Name: Optokinetische Response als een kwantitatieve maat van de gezichtsscherpte in zebravis (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-09T22:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 56 s
Description: Leer de optokinetische respons meten als kwantitatieve maat voor gezichtsscherpte bij volwassen Danio rerio. Deze methode maakt betrouwbare visuele acuïteitsmetingen mogelijk voor neurowetenschappelijk onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Financiering verstrekt door de Western University of Health Sciences College van Optometrie aan DJC. Speciale dank aan Irisa Tam voor grafische vormgeving.

Alle veeteelt en experimenten moet worden goedgekeurd en uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen uiteengezet door de Institutional Animal Care en gebruik Comite van de desbetreffende instelling of andere wettelijke vereisten. 1. Zebravis Care <ol><li> Handhaaf zebravis onder standaard condities bij 28.5 ° C op een 10 uur donker 14 uur licht cyclus 16. </li><li> Houd volwassen zebravissen op een tank dichtheid van ongeveer 3 vis / L. </li></ol> 2. Optokinetische respons (OKR) <ol><li> Maakt het aangepaste OKR opname-apparaat met behulp van een 14,5 cm diameter roterende trommel, een stereo-microscoop met instelbare lichtintensiteit instellingen (300-8,000 lux) en een computer (figuur 1a). <ol><li> Bevestig een camera op de microscoop die een live feed zal bieden op een aangrenzend monitor en laat voor het vastleggen en opnemen. </li><li> Controle van de roterende trommel met een microcontroller gekoppeld aan een computer die accommodatum verschillende snelheid en richting selecties. </li></ol></li><li> Verdoven van de vis in 0,016% tricaïne voor 2-3 minuten en daarna leg de vis op een klein platform met de ogen en de kieuwen opgehangen over de rand. </li><li> Plaats een dunne spons / handdoek over het lichaam van de vis en speld 2-3 stukken schuim, gevormd om de vis op te slaan, over de vissen te houden geïmmobiliseerd. Het beperken van de beweging van de staart van de vis bleek een cruciaal aspect voor immobilisatie zonder letsel voor de vis, en is best bereikt door een vlak stuk schuim. (Figuur 1b) </li><li> Plaats de vis in een cilindrisch met water gevulde tank, dat past in de draaiende trommel van de OKR opnameapparaat. Gebruik magneten op het platform om de vis rechtop, de ogen ongeveer 7,3 cm van de rand van de trommel. De vissen moeten herleven uit de narcose binnen een paar minuten - normale ademhaling wordt hervat en willekeurige oogbewegingen moeten worden nageleefd. </li><li> Plaats een base raspen van 0,07 cycli per graad (CPD) in de draaiende trommel en zet de computer controles rotatie en video-opname beginnen (een snelheid van 12 rpm voor dit document, maar snelheden 8-16 rpm dienen vergelijkbare resultaten oplevert). </li><li> Zodra een eerste OKR wordt opgewekt door de basis raspen, pauzeer de rotatie kort, en vervang het rooster met een kleinere rooster (hogere ruimtelijke frequentie). </li><li> Herhaal dit proces tot een OKR niet meer kan worden opgewekt. Test opnieuw met de kleinste rooster dat een OKR veroorzaakt na een gewijzigde benadering trap en herhaal met het raster die niet tot een reactie op het verlies van de OKR controleren wekken. Dit proces kan worden herhaald om een ​​werkelijke reactie op de kleinste detecteerbare raster controleren of het uiteindelijke raster veranderd ten opzichte van het eerste uitstervengebeurtenis. </li><li> Verkrijgen monoculaire gezichtsscherpte metingen door het plaatsen van een zwarte plastic occluder over de strepen naast het tegenovergestelde oog. Herhaal de bovenstaande procedure (stappen 2,6-2,7). </li><li>Het verkrijgen van de scherpte van het andere oog door de herpositionering van de occluder weer herhalen van stappen 2,6-2,7. </li><li> Let op de afstand elk oog is van de strepen tijdens de testprocedure door de verwijzing meten strip onder het aquarium, zodat nauwkeurige scherpte maatregelen kunnen worden berekend op de volgende stappen. </li></ol> 3. Het berekenen van de gezichtsscherpte <ol><li> Het verkrijgen van de gezichtsscherpte door het berekenen van de CPD: <img alt="Vergelijking 1" fo:content-width="0.7in" src="/files/ftp_upload/50832/50832eq1.jpg" width="70px" /> waarbij a de afstand van het centrum van de lens tot het rooster en h de lengte van een cyclus van de kleinste raster waarop OKR waargenomen (Figuur 1c). </li><li> Voor gecombineerde gezichtsscherpte metingen, het gemiddelde een waarde van zowel de linker-en rechteroog wordt gebruikt. </li></ol>

