$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Gdy oko jest wystawione na ciągły ruch wzrokowy w pełnym polu, w kierunku ruchu wzrokowego pojawia się wyraźny wzór szybkich i płynnych ruchów gałek ocznych oraz ruchów głowy o niskim przyspieszeniu, zwany oczopląsem optokinetycznym (OKN)1,2. Szlak neurologiczny OKN przechodzi od siatkówki do bocznego ciała kolankowatego, płata potylicznego i kłaczka móżdżku i łączy się z neuronami ruchowymi oka3. Uszkodzenie neuronów w dowolnym miejscu wzdłuż tych ścieżek neuronowych może prowadzić do zmian w odpowiedziach OKN. Odpowiedź OKN jest używana jako narzędzie do oceny symetrii mózgu, ślepoty psychogennej i ostrości wzroku u ludzi4,5. Ostrość wzroku ocenia się poprzez ilościowe określenie odpowiedzi funkcjonalnych, które mogą być integralną częścią określania sukcesu leczenia i eksperymentów skoncentrowanych na przywracaniu wzroku utraconego w wyniku chorób neurodegeneracyjnych3,6,7. U zwierząt odpowiedzi OKN mogą być wykorzystywane do dokładnej oceny ostrości wzroku, co daje badaczom możliwość zbierania zarówno ilościowych, jak i jakościowych danych dotyczących funkcji wzrokowych. U gryzoni możliwe jest zmierzenie ostrości wzroku lewego i prawego oka niezależnie na podstawie kierunku obrotu pasków zarówno w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, jak i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara8. Ten ruch w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i zgodnie z ruchem wskazówek zegara wystawia każde oko odpowiednio na ruch nosowo-skroniowy (N-T) lub czasowo-nosowy (T-N) 9. Bodziec T-N powoduje znacznie wyższą reakcję w porównaniu z bodźcem N-T, ponieważ gryzonie są bardziej wrażliwe na zagrożenia płynące z tyłu lub z boku.
Poprzednio, funkcja wzrokowa u normalnych szczurów laboratoryjnych i szczurów ze zwyrodnieniem siatkówki była testowana przy użyciu różnych metod testowania OKN6,10,11,12,13. Jednakże obserwuje się pewne różnice w wynikach ostrości wzroku między różnymi badaniami, w tym danymi przedstawionymi w niniejszym badaniu. Zmienność tę można przypisać głównie różnicom w zastosowanej konfiguracji testowej. Głównymi czynnikami mogą być różnice w wielkości areny testowej i rodzaju wykorzystywanych bodźców wizualnych OKN6,10 mogą być głównymi czynnikami. Bodźce użyte w tych eksperymentach obejmują siatki sinusoidalne dla wyglądu wirtualnego cylindra14, wymienne obracające się cylindry15 oraz paski o wysokim kontraście (czarno-białe) wyświetlane na czterech monitorach komputerowych10. Główne ograniczenia związane z tymi urządzeniami i metodami testowymi OKN obejmują duży rozmiar sprzętu, ruch zwierząt na arenie testowej oraz częste wypadanie zwierzęcia z platformy testowej7,11,12.
Aby zminimalizować powyższe ograniczenia, opracowano nowe urządzenie do testowania OKN na szczurach. Aparat ten jest stosunkowo niedrogi, udowodniono, że jest wydajny, łatwy w obsłudze i umożliwia ocenę funkcji wzrokowych (Rysunek 1). Aparatura wykorzystuje dwa ekrany tabletów do wyświetlania bodźców wzrokowych OKN (oprogramowania wizualizacyjnego) na różnych częstotliwościach przestrzennych. Mikrokamera służy do rejestrowania aktywności zwierzęcia podczas testów w celu późniejszej analizy danych. Mając na celu stworzenie łatwej w konfiguracji aparatury OKN w laboratoriach badawczych, ta nowa konfiguracja przedstawia krytyczne modyfikacje istniejącej aparatury testowej OKN. Zastosowane tu bodźce OKN składają się z czarno-białych pasków o różnych częstotliwościach przestrzennych i różnych kierunkach obrotu (od lewej do prawej lub od prawej do lewej). Głównym elementem aparatury testującej OKN są dwa ekrany tabletów z ekranem dotykowym (7,9 cala) służące do wyświetlania bodźców OKN (Rysunek 2). Dwa regulowane uchwyty służą do utrzymywania ekranów tabletu w żądanej pozycji. Uchwyty są bezpiecznie przymocowane do krawędzi stołu zabiegowego, co umożliwia regulację jego wysokości i kąta nachylenia. Szczury umieszcza się w uchwycie na szczury, który jest skierowany w stronę ekranów wyświetlaczy. Uchwyty na szczury wykonane są z przezroczystej rurki z tworzywa sztucznego (polimetakrylanu metylu). Uchwyt jest przymocowany do postumentu i metalowego stojaka, aby zapewnić stabilne umieszczenie na stole zabiegowym. Rozmiar rurek podtrzymujących waha się od 4 do 6 cali długości i od 2,5 do 3 cali średnicy, w zależności od wielkości użytych szczurów. Odległość między szczurem a ekranem wyświetlacza można regulować, zmieniając położenie uchwytu na szczura. Uchwyt na szczura pomaga utrzymać ciągłą ekspozycję głowy szczura w kierunku ekranów wyświetlacza i zmniejsza jego ruchy podczas testowania. Mikrokamera służy do rejestrowania reakcji śledzenia głowy. Wadą tej nowej konfiguracji są różne częstotliwości odświeżania ekranu i możliwość złudzeń optycznych podczas korzystania z wąskich pasków. Można je jednak uznać za typowe problemy związane z konfiguracją OKN na komputerze. Oprócz powyższych problemów, w obecnej konfiguracji, szczury nie są testowane za pomocą wirtualnego cylindra14, który wpływa na optymalną odpowiedź OKN. Nowatorstwo tej metody polega na technice i aparaturze, w której metoda ta jest stosowana. Technikę tę można łatwo zastosować w laboratoriach badawczych w celu wiarygodnego pomiaru ostrości wzroku u gryzoni.