Name: Nieawersyjne unieruchomienie zwierząt umożliwiające rejestrację odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-25T13:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Poznaj nieawersyjną metodę rejestracji odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych z siatkówką bogatą w czopki, podobną do ludzkiej plamki. To podejście zwiększa dokładność pomiarów funkcji wzrokowej i redukuje stres zwierząt podczas badań.

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

Badania te były wspierane [częściowo] przez Intramural Research Program NIH, National Eye Institute. Prace te były również wspierane przez Biuro Asystenta Sekretarza Obrony ds. Zdrowia oraz Defense Health Agency J9, Dyrekcję ds. Badań i Rozwoju, poprzez Program Badań nad Wzrokiem w ramach Nagrody No. (CDMRPL-18-0-VR180205). Opinie, interpretacje, wnioski i zalecenia są opiniami autora i niekoniecznie są zatwierdzone przez Departament Obrony. Autorzy dziękują dr Wenxin Ma za dostarczenie myszy rd10 i CX3CR1GFP / + , dr Haohua Qian (Visual Function Core, NEI, NIH) za wnikliwą dyskusję i pomoc techniczną z OMR, warsztatowi mechanicznemu NIMH / NINDS / NICHD za pomoc w wytwarzaniu komponentów oraz Charlesowi Kingowi (NIH Library) za pomoc w drukowaniu 3D.

Zabiegi na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z prawem Stanów Zjednoczonych i przepisami Departamentu Rolnictwa. Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z protokołami zatwierdzonymi przez Komitet ds. Zwierząt i Opieki i Użytkowania National Eye Institute w National Institutes of Health. Samce i samice 13-przędowych wiewiórek ziemnych (w wieku 6-8 miesięcy) wykorzystane w tym badaniu zostały zakupione z University of Wisconsin Oshkosh Squirrel Colony. Myszy (rd10: 1 miesiąc, CX3CR1GFP/+: 6,5 miesiąca) wykorzystane w tym badaniu zostały wyhodowane w naszym obiekcie dla zwierząt. Zwierzęta i ich klatki zostały losowo wybrane i przydzielone do grup eksperymentalnych.
1. Przygotowanie prototypowej platformy i zmodyfikowanego tunelu przeładunkowego
UWAGA: Okrągłe płaskie platformy są powszechnie stosowane w systemach przeznaczonych do pomiaru odpowiedzi optomotorycznej13. Jednak nadpobudliwe modele gryzoni, takie jak wiewiórki, często mają trudności z utrzymaniem stabilności na tych platformach. Taka konstrukcja zapewnia półzamkniętą przestrzeń, która pomaga zwierzętom szybko się przyzwyczajić i zmniejsza zachowania podobne do lęku. To ulepszenie zwiększa zdolność zwierzęcia do skupienia się i minimalizuje przypadki braku równowagi lub upadków podczas nagrań.
<ol>
	<li>W oprogramowaniu do rysowania CAD (np. OpenSCAD lub FreeCAD) zaprojektuj platformę (kolor szary) i obudowę (kolor czerwony), jak pokazano na rysunku 1.<ol>
		<li>Upewnij się, że kluczowe wymiary platformy wiewiórki są zachowane: długość i szerokość (dł. x szer.): 129 mm x 81 mm, grubość: 7 mm oraz wysokość ściany rozciągającej się na obwodzie: 8 mm. Skorzystaj z dostarczonego bezpłatnego standardowego pliku dokumentu CAD dla platformy prototypowej (wiewiórki) użytej w tym badaniu potwierdzającym słuszność koncepcji (Dodatkowy plik kodowania 1).</li>
		<li>Upewnij się, że kluczowe wymiary zdejmowanej górnej obudowy (patrząc od góry do dołu) są zachowane, takie jak długość (119.5 cm) i szerokość (76.2 cm), wysokość boków (50.8 mm) i grubość części (3 mm). Skorzystaj z dostarczonego bezpłatnego standardowego pliku dokumentu CAD, aby odtworzyć zdejmowaną górną obudowę (wiewiórkę) zastosowaną w tym badaniu potwierdzającym słuszność koncepcji (Dodatkowy plik kodowania 2).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W razie potrzeby dostosuj średnicę otworu przelotowego w podstawie platformy, aby pasował do cokołu służącego do podnoszenia platformy. Średnica na zdjęciu wynosi 40 mm.</li>
	<li>Wydrukuj platformę za pomocą białego, nieprzezroczystego filamentu. Zapewnia to maksymalny kontrast dla kamery, umożliwiając oprogramowaniu śledzącemu prawidłowe wykrycie konturu zwierzęcia na platformie.</li>