<ol><li>Brockerhoff, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+behavioral+screen+for+isolating+zebrafish+mutants+with+visual+system+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">A behavioral screen for isolating zebrafish mutants with visual system defects.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92, 10545-10549 (1995).</li>
<li>Neuhauss, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+disorders+of+vision+revealed+by+a+behavioral+screen+of+400+essential+loci+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Genetic disorders of vision revealed by a behavioral screen of 400 essential loci in zebrafish.</a> J. Neurosci. 19, 8603-8615 (1999).</li>
<li>Schumann, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+objective+determination+of+visual+acuity+on+the+basis+of+the+optokinetic+nystagmus%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Optom.+Arch.+Am.+Acad.+Optom%22%5BJournal%5D)">The objective determination of visual acuity on the basis of the optokinetic nystagmus.</a> Am. J. Optom. Arch. Am. Acad. Optom. 29, 575-583 (1952).</li>
<li>Gorman, J. J., Cogan, D. G., Gellis, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+apparatus+for+grading+the+visual+acuity+of+infants+on+the+basis+of+opticokinetic+nystagmus%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">An apparatus for grading the visual acuity of infants on the basis of opticokinetic nystagmus.</a> Pediatrics. 19, 1088-1092 (1957).</li>
<li>Fulton, A. B., Manning, K. A., Dobson, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+behavioral+method+for+efficient+screening+of+visual+acuity+in+young+infants.+II.+Clinical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">A behavioral method for efficient screening of visual acuity in young infants. II. Clinical application.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 17, 1151-1157 (1978).</li>
<li>Huizinga, E., Van Der Meulen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vestibular+rotatory+and+optokinetic+reactions+in+the+pigeon%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Otol.+Rhinol.+Laryngol%22%5BJournal%5D)">Vestibular rotatory and optokinetic reactions in the pigeon.</a> Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 60, 927-947 (1951).</li>
<li>Tappeiner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+Acuity+and+Contrast+Sensitivity+of+Adult+Zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Zool%22%5BJournal%5D)">Visual Acuity and Contrast Sensitivity of Adult Zebrafish.</a> Front. Zool. 9, 10(2012).</li>
<li>Mueller, K. P., Schnaedelbach, O. D., Russig, H. D., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VisioTracker%2C+an+innovative+automated+approach+to+oculomotor+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">VisioTracker, an innovative automated approach to oculomotor analysis.</a> J. Vis. Exp. (56), e3556(2011).</li>
<li>Zou, S. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+the+optokinetic+response+to+study+visual+function+of+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish.</a> J. Vis. Exp. (36), e1742(2010).</li>
<li>Mueller, K. P., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+measurements+of+the+optokinetic+response+in+adult+fish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative measurements of the optokinetic response in adult fish.</a> J. Neurosci. Methods. 186, 29-34 (2010).</li>
<li>Li, L., Dowling, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dominant+form+of+inherited+retinal+degeneration+caused+by+a+non-photoreceptor+cell-specific+mutation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">A dominant form of inherited retinal degeneration caused by a non-photoreceptor cell-specific mutation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 11645-11650 (1997).</li>
<li>Ren, J. Q., McCarthy, W. R., Zhang, H., Adolph, A. R., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+visual+responses+of+wild-type+and+hypopigmented+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Behavioral visual responses of wild-type and hypopigmented zebrafish.</a> Vision Res. 42, 293-299 (2002).</li>
<li>Maaswinkel, H., Mason, B., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ENU-induced+late-onset+night+blindness+associated+with+rod+photoreceptor+cell+degeneration+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Mech.+Ageing+Dev%22%5BJournal%5D)">ENU-induced late-onset night blindness associated with rod photoreceptor cell degeneration in zebrafish.</a> Mech. Ageing Dev. 124, 1065-1071 (2003).</li>
<li>Stujenske, J. M., Dowling, J. E., Emran, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+bugeye+mutant+zebrafish+exhibits+visual+deficits+that+arise+with+the+onset+of+an+enlarged+eye+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">The bugeye mutant zebrafish exhibits visual deficits that arise with the onset of an enlarged eye phenotype.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 52, 4200-4207 (2011).</li>
<li>Veth, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutations+in+zebrafish+lrp2+result+in+adult-onset+ocular+pathogenesis+that+models+myopia+and+other+risk+factors+for+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">Mutations in zebrafish lrp2 result in adult-onset ocular pathogenesis that models myopia and other risk factors for glaucoma.</a> PLoS Genet. 7, e1001310(2011).</li>
<li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWesterfield%2C+M+%22THE+ZEBRAFISH+BOOK%2C+A+guide+for+the+laboratory+use+of+zebrafish+%28Danio+rerio%29%22">THE ZEBRAFISH BOOK, A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio)</a>. , 5th edn, University of Oregon Press. (2007).</li>
