Wiewiórki ziemne stanowią unikalny i cenny model do badania funkcji wzrokowych ze względu na ich dzienny tryb życia i siatkówki zdominowane przez czopki, które ściśle naśladują ludzki wzrok1. To, w połączeniu z praktycznymi zaletami ich stosowania (mniejszy rozmiar, niższe koszty hodowli) w porównaniu z naczelnymi, czyni je idealnym modelem do badań translacyjnych nad uszkodzeniem siatkówki, chorobą lub ocznymi skutkami ubocznymi leków na zmiany widzenia kolorów 2,3,4,5,6. Badania przedkliniczne nad chorobami siatkówki opierają się na zdolności do oceny, czy zwierzę widzi. Odruch optomotoryczny (OMR) oferuje klinicznie istotną metodę oceny funkcji wzrokowych u zwierząt bez konieczności znieczulenia, umożliwiając dokładny pomiar ostrości wzroku 7,8. W tym teście zwierzę podąża wzrokiem za obracającym się wzorem pasków. Obracające się paski wywołują percepcję globalnego ruchu w otoczeniu, wywołując mimowolny ruch głowy - OMR. Ten odruch służy do wizualnej stabilizacji środowiska i może być wykorzystany do ilościowego określenia, jak dobrze zwierzę może widzieć, poprzez stopniowe dostosowywanie częstotliwości przestrzennej lub kontrastu bodźca. Gdy bodziec staje się trudniejszy do odebrania, OMR ostatecznie nie jest wyzwalany, co pozwala na określenie ostrości wzroku lub progu kontrastu. Zaletą OMR jest to, że jest to odruch. W związku z tym nie jest wymagane żadne szkolenie, a stabilizacja głowy lub operacja nie są konieczne. Odruch ten występuje nawet u bardzo młodych zwierząt (po otwarciu oczu)9,10, co umożliwia badanie chorób o wczesnym początku. Dodatkowo, ponieważ jest nieinwazyjny, można wykonywać pomiary podłużne umożliwiające śledzenie postępu choroby.
Większość testów OMR jest wykonywana przy użyciu niestandardowych lub komercyjnych systemów, które składają się z podniesionej platformy, na której umieszcza się zwierzę, otoczonej czterema ekranami wyświetlającymi obracające się czarno-białe wzory pasków. Paski poruszają się w jednym kierunku (zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara), tworząc bodziec ruchowy, który wywołuje wizualną reakcję śledzenia u zwierzęcia 10,11,12,13,14,15,16. Nad areną testową zamontowana jest kamera, która rejestruje wizualnie wywołane ruchy głowy zwierzęcia w odpowiedzi na bodźce obrotowe. Te ruchy głowy są śledzone i analizowane w celu określenia zdolności zwierzęcia do postrzegania i reagowania na ruch, oceniając w ten sposób jego ostrość widzenia.
Chociaż OMR jest rutynowo stosowany u myszy i szczurów, pomiar odpowiedzi optomotorycznej u wiewiórek ziemnych z 13 liniami był trudny ze względu na ich nadpobudliwość i niezdolność do przebywania na podwyższonych platformach, nawet po wcześniejszym kondycjonowaniu. Aby obejść ten problem, opracowaliśmy platformę, która zapewnia częściowe zabezpieczenie, ułatwiając przenoszenie zwierząt na arenę. Celem tej metody jest skrócenie czasu, w którym zwierzęta przystosowują się do warunków doświadczalnych, umożliwiając rejestrowanie zwierząt, które wykazują niechętne do współpracy zachowanie lub mają trudności z utrzymaniem się na platformie oraz poprawa włączenia zwierząt do badań. Zdefiniowaliśmy również protokół pomiaru ostrości wzroku u wiewiórek przy użyciu eksperymentalnie zdefiniowanego ustawienia kontrastu i dostosowaliśmy ustawienia kamery, aby uzyskać lepsze wyniki obrazowania, umożliwiając automatyczną analizę i śledzenie.