Wykorzystanie odpowiedzi optokinetycznej do badania funkcji wzrokowych danio pręgowanego
2 lutego 2010
Odpowiedź optokinekińska jest szeroko stosowana do oceny funkcji wizualnych larw danio pręgowanego. Niemniej jednak standardowy protokół dla larw ryb nie jest jeszcze łatwy do zastosowania u dorosłychosobników w wieku 1-5 lat. W tym artykule przedstawiamy, jak mierzyć OKR dorosłych ryb danio pręgowanego przy użyciu nowego protokołu, który został opracowany w naszym laboratorium.
Cześć wszystkim. Nazywam się Wredny Jing i pochodzę z USTC. Jak wiemy, odpowiedź optokinetyczna, w skrócie OKR, to test zachowania, w którym zwierzę porusza oczami, aby podążać za oceną.
Poruszanie się po nim. To zachowanie jest szeroko stosowane. Oceń funkcje wzrokowe larw danio pręgowanego.
Jednak metoda wykorzystująca standardowego syna marnotrawnego do mocowania larw ryb nie jest łatwa do zastosowania u dorosłych. W tym filmie pokażemy Wam nowego syna marnotrawnego, który umożliwia nagrywanie OKR-ów dla dorosłych. A także dla porównania pokażemy test OKR dla larw ryb i test OMR dla dorosłych ryb.
A mówiąc OMR, mam na myśli reakcję motoryczną. Teraz pokażę Ci nasz spersonalizowany wygląd aplikacji OKR. Ładnie to wygląda, co?
W tym wyglądzie znajduje się podstawa kraty napędzana silnikiem. Rura kratowa spoczywa na tej podstawie rusztu i obraca się wraz z nią. Nad podstawą kraty umieszcza się płytę komory, ale się nie obraca, a do oświetlania kraty służy okrągła lampa.
I to wszystko. Wystarczy położyć komorę na płycie komory i jesteśmy gotowi do toczenia. Cześć, jestem Sui.
Cześć, jestem W. Pracujemy w rozwoju neur i ELL USPC. Dzisiaj pokażemy Ci, jak wygląda wysoki test danio pręgowanego. Dobra, zacznijmy.
Przede wszystkim pokażemy Ci, jak przeprowadziliśmy test OKR dla dorosłego danio pręgowanego. Teraz włóż gąbkę do komory na ryby i wlej do niej trochę wody. Ściśnij lekko gąbkę, aby pozbyć się pęcherzyków powietrza.
Teraz pokażemy Ci, jak krok po kroku naprawić rybę za pomocą szpilek. Teraz poruszmy trochę rybą, aby upewnić się, że jej grzbiet jest skierowany do góry i rozciągnijmy ogon, aby wyprostować ciało. Użyj zacisku tętniczego, aby przymocować płetwę ogonową i przyklej zacisk do komory za pomocą plasteliny do modelowania.
Po utrwaleniu wlej więcej wody do komory i wydmuchaj trochę wody w kierunku ryby, aby ją obudzić. Teraz w końcu zakończyliśmy przygotowania i jesteśmy gotowi na prawdziwą przygodę. To jest test OKR.
Zwróć uwagę, że dwa obiekty w górnej części ekranu są jedynie odbiciem kraty na główce szpilki. Zobaczmy teraz, jak przeprowadziliśmy test OKR larwy. Umieszczamy samca i samicę ryby w zbiorniku godowym i pozwalamy im złożyć jaja.
Następnie zbieramy jajka i przenosimy je do szklanego naczynia. Używamy roztworu celozy metamfetaminy, aby naprawić larwy ryby. Roztwór należy szybko schłodzić po podgrzaniu.
Wkładamy go więc do lodowatej wody i delikatnie potrząsamy, aż stanie się przezroczysty. Teraz włóż 20 mililitrów metylocelulozy do naczynia. Upewnij się, że w roztworze nie ma pęcherzyków powietrza.
Umieść larwy w rzędzie w roztworze. Dodaj maleńki pęcherzyk powietrza o pojemności jednego mikrolitra w widoku, aby zobaczyć odbicie nachylenia. To jest demonstracja zachowania OKR larw danio pręgowanego typu dzikiego.
Na koniec pokażemy Ci, jak wykonać test OMR dla dorosłych ryb danio zebranego. Przede wszystkim złap rybę i umieść ją w komorze na ryby. Teraz umieść komorę na ryby.
Następnie zainstaluj biały cylinder na środku komory, aby ryby nie mogły przejść przez środek przed testem. Lepiej jest pozwolić rybie na biegłość w tych warunkach oświetleniowych przez jedną minutę. Okej, to jest demonstracja testu OMR dla dorosłych ryb danio pręgowanego.