<li>Cagenello, R., Arditi, A., Halpern, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binocular+enhancement+of+visual+acuity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+A+Opt.+Image+Sci.+Vis%22%5BJournal%5D)">Binocular enhancement of visual acuity.</a> J. Opt. Soc. Am. A Opt. Image Sci. Vis. 10, 1841-1848 (1993).</li>
<li>Brockerhoff, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+optokinetic+response+of+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Measuring the optokinetic response of zebrafish larvae.</a> Nat. Protoc. 1, 2448-2451 (2006).</li>
<li>Hodel, C., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computer-based+analysis+of+the+optokinetic+response+in+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22CSH+Protoc%22%5BJournal%5D)">Computer-based analysis of the optokinetic response in zebrafish larvae.</a> CSH Protoc. 2008, pdb prot4961(2008).</li>
<li>Huber-Reggi, S. P., Mueller, K. P., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+optokinetic+response+in+zebrafish+by+computer-based+eye+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Analysis of optokinetic response in zebrafish by computer-based eye tracking.</a> Methods Mol. Biol. 935, 139-160 (2013).</li>
<li>Tappeiner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+acuity+and+contrast+sensitivity+of+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Zool%22%5BJournal%5D)">Visual acuity and contrast sensitivity of adult zebrafish.</a> Front. Zool. 9, 10(2012).</li>
<li>Saszik, S., Bilotta, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+temperature+on+the+dark-adapted+spectral+sensitivity+function+of+the+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">The effects of temperature on the dark-adapted spectral sensitivity function of the adult zebrafish.</a> Vision Res. 39, 1051-1058 (1999).</li>
<li>Haug, M. F., Biehlmaier, O., Mueller, K. P., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+acuity+in+larval+zebrafish%3A+behavior+and+histology%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Zool%22%5BJournal%5D)">Visual acuity in larval zebrafish: behavior and histology.</a> Front. Zool. 7, 8(2010).</li>
<li>Curcio, C. A., Sloan, K. R., Kalina, R. E., Hendrickson, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+photoreceptor+topography%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Human photoreceptor topography.</a> J. Comp. Neurol. 292, 497-523 (1990).</li>
<li>Kalloniatis, M., Luu, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKalloniatis%2C+M+%22Visual+Acuity%22">Visual Acuity</a>. , (1995).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Bij gelegenheid van de vissen kunnen ontsnappen in het waterreservoir. Het is cruciaal om de staart te immobiliseren. Daarnaast is het gebruik van een dunne spons / handdoek over het lichaam van de vis bleek ook van onschatbare waarde voor het bijhouden van de vis geschorst voor langere tijd te zijn. We konden vis geïmmobiliseerd meer dan 30 minuten te houden met deze procedure zonder nadelige gevolgen voor het vissen. Deze hoeveelheid is meer dan voldoende om de binoculaire en beide monoculaire acuities doen. De presentatie van het rooster kan worden gedaan als hier en elders beschreven met behulp van een fysiek roterende trommel of door de presentatie van een digitaal display 18-22. Beide typen hebben specifieke voordelen en nadelen. We kozen ervoor om de fysieke rotatie gebruiken zowel vanwege de kosten en technische specificaties. Exclusief de computer-en beeldapparatuur, kan het OKR apparaat hier beschreven worden gebouwd voor rond de $ 150. De OKR is een objectief middel om te bepalen tenUAL scherpte bij volwassen zebravis. Terwijl verscheidene andere visuomotorische assays voor visie zijn gebruikt in eerdere experimenten en zelfs de electroretinogram met succes toegepast bij volwassen zebravissen ogen, hoewel het niet zwaar is gebruikt, de volwassen zebravissen OKR opent de deur naar vele nieuwe experimentele omstandigheden 22. Deze studie heeft aangetoond nut van de OKR in het meten van de gezichtsscherpte veranderingen in de tijd, het identificeren van de gezichtsscherpte verschil in oogziekte modellen, en bij het bepalen van monoculaire gezichtsscherpte. Interessant, volwassen zebravissen visie in vergelijking met het menselijke oog (20/20) is ongeveer 20/1, 000 (bij 0,60 CPD wordt omgezet naar -0,3 Logmar). Hoewel dit lijkt misschien slecht, zijn de zebravis ogen zeer geschikt voor zijn omgeving. Ondanks de visuele taak van het kijken door 6,5 cm water, een paar millimeter van polycarbonaat, en een andere centimeter van de lucht, de vissen voeren heel goed! We vonden dat de volwassen zebravissen scherpte is about 70% van wat zou worden voorspeld gezien hun fotogeleider afstand. 23 contrast dat optimale menselijke prestaties ~ 20/12, die ongeveer 80% van de voorspelde 20/10 en OKR techniek voor visuele capaciteit in volwassen zebravissen is indrukwekkend 24 , 25. De techniek van het meten van onafhankelijke oog visueel acuities zou voor studies waarin een oog kunnen worden behandeld en de andere als een controle gebruikt. Daarnaast kan vissen met asymmetrische eye ontwikkeling, zoals de lrp2/bugeye of vis dat cataract ontwikkelen nauwkeuriger worden gecontroleerd. Opgemerkt zij dat zorg moet worden genomen om nauwkeurig de afstand van de ogen naar de strepen en het volledige gezichtsveld af te sluiten. Deze techniek moet de deur openen naar meer accurate en specifieke maatregelen van de zebravis visuele functie.