	<li>Wydrukuj zdejmowaną górną obudowę za pomocą nieprzezroczystego ciemnego filamentu (np. czerwonego). Zapewnia to gryzoniom poczucie schronienia, co ułatwia wprowadzenie ich do tunelu, zanim zostaną podniesione i przeniesione na arenę.</li>
	<li>Poproś operatora o przecięcie przezroczystej kwadratowej rurki z akrylu za pomocą piły stołowej, tak aby długi koniec miał długość ~ 101,6 mm. Pamiętaj, aby używać okularów ochronnych i popychacza, aby prowadzić akryl przez ostrze, jednocześnie chroniąc ręce przed potencjalnymi obrażeniami.</li>
	<li>Za pomocą piły stołowej lub ręcznego narzędzia obrotowego wyposażonego w ścierną tarczę tnącą usuń jedną z długich prostokątnych powierzchni. Tworzy to otwartą górę, przez którą zamontowana powyżej kamera będzie miała niezakłócony widok na pozycję zwierzęcia i ruchy głowy.</li>
	<li>Oczyść wszystkie krawędzie pilnikiem ręcznym lub papierem ściernym. Zmontuj zmodyfikowany tunel manipulacyjny za pomocą akrylowej, wytłaczanej, przezroczystej kwadratowej rurki przyciętej na długość za pomocą wydrukowanej w 3D zdejmowanej górnej obudowy, umieszczając obudowę na otwartej powierzchni.</li>
</ol>
2. Przygotowanie areny OMR
<ol>
	<li>Zdezynfekuj platformę i zespół obudowy z kwadratową rurką środkiem czyszczącym/dezynfekującym przed zwierzętami i pomiędzy nimi, aby usunąć niepożądane sygnały węchowe. UWAGA: Chociaż skórzane rękawiczki są używane do obchodzenia się ze zwierzętami i bezpośredniego kontaktu z nimi, nie są one noszone podczas nagrań i nie powodują żadnych trwałych lub zauważalnych efektów zakłócających.</li>
	<li>Rozerwij mały kawałek ręcznika papierowego o wymiarach około 50 mm x 50 mm i złóż go tak, aby przykrył górną powierzchnię cokołu. Umieść wydrukowaną w 3D platformę na cokole (14 cali wysokości) z kawałkiem ręcznika papierowego na miejscu. UWAGA: Papier dostosowuje pasowanie wciskane platformy, zapobiega niezamierzonym ruchom, zapewnia jednolite białe tło do obrazowania (jeśli powierzchnia cokołu nie jest biała) i działa jako warstwa chłonna w przypadku, gdy zwierzę oddaje mocz podczas nagrywania, zapobiegając śliskości platformy.</li>
	<li>Zakładając skórzane rękawice robocze, delikatnie poprowadź zwierzę do zespołu obudowy z kwadratową rurą.</li>
	<li>Przenieś zwierzę na arenę, umieszczając zespół obudowy na platformie (Rysunek 1J).</li>
	<li>Ostrożnie odłącz zdejmowaną górną obudowę, pozostawiając zwierzę w przezroczystej kwadratowej rurce z wytłaczanym akrylem na platformie. Zamknij drzwi do systemu OMR</li>
</ol>
3. Ustawianie parametrów oprogramowania OMR
UWAGA: Przedstawiony na zdjęciu system OMR wykorzystuje kompaktową kamerę przemysłową wyposażoną w czułą na podczerwień matrycę CMOS 1/3" z globalną migawką o szybkości 25 klatek na sekundę (kl./s). Kamera wyposażona jest w szerokokątny obiektyw F1.6, umożliwiający pełny widok areny z góry na dół. Wstępne testy ostrości wzroku przeprowadzone na wiewiórkach przy użyciu standardowego ustawienia kontrastu 100% wykazały, że ostrość wzroku wiewiórek przekraczała limity rozdzielczości sprzętu. Zastosowane w konfiguracji 23,8-calowe ekrany Full HD In-Plane Switching mają rozdzielczość zaledwie 1920 pikseli szerokości, a zatem oprogramowanie jest zakodowane na stałe z maksymalną częstotliwością przestrzenną 2/°. Dla porównania, ostrość wzroku myszy C57Bl/6 wynosi około 0,3-0,5/°. Przy 2/° każdy pasek ma średnio 5,3 piksela szerokości. Przy prędkości obrotu 12°/s i szybkości 60 klatek na sekundę wzór przesuwa się o 0,2° na klatkę, co odpowiada 4,2 piksela na klatkę, przy założeniu jednolitej szybkości pikseli. Przy częstotliwościach przestrzennych bliskich 2/° wzór pasków zbliża się do granicy rozdzielczości, w której może wystąpić aliasing, powodując, że wzór wygląda tak, jakby poruszał się do tyłu. Aby zapobiec temu artefaktowi, oprogramowanie jest zakodowane tak, aby ograniczyć częstotliwość przestrzenną do 2/°.