Właśnie pokazaliśmy Ci, jak wykonać test OKR na dorosłych rybach danio pręgowanego. W tym teście podjęliśmy próbę naprawienia danio pręgowanego za pomocą szpilek zamiast metylocelulozy. Za pomocą tej metody udało nam się zarejestrować silną reakcję, która trwała ponad cztery godziny.
To da eksperymentatorom mnóstwo czasu.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Reakcja Optokinetyczna (OKR) to test behawioralny używany do oceny funkcji wzrokowych larw rybki danio. Ten artykuł przedstawia nowy protokół do pomiaru OKR u dorosłych rybek danio, rozwiązując ograniczenie istniejących metod.
Kluczowe komponenty badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Analiza behawioralna
- Nauki o wzroku
Tło
- OKR to sprawdzona metoda oceny funkcji wzrokowych.
- Poprzednie protokoły koncentrowały się głównie na larwach rybek danio.
- Istnieje potrzeba standaryzowanych metod dotyczących dorosłych rybek danio.
- To badanie ma na celu wypełnienie tej luki nowym protokołem.
Cel badania
- Rozwój niezawodnej metody pomiaru OKR u dorosłych rybek danio.
- Poprawa rozumienia przetwarzania wzrokowego u dorosłych rybek danio.
- Dostarczenie standaryzowanego protokołu dla przyszłych badań.
Zastosowanie metod
- Opracowanie nowego ustawienia eksperymentalnego dla dorosłych rybek danio.
- Zastosowanie stymulacji wzrokowych do wywoływania OKR.
- Ilościowa analiza odpowiedzi ruchów oczu.
- Porównanie z istniejącymi protokołami dla larw rybek danio.
Główne wyniki
- Nowy protokół skutecznie mierzy OKR u dorosłych rybek danio.
- Wyniki wskazują na istotne różnice w odpowiedzi wzrokowej w porównaniu z etapami larw.
- Metoda wykazuje obiecujące zastosowania w szeroko rozumianych neuronaukach wzrokowych.
- Dane potwierdzają ważność nowego protokołu dla przyszłych badań.
Wnioski
- Badanie zapewnia nowatorskie podejście do oceny funkcji wzrokowych u dorosłych rybek danio.
- Wyniki przyczyniają się do zrozumienia przetwarzania wzrokowego w różnych etapach życia.
- Nowy protokół może ułatwić dalsze badania na modelach rybek danio.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Assessing visual function in adult zebrafish enables mechanistic de-risking of neuroscience targets related to sensory processing and retinal health. The optokinetic response (OKR) assay provides a quantitative, behavior-based readout for target validation in discovery workflows. This method supports predictive confidence by linking genetic or pharmacological manipulations to functional visual outputs in a disease-relevant system.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of visual pathway integrity and functional target engagement in adult zebrafish.
- Operational Value: Provides a reproducible behavioral assay for de-risking targets affecting sensory or neural function.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative eye movement measurements suitable for high-content screening of compound libraries.
- Operational Value: Uses a custom-built apparatus with standardized visual stimuli to ensure assay consistency across runs.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports continuity from larval to adult models, enabling lifespan-based visual function profiling.
- Operational Value: Demonstrates stability over extended recording periods (up to 4 hours), facilitating longitudinal or time-course studies.
Pipeline & Workflow Integration
The OKR assay fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to preclinical validation, particularly for neuroscience and sensory modality programs.
- Discovery Biology: Supports functional validation of genes or compounds modulating visual processing and neural circuitry.
- Screening: Delivers quantifiable dependent variable outputs (eye tracking response) for compound effect comparison.
- Analytics: Enables statistical analysis of response magnitude and duration to support go/no-go decisions.
- Translational Research: Provides a disease-relevant system for modeling visual dysfunction across developmental stages.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable platform for cross-functional teams studying sensory phenotypes.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target selection by reducing mechanistic ambiguity in visual pathways.
- Operational Value: Delivers standardized, scalable behavioral readouts with minimal variability.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early-stage functional screening before costly mammalian models.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of targets based on phenotypic validation in a vertebrate system.
Implementation Considerations
- Requires expertise in zebrafish handling, behavioral neuroscience, and visual stimulus design.
- Depends on custom apparatus with motor-driven grating, illumination chamber, and fixation system.
- Necessitates standardization of fish preparation, water conditions, and lighting across operators.
- Involves adaptation considerations when transferring protocols between larval and adult models.
- Limited by the need for skilled manual fixation and potential variability in fish responsiveness.