Zebravis (Danio rerio) zijn een goed model om visuele fysiologie studeren vanwege de gelijkenis van hun netvlies naar andere gewervelde dieren, hun korte levenscyclus, en de beschikbaarheid van genetisch gemodificeerde mutanten 1,2. Optokinetische reflex / reactie / nystagmus (OKR) is een combinatie van smooth pursuit en snelle saccade oogbewegingen. Al meer dan 60 jaar clinici hebben aangetoond dat de OKR kan worden voor het objectief meten gezichtsscherpte bij patiënten en is vooral nuttig voor het bepalen zuigeling visuele mogelijkheden 3-5. Het eerste geregistreerde gebruik van OKR bij dieren werd met behulp van duiven in de jaren 1950 6. Meer recent is de OKR uitgegroeid tot een waardevol instrument voor de beoordeling van de visuele functie in larvale zebravis en wordt vaak gebruikt om te screenen op genetische mutanten die een visuele handicap 1,2 hebben. Terwijl de OKR wijd gebruikt om visuele functie in larvale zebravissen, heeft onlangs aangetoond bij volwassen zebravissen 7-10. Een recent artikel van Tappeiner et al.. Maakt gebruik van een commercieel verkrijgbaar optomotor systeem traditioneel gebruikt voor muizen, OptoMotry, om aan te tonen dat de gezichtsscherpte van de volwassen zebravissen blijft vrij constant, ~ 0,59 cycli per graad (CPD), zelfs over verschillende hoeksnelheden 7 . Hoewel de OKR heeft bewezen zeer nuttig larvale zebravis studies zijn, zijn andere werkwijzen voor het kijkgedrag gebruikt in zebravis volwassenen met wisselend succes. De ontsnapping respons test toonde aan dat albino en robijn zebravis, zowel pigmentatie mutanten, hebben visuele reacties verminderd in fel licht 11,12. Dezelfde escape response test ook succes geïdentificeerd nachtblindheid d mutanten, zij het ​​2 jaar 13. Echter, de ontsnapping respons test is niet zonder gebreken. Het is moeilijk om toe te schrijven aan een exacte visuele functie en is slechts een grove approximation van visuele veranderingen - wat betekent dat het duurt een grote verandering voor de verandering wordt geïdentificeerd. Een andere methode die is ontwikkeld voor het identificeren van volwassen zebravissen met een visuele handicap is het optomotor respons (OMR) 11. In deze assay worden vissen in een ronde tank geplaatst met een ondoorzichtige kolom in het midden. Zwarte en witte strepen roteren rond de tank en de vis is belast met het zwemmen in de richting van de streep beweging. Net als de ontsnapping respons, de OMR richt zich op de visuomotorische mogelijkheden van de volwassen zebravissen. Het is echter met succes gebruikt om vis te identificeren met een visuele handicap, zoals de lrp2/bugeye mutanten 14. De lrp2/bugeye zebravis tentoonstelling buphthalmos, verhoogde intra-oculaire druk, verminderde OMR en progressieve retina degeneratie 14,15. Vele studies hebben de visuomotorische capaciteiten op volwassen zebravissen, die vaak subjectief en kunnen niet quant worden gebruiktitatively geanalyseerd. Via de OKR, kan men de gezichtsscherpte volwassen vis objectiever te bestuderen. Wij hebben onze eigen OKR apparaat, gemodelleerd naar een in eerste instantie gebruikt voor de larven studies 1 gebouwd. In deze studie demonstreren we dat de OKR kan worden gebruikt om zowel monoculaire en binoculaire gezichtsscherpte in zebravis berekenen.