Dlatego dla wiewiórek opracowaliśmy protokół, w którym przeprowadzamy test ostrości, ale przy znacznie niższym kontraście. Wybraliśmy ustawienie kontrastu (12,78%), w którym wiewiórki nie były w stanie zobaczyć pasiastego wzoru przy 2 cyklach/°.
<ol>
	<li>W panelu wideo na żywo upewnij się, że zwierzę dobrze przystosowuje się do nowego środowiska i zaczyna się mniej ruszać i uspokajać.<ol>
		<li>Przy 2/° każdy pasek ma średnio 5,3 piksela szerokości. Ustaw prędkość obrotową na 12°/s i częstotliwość odświeżania 60 klatek na sekundę; Wzór przesuwa się o 0,2° na klatkę, co odpowiada 4,2 piksela na klatkę, przy założeniu jednolitej szybkości piksela. Ustaw częstotliwości przestrzenne w pobliżu 2/°, aby wzór pasków zbliżał się do limitu rozdzielczości, w którym może wystąpić aliasing, powodując, że wzór wygląda tak, jakby poruszał się do tyłu. Aby zapobiec temu artefaktowi, zakoduj oprogramowanie na stałe, aby ograniczyć częstotliwość przestrzenną do 2/°. UWAGA: Dla wiewiórek opracowaliśmy protokół, w którym przeprowadzamy test ostrości, ale przy znacznie niższym kontraście. Wybraliśmy ustawienie kontrastu (12,78%), przy którym wiewiórki nie były w stanie zobaczyć pasiastego wzoru przy 2 cyklach/°.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Pobierz uzupełniający plik kodowania 3. Otwórz oprogramowanie OptoDrum.</li>
	<li>Na karcie Ustawienia kliknij Importuj ustawienia. Załaduj dodatkowy plik kodowania 3.</li>
	<li>Na karcie Ustawienia ustaw Przesunięcie progu tła na 17, minimalny rozmiar zwierzęcia [px] na 30, a maksymalną szerokość ogona [% rozmiaru] na 1.</li>
	<li>W ustawieniach aparatu pozostaw niezaznaczone opcje Odwróć wideo i ręczne sterowanie kamerą niezaznaczone, a światło podczerwone jest wyłączone.</li>
	<li>Poszerz położenie i rozmiar obszaru zainteresowania do śledzenia, aby pomieścić wiewiórkę, jeśli wychyla się ona poza otwór rury. Sugerowane wartości to Pozycja: X: 359, Y: 237, Rozmiar: X: 570, Y: 455. Nie rozszerzaj zwrotu z inwestycji na ekran Bodźce, ponieważ może to prowadzić do fałszywych alarmów.</li>
	<li>Wybierz opcję Session Configuration (Konfiguracja sesji ) w górnym panelu (Rysunek 2A).<ol>
		<li>W przypadku klatki schodowej ustaw szacowaną ostrość przestrzenną w następujący sposób. Ustaw oczekiwaną ostrość na 1.800/° (648 cykli); ustawić optymalną rozdzielczość bodźca na 0,5/° (180 cykli); Ustaw rozdzielczość pomiaru na 0,100/° (36 cykli).</li>
		<li>W przypadku klatki schodowej ustaw liczbę wymaganych potwierdzeń w następujący sposób. Ustawiono dla nieudanych prób wartość 3; Ustaw dla udanych prób wartość 2. UWAGA: Liczba udanych prób może zostać zwiększona, aby jeszcze bardziej zmniejszyć występowanie potwierdzeń fałszywie dodatnich. Jednak przy zastosowaniu tej platformy i zmodyfikowanego tunelu manipulacyjnego poziom błędów pozostaje akceptowalnie niski. Wynika to przede wszystkim ze względnego bezruchu wiewiórek i rzadkości ruchów obrotowych głowy, poza tymi wywoływanymi przez bodźce wywołane wzrokowo.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Na karcie Schody (Rysunek 2B) ustaw antyaliasing na width na 3 px i pozostaw sinusoidal (sinusoidalny) niezaznaczone.</li>
	<li>Aby uzyskać kryteria testowe, zablokuj kontrast na 12,78% i zablokuj prędkość obrotową na 12 °/s. UWAGA: Przy ustawieniu kontrastu 12,78% ostrość przestrzenna wiewiórek jest ograniczona do około 1,5-1,8/°. Nie przekraczając już maksymalnych ustawień sprzętowych, konfiguracja ta umożliwia ocenę ostrości przestrzennej w odpowiedzi na chorobę lub uraz.</li>
	<li>Gdy dwa z trzech parametrów zostaną zablokowane, opcja Automatyczne ustawianie parametrów stanie się aktywna (nie jest już wyszarzona). Zaznacz pole obok opcji Automatycznie ustaw parametry.</li>
	<li>Ustaw kierunek obrotu w zależności od tego, czy wada wzroku ma dotyczyć jednego, czy obu oczu. Zauważ, że dla każdego oka tylko ruch w kierunku skroniowo-nosowym wywołuje śledzenie. W związku z tym należy ocenić uraz lewego oka za pomocą stymulacji zgodnie z ruchem wskazówek zegara (CW), ponieważ oczekuje się, że stymulacja w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (CCW) wywoła normalne reakcje. W przypadku zwyrodnienia lub urazu spodziewanego w obu oczach można zastosować rotację bodźca w obu kierunkach.</li>
	<li>Kliknij Rozpocznij próbę , aby rozpocząć prezentację bodźca. Znajdująca się powyżej kamera zacznie nagrywać i śledzić ruchy głowy zwierząt. Podczas prezentacji bodźca kliknij kartę Analiza , aby wyświetlić w czasie rzeczywistym parametry prędkości kątowych (obrót głowy), jakości ścieżki i wyniku. Pod koniec każdej prezentacji bodźca oprogramowanie automatycznie określi, czy przejść do następnego/° (oznaczonego zielonym znacznikiem wyboru), powtórzyć próbę, czy zmniejszyć/° (oznaczone czerwonym znakiem X).</li>
	<li>Jeśli podczas nagrywania oprogramowanie śledzące nieprawidłowo odwróci znaczniki nosa (czerwonego) i ogona (zielonego), naciśnij Ctrl na klawiaturze, aby umożliwić ręczne zastąpienie w celu skorygowania orientacji orzeł-ogon.</li>
	<li>Jeśli zwierzę spadnie z platformy, wstrzymaj próbę, naciskając Pauza ocenę lub klikając spację. Zdejmij tunel manipulacyjny z platformy i użyj go z pokrywą, aby bezpiecznie obchodzić się ze zwierzęciem, aby umieścić je z powrotem na platformie. Gdy zwierzę będzie gotowe, kliknij Wznów ocenę , aby kontynuować badanie.</li>
	<li>Po zakończeniu wszystkich badań kliknij zakładkę Podsumowanie , aby wyświetlić udane próby na zielono, a nieudane próby na czerwono. Próba zakreślona na zielono wskazuje próg ostrości wzroku dla wiewiórki za pomocą kontrastu 12,78%. Ostrożnie wróć zwierzę do jego domowej klatki.</li>
</ol>

<ol><li>Ferguson, R., Miyagishima, K. J., Nadal-Nicolas, F. M., Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+the+rod+pathway+in+cone-dominated+thirteen-lined+ground+squirrels%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Characterizing the rod pathway in cone-dominated thirteen-lined ground squirrels.</a> Front Ophthalmol