart en wit) die worden weergegeven op vier computerschermen10. Belangrijke beperkingen in verband met deze OKN-testapparatuur en -methoden zijn onder meer de grote omvang van de apparatuur, de beweging van de dieren in de testarena en de frequente incidentie van het vallen van het dier van het testplatform 7,11,12.
Om bovenstaande beperkingen te minimaliseren is een nieuw apparaat voor OKN-testen bij ratten ontwikkeld. Dit apparaat is relatief goedkoop, bewezen efficiënt, eenvoudig te bedienen en maakt beoordeling van de visuele functie mogelijk (Figuur 1). Het apparaat maakt gebruik van twee tabletschermen om de OKN visuele stimuli (visualisatiesoftware) op verschillende ruimtelijke frequenties weer te geven. Een microcamera wordt gebruikt om de activiteiten van het dier tijdens het testen vast te leggen voor latere analyse van de gegevens. Met het doel om een eenvoudig in te stellen OKN-apparaat te maken in onderzoekslaboratoria, worden in deze nieuwe opzet kritische aanpassingen aan het bestaande OKN-testapparaat geschetst. De OKN-stimuli die hier worden gebruikt, bestaan uit zwarte en witte strepen met verschillende ruimtelijke frequenties en verschillende draairichtingen (van links naar rechts of van rechts naar links). Het belangrijkste onderdeel van het OKN-testapparaat omvat twee touchscreen-tabletschermen (7,9 inch) die worden gebruikt om de OKN-stimuli weer te geven (Figuur 2). Twee verstelbare houders worden gebruikt om de tabletschermen in de gewenste positie te houden. De houders zijn stevig bevestigd aan de rand van een proceduretafel, waardoor de hoogte en hoek kunnen worden aangepast. De ratten worden in een rattenhouder geplaatst die naar de beeldschermen is gericht. De rattenhouders zijn gemaakt van een doorzichtige kunststof (polymethylmethacrylaat) buis. De houder is bevestigd aan een voetstuk en een metalen standaard om een stabiele plaatsing op de proceduretafel te garanderen. De grootte van de bevestigingsbuizen varieert van 4 tot 6 inch lang en 2.5 tot 3 inch in diameter, afhankelijk van de grootte van de gebruikte ratten. De afstand tussen de rat en het scherm wordt aangepast door de positie van de rathouder te veranderen. De rattenhouder helpt om de kop van de rat continu naar de beeldschermen te sturen en vermindert zijn bewegingen tijdens het testen. Een microcamera wordt gebruikt om de reacties van het hoofd vast te leggen. De tekortkomingen van deze nieuwe opstelling zijn onder meer verschillende verversingsfrequenties voor het scherm en de mogelijkheid van optische illusies bij het gebruik van smalle strepen. Deze kunnen echter worden beschouwd als veelvoorkomende problemen die verband houden met een computergebaseerde OKN-configuratie. Naast de bovenstaande problemen worden ratten in de huidige opstelling niet getest met behulp van een virtuele cilinder14 die van invloed is op de optimale OKN-respons. De nieuwigheid van deze methode ligt in de techniek en het apparaat waarin de methode wordt toegepast. Deze techniek kan eenvoudig worden opgezet in onderzoekslaboratoria voor betrouwbare meting van de gezichtsscherpte bij knaagdieren.