<table><tbody><tr><td>Super Low Light Black White Video Security Camera</td><td>Super Circuits</td><td>PC164CEX-2</td><td> Elke laag licht camera kan worden gebruikt</td></tr><tr><td>Arduino Duemilanove microcontroller</td><td>Adafruit Industries</td><td></td><td> De Arduino Uno is ook compatibel met de snelheidsregelsoftware.</td></tr><tr><td>Tricaine Methanesulfonate</td><td>VWR</td><td>101107-950</td><td></td></tr></tbody></table>

optokinetische response als een kwantitatieve maat van de gezichtsscherpte in zebravis

The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish

Zebravis is een bewezen model voor visie onderzoek, maar veel van de eerdere methoden algemeen gericht op het larvale vis of toonden een simpel antwoord. Meer recent volwassen visuele gedrag in zebravis is geworden van belang, maar methoden om specifieke antwoorden te meten zijn nieuw komen. Om deze kloof te dichten, we gaan naar een methodologie om herhaaldelijk en nauwkeurig gebruik maken van de optokinetische respons (OKR) aan gezichtsscherpte bij volwassen zebravissen meten. Hier laten we zien dat de volwassen zebravissen de gezichtsscherpte kan worden gemeten, met inbegrip van zowel binoculair en monoculair acuities. Omdat de vis niet wordt geschaad tijdens de procedure, kan de gezichtsscherpte worden gemeten en vergeleken over korte of langere tijd. De gezichtsscherpte metingen beschreven kan ook snel waardoor hoge productie en voor meer visuele procedures indien gewenst. Dit type analyse is bevorderlijk voor druginterventie studies of onderzoeken van progressie van de ziekte.

OKR Device functionaliteit De OKR inrichting zoals hierboven uitgelegd en getoond in figuur 1 werkt met minimaal onderhoud. Zoals opgemerkt in stap 2.3, immobiliseren van de staart is van cruciaal belang voor het houden van de vis tegengehouden tijdens de opname. Voldoende geïmmobiliseerd, kan de vis in het OKR toestel worden gehouden voor langere tijd. Daarom moet ervoor worden gezorgd tijdens de eerste immobilisatie stappen, zodat er meer gegevens kunnen worden verzameld voor elke individuele vis. Gezichtsscherpte metingen De verrekijker OKR wordt gemakkelijk opgewekt in normale volwassen vis. Door het volgen van de bovenstaande procedure een visuele acuities voor zebravis van vele eeuwen (figuur 2) kan vinden. De beste verrekijker ruimtelijke gezichtsscherpte we opgenomen was 0.74 BPR. Zoals in figuur 2, de binoculaire gezichtsscherpte algemeen toe met de leeftijd (n = 46, p = 0,002 ANOVA met SPSS v14), maar vlakt afna ongeveer 12 maanden oud. Wanneer we vergeleken de gemeten gezichtsscherpte in 5 maanden oude wild type vis met in leeftijd vergelijkbare lrp2/bugeye vis, vonden we dat de lrp2/bugeye vis aanzienlijk had verminderd gezichtsscherpte (p &lt;0,001; wild-type: 0.49 ± 0.05 BPR; n = 8; lrp2/bugeye: 0.35 ± 0.06, n = 10; Student&#39;s T-test met Excel). Door afsluiten van het rechteroog de gezichtsscherpte voor het linkeroog vastgesteld is en vice versa. In vergelijking met de verrekijker gezichtsscherpte wordt binoculair sommatie zo ook de humane visie 17 (figuur 3). De binoculaire gezichtsscherpte was over het algemeen 5-10% beter dan zowel rechts (OD) of links (OS) acuities onafhankelijk gemeten. Voor sommige individuele vis het verschil was een verbetering van 25%. <img alt="Figuur 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig1.jpg" width="500px" /> Figuur 1. OKR recording. A) De OKR apparaat bestaat uit een 14,5 cm diameter roterende trommel en microscoop met instelbare lichtintensiteit instellingen (300-8,000 lux). Een camera geeft een live feed op een aangrenzend monitor. De roterende trommel verschillende snelheden in zowel rechtsom als linksom richtingen verwisselbare ruimtelijke frequentie roosters worden ingebracht en verwijderd indien nodig. B) vissen zijn bevestigd en in het midden van de roterende trommel. C) cycli per graad (CPD) wordt berekend gebruik cpd = <img alt="" src="img2.png" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig1highres.jpg" target="_blank">Klik hier voor grotere afbeelding</a> . <img alt="Figuur 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig2.jpg" width="500px" /> Figuur 2. Gezichtsscherpte verandert met de leeftijd. De grafiek toont onafhankelijke visuele acuities gemeten 5 -<html> 15 maanden in leeftijd. De gezichtsscherpte in het algemeen verhoogt gedurende het eerste jaar van ontwikkeling en vervolgens geleidelijk af een beetje op leeftijd van 15 maanden (p = 0,002 ANOVA met SPSS v14). Elk punt kan zowel vertegenwoordigen 1 of meerdere vissen. Gezichtsscherpte wordt gemeten in cycli / graad (CPD). (N = 46 in totaal, 8 bij 5 maanden, 4 op 6 maanden; 7 op 8 maanden, 6 op 9 maanden, 11 op 10 maanden, 2 op 11 maanden, 2 bij 12 maanden en 6 bij 15 maanden). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig2highres.jpg" target="_blank">Klik hier voor grotere afbeelding</a> . <img alt="Figuur 3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig3.jpg" width="500px" /> Figuur 3. Binoculaire gezichtsscherpte sommatie effect. De verrekijker (OU) gezichtsscherpte is in het algemeen hoger in vergelijking met rechts (OD) of links (OS) oog acuities. In deze specifieke groep waren de OS acuities beduidend lager. (* P = 0,006, N = 8)jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig3highres.jpg &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Klik hier voor grotere afbeelding.

Zebravis hebben een waardevol instrument voor vele onderzoeksgebieden geweest. Hier laten we een methode om een ​​visuele respons opwekken en berekent een functionele gezichtsscherpte in het volwassen zebravissen.

Optokinetische Response als een kwantitatieve maat van de gezichtsscherpte in zebravis

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the  earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple  ...

Het algemene doel van deze procedure is om de visuele scherpte bij volwassen zebravis te meten met behulp van de optokinetische respons of OKR. Dit wordt bereikt door eerst het OKR-apparaat te bouwen dat bestaat uit een roterende trommel en een gegevensregistratieapparaat. Vervolgens wordt de vis in het apparaat geïmmobiliseerd en wordt een OKR opgewekt.Vervolgens worden de binoculaire en monoculaire ruimtelijke scherptedrempels bepaald met behulp van verschillende gradaties en een aangepaste trappenmethode. Ten slotte wordt de visuele scherpte voor de vis berekend. Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die veranderingen in de visuele scherpte binnen een populatie vissen tonen naarmate ze ouder worden of bij ziek behandelde vissen via de optokinetische respons.Het grote voordeel van deze techniek boven bestaande methoden, zoals de autoresponsie of OMR, is dat het meten van de visuele scherpte met behulp van de OKR klinisch relevanter en betrouwbaarder is. Optokinetische studies worden uitgevoerd met een op maat gebouwd opnameapparaat met een roterende trommel van 14,5 centimeter diameter, een stereomicroscoop met instelbare lichtintensiteitsinstellingen, een computer en een camera voor het vastleggen van beelden en opnames. Een computergestuurde microcontroller wordt gebruikt om de snelheid van de roterende trommel en de draairichtingen aan te passen met behulp van vissen die onder standaardcondities worden gehouden.Begin met een analyse door een vis te verdoven in 0,016% trica gedurende twee tot drie minuten en plaats deze vervolgens op een klein platform met de ogen en kieuwen over de rand om de vis geïmmobiliseerd te houden terwijl verwondingen worden vermeden. Plaats een dunne spons of handdoek over het lichaam van de vis en zet twee tot drie stukken schuim op de vis vast om ervoor te zorgen dat de staartbeweging beperkt is. Plaats de vis in een cilindrische watergevulde tank die past in de roterende trommel van het OKR-opnameapparaat.Gebruik magneten op het platform om de vis rechtop te plaatsen met de ogen ongeveer 7,3 centimeter van de rand van de trommel. Zodra de vis uit de verdoving ontwaakt en normale ademhaling en willekeurige oogbewegingen worden waargenomen, plaats dan een basisgradatie van 0,07 cycli per graad of CPD in de roterende trommel en activeer de computerbediening om de rotatie en video-opname te starten. Nadat een eerste OKR is opgewekt door de basisgradatie, pauzeer de rotatie kort en vervang de gradatie door een kleinere gradatie met een hogere ruimtelijke frequentie.Herhaal dit proces met opeenvolgende kleinere gradaties totdat een OKR niet langer kan worden opgewekt. Om de verlies van OKR na een aangepaste trappenmethode te verifiëren, hertest met de kleinste gradatie die een OKR veroorzaakte en vervolgens met de gradatie die geen reactie heeft opgewekt. Om de verlies van de OKR te verifiëren om monoculaire scherptemetingen te verkrijgen.Plaats een zwarte plastic occlude over de strepen naast het tegenovergestelde oog en herhaal het gegevensverzamelproces. Schakel vervolgens over naar het andere oog door de uier opnieuw te positioneren en metingen te doen. Gebruik de referentiemeetstrip onder de vistank om notitie te maken van de afstand van elk oog tot de strip voor het maken van nauwkeurige scherptemetingen om de visuele scherpte te bepalen.Bereken CPD met behulp van de volgende formule waarbij A de afstand is van het centrum van de lens tot de gradatie en H de lengte is van één cyclus van de kleinste gradatie waarbij OKR werd waargenomen. Voor gecombineerde visuele scherptemetingen, gebruik een gemiddelde a-waarde berekend uit zowel het linker- als rechteroog. De procedure die in deze video wordt gedemonstreerd, kan visuele scherpte bepalen voor zebravissen van vele leeftijden.De beste binoculaire ruimtelijke scherpte die werd geregistreerd, was 0,74 CPD zoals hier wordt getoond. Binoculaire scherpte neemt over het algemeen toe met de leeftijd, maar stabiliseert na ongeveer 12 maanden, toen de visuele scherpte werd gemeten bij vijf maanden oude wildtypevissen vergeleken met leeftijdsgenoten lrp. Twee bugeye-vissen met asymmetrische oogontwikkeling.We ontdekten dat de LRP twee bugeye-vissen significant verminderde scherpte hadden in vergelijking met de binoculaire scherpte. Binoculaire samenvatting wordt op dezelfde manier waargenomen als menselijk zicht, zoals gedemonstreerd in deze grafiek. Binoculaire scherpte was over het algemeen vijf tot 10%beter dan de rechter- of linkerscherpte die onafhankelijk voor sommige individuele vissen werd gemeten.Het verschil was een verbetering van 25%. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de visuele scherpte bij volwassen zebravissen kunt bepalen met behulp van de OKR.

the-optokinetic-response-as-quantitative-measure-visual-acuity

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

We ontwikkelden de Visual-Motor Reactie op het motorvermogen van larvale zebravis kwantificeren in reactie op licht stappen en verlaagt. We hebben ook onderzocht zebravis visie mutanten, waaronder de no optokinetische reactie (NRC) mutanten, waarvan gedacht werd dat volledig blind wanneer het wordt getest door een andere visie assay, de optokinetische reflex.

Een Behavioral Assay aan responsiviteit van zebravis Maatregel om veranderingen in lichtintensiteit

Optokinetische reactie is op grote schaal gebruikt om de visuele functies van larvale zebravis te beoordelen. Toch is het standaard protocol voor larvale vis is nog niet goed toepasbaar bij...

Met behulp van de optokinetische reactie op de visuele functie van de zebravis studie

De VisioTracker is een geautomatiseerd systeem voor de kwantitatieve analyse van de visuele prestaties van larvale en kleine volwassen vissen op basis van de registratie van oogbewegingen. Het beschikt over volledige controle over visuele stimulus eigenschappen en real-time analyse, waardoor high-throughput onderzoek op gebieden zoals visuele systeem ontwikkeling en functie, farmacologie, neurale circuit studies en sensomotorische integratie.

VisioTracker, een innovatieve geautomatiseerde benadering van oculomotorische Analyse

Deze video beschrijft de fotomotorische responstest van zebravissen en dikkopminnowlarven met behulp van een geautomatiseerde trackingsoftware. Het protocol meet de gedragsrespons van de larvevis na een plotselinge verandering in de lichtomstandigheden.

Fotomotorische responstest: een methode om de gedragsrespons van larvale zebravissen op een plotselinge verandering in verlichtingsconditie te meten

Deze video beschrijft de optokinetische responstest bij zebravissen. De video meet de reflexieve oogbewegingen op basis van de visuele bewegende stimulus en bepaalt de gezichtsscherpte bij zebravissen.

Optokinetic Response Assay: een methode om gezichtsscherpte bij zebravissen te meten

Xenopus laevis kikkervisjes liever zwemmen op de witte kant van een zwart / witte tank. Dit gedrag wordt gestuurd door hun visie. Op basis van dit probleem presenteren we een eenvoudige test om de visuele functie kikkervisjes testen.

Een eenvoudige Behavioral Assay for Testing visuele functie in<em&gt; Xenopus laevis</em

We presenteren een methode voor de elektroretinografische (ERG) analyse van zebravislarven met behulp van micromanipulatie en elektroretinografietechnieken. Dit is een eenvoudige en duidelijke methode voor het testen van de visuele functie van zebravislarven in vivo.

Electroretinogram Analyse van de Visual Response in zebravis Larven

Hier beschrijven we een standaardprotocol voor het kwantificeren van de optokinetische reflex. Het combineert virtuele drumstimulatie en video-oculografie en maakt zo een nauwkeurige evaluatie mogelijk van de eigenschapsselectiviteit van het gedrag en de adaptieve plasticiteit ervan.

Kwantificering van de selectiviteit van visuele kenmerken van de optokinetische reflex bij muizen

Muizen en ratten, als gevolg van hun aangeboren voorzichtigheid, worden in eerste instantie langzaam aan het eten van een nieuw voedingsmiddel, met name in een nieuwe plaats. Dit hyponeophagia kan gemakkelijk worden gemeten in het laboratorium, hoewel proefdieren zijn veel minder angstig zijn dan hun wilde...

Hyponeophagia: Een maat voor angst in de muis

Positron-emissietomografie voor kleine dieren maakt de beoordeling mogelijk van de twee belangrijkste energiesubstraten van de hersenen: glucose en ketonen. In de huidige methode worden 11C-acetoacetaat en 18F-fluorodeoxyglucose sequentieel in elk dier geïnjecteerd, en hun opname wordt kwantitatief gemeten in specifieke hersengebieden die zijn bepaald op basis van de magnetische resonantiebeelden.

Een dubbel Tracer PET-MRI Protocol voor de kwantitatieve meting van regionale opname van hersenenergiesubstraten bij de rat

Leer de optokinetische respons meten als kwantitatieve maat voor gezichtsscherpte bij volwassen Danio rerio. Deze methode maakt betrouwbare visuele acuïteitsmetingen mogelijk voor neurowetenschappelijk onderzoek.

Optokinetische Response als een kwantitatieve maat van de gezichtsscherpte in zebravis

Meer video's verkennen