Met behulp van dreigende visuele prikkels om de muis visie te evalueren
13 juni 2019
Om de muis visie te onderzoeken, hebben we een dreigende test uitgevoerd. Muizen werden geplaatst in een grote vierkante Arena met een monitor op het plafond. De dreigende visuele stimulus riep constant het bevriezen of vlucht reacties in de muizen op.
Ons protocol is een visietest voor muizen. Het is zowel robuust als gemakkelijk te repliceren. Terwijl veel muis visie tests beschikbaar zijn, de dreigende experiment is een van de weinige methoden om het beeld vormen route te testen, dat is niet een visuele reflex traject.
Terwijl veel andere visuele gedragtest uitgebreide training in dierchirurgie vereisen, vereist de dreigende techniek weinig experimentele training. Begin met de bouw van een rechthoekige open deksel behuizing met behulp van aluminium framing en PVC-panelen om de muis huis tijdens dreigende visuele stimuli presentatie. Leg een vel papier om de gehele vloer van de behuizing te bedekken om een eenvoudige opruiming tussen de proeven te garanderen.
Voeg vervolgens een ondoorzichtige schuilplaats toe in een hoek van de behuizing met een ingang met uitzicht op het midden van de arena voor een gemakkelijke in- en uitgang. Beveilig een camera met een groothoeklens op een tafelstandaard naast de behuizing om het gedrag van de muis vast te leggen. Stel vervolgens een computermonitor op boven op de behuizing.
Bereid een dreigend patroon voor met behulp van experimentele software om te coderen voor een groeiende zwarte cirkel. Stel de stimulus in om te beginnen onder de visuele hoek van twee graden en uit te breiden tot 50 graden over 250 milliseconden en stel de code in om de stimulus 10 keer te herhalen met een interval van één seconde. Begin met het selecteren van een muis voor het experiment, evenals drie blinde muizen om ervoor te zorgen reactie op dreigende stimulus was echt een visueel geleid gedrag.
Plaats de gezonde muis in de behuizing en laat deze zeven tot 15 minuten vrij de omgeving verkennen voordat de stimulus begint. 10 seconden voor de stimulatie, start de video-opname op de camera. Zodra de muis is weg van de schuilplaats en bewegen vrij in de open arena, start de dreigende visuele stimuli.
Breng de muis terug naar zijn oorspronkelijke kooi. Reinig de behuizing voor de volgende muis door het spuiten van de muren en toevlucht met 70% ethanol en veeg het naar beneden en vervang de papieren vloervoering, indien vervuild. Verplaats het toevluchtsoord naar dezelfde initiële locatie als verplaatst tijdens de verplaatsing van het dier en de reiniging van de leefruimte.
Sla op de computer de videoclip voor elke muis in AVI-formaat op zonder bestandscompressie om ervoor te zorgen dat gegevens niet verloren gaan tijdens de overdracht naar de analysesoftware. Gebruik vervolgens analysesoftware om de beweging van het dier rond de arena te volgen voorafgaand aan, tijdens en na de stimuluspresentatie. Bereken de snelheid en de afstand van de muis van het toevluchtsoord.
Als het beeld van de arena is vervormd als gevolg van de videohoek, corrigeert u de x- en y-coördinatie voorafgaand aan de berekening. Vergelijk ten slotte de parameters voor en na het opdoemende stimulus begin om te bepalen hoe de muis reageerde op de stimuli. Of het nu door bevriezing, vluchten, of het aantonen van geen verandering in gedrag.
Vastgelegde videoclips werden geanalyseerd met behulp van een commerciële analysesoftware met een handmatige trackingfunctie. Met behulp van de trackingfunctie werd de positie van de muis geïdentificeerd in elk frame van de video voor, tijdens en na de dreigende stimuli. Toen de vlucht plaatsvond, nam de snelheid abrupt toe en de afstand tot de schuilplaats verminderde dienovereenkomstig.
Daarentegen was de snelheid bijna nul millimeter per seconde toen muizen bevroor. De snelheid werd verminderd in vergelijking met de controle voor het opdoemen en de afstand tot de koepel veranderde niet tijdens deze periode. Het is belangrijk om te onthouden om een basislijn van beweging te krijgen voorafgaand aan het begin van de stimulus of een kwantitatieve reactie op de stimulus kan niet worden bepaald.
Het is belangrijk om meerdere tests uit te voeren voor een nauwkeurige visie-evaluatie. Pupil lichtreflex is een veelgebruikte methode, die ervoor zorgt dat de muis gezonde ogen heeft. Het mechanisme van dreigende reactie is niet volledig begrepen.
Deze techniek kan mogelijkheden bieden om mechanismen van bewegende objectherkenning en angstreacties voor neurowetenschappers te verkennen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie presenteert een visietest voor muizen met behulp van een dreigende visuele stimulus. De test is ontworpen om bevriezings- of vluchtreacties op te roepen, waardoor inzichten worden verkregen in de beeldvormingsroute in muizenvisie.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragsbiologie
- Visietesten
Achtergrond
- Het dreigende experiment is een methode om de beeldvormingsroute te beoordelen.
- Het is verschillend van visuele reflexroutes.
- Andere visuele gedragstesten vereisen vaak uitgebreide training.
- Deze techniek is eenvoudiger en vereist minder experimentele training.
Doel van de studie
- Om muizenvisie te evalueren door middel van een robuuste en reproduceerbare test.
- Om de gedragsreacties op visuele stimuli te onderzoeken.
- Om een eenvoudige methode te bieden voor onderzoekers.
Gebruikte methoden
- Bouw een rechthoekige open dekking voor de muizen.
- Gebruik aluminium bevestigingen en PVC panelen voor de omheining.
- Bedek de vloer met papier voor eenvoudige reiniging.
- Toon dreigende visuele stimuli om reacties te observeren.
Belangrijkste resultaten
- De dreigende visuele stimulus riep consistent bevriezingsreacties op.
- Muizen vertoonden vluchtreacties tijdens de test.
- De methode bleek effectief in het beoordelen van visuele verwerking.
- Resultaten ondersteunen de validiteit van de dreigende test in visiestudies.
Conclusies
- De dreigende test is een betrouwbare methode voor het bestuderen van muizenvisie.
- Het biedt inzichten in de beeldvormingsroute.
- Deze techniek kan eenvoudig worden overgenomen door onderzoekers.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Looming visual stimulus testing provides a robust, quantitative behavioral assay for evaluating image-forming vision in preclinical mouse models. This method enables high-confidence target validation and mechanistic de-risking for CNS and ophthalmic discovery programs. Its reproducibility and minimal training requirements support scalable, cross-site implementation in early-stage biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct interrogation of image-forming visual pathways beyond reflex-based assays.
- Supports functional validation of genetic or pharmacological interventions in vision research.
- Provides mechanistic de-risking for candidate targets affecting central visual processing.
- Facilitates predictive confidence in translational models of visual system disorders.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, quantifiable behavioral endpoints for vision assessment.
- Reduces assay complexity and training burden compared to alternative behavioral tests.
- Enables reproducible, scalable screening of visual function across cohorts.
- Supports reliable evaluation of compound or gene therapy effects on vision.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical behavioral outputs with disease-relevant visual endpoints.
- Maintains continuity from molecular mechanism to functional phenotype in CNS pipelines.
- Supports risk-adjusted advancement of vision-targeted therapeutics.
- Provides a platform for exploring translational biomarkers of visual processing.
Pipeline & Workflow Integration
This behavioral assay integrates into the discovery-to-preclinical continuum for CNS and ophthalmic programs, bridging molecular findings with functional outcomes.
- Discovery Biology: Validates hypotheses about central visual pathway function and target engagement.
- Screening: Offers reproducible, quantitative behavioral readouts for vision assessment.
- Analytics: Enables velocity and positional measurements to compare pre- and post-stimulus responses.
- Translational Research: Connects preclinical behavioral data to disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Provides a standardized, low-barrier assay adaptable across visual system models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vision research.
- Operational Value: Streamlines assay setup, standardization, and reproducibility across teams.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency in early-stage CNS and ophthalmic portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of vision-targeted assets.
Implementation Considerations
- Requires basic behavioral neuroscience expertise and familiarity with motion tracking analytics.
- Needs standard video capture and analysis infrastructure for quantitative output.
- Demands consistent baseline measurement and cross-team protocol standardization.
- Adaptable to various mouse models but may require calibration for specific genetic backgrounds.
- Limited to image-forming pathway assessment; does not address all visual or neurological functions.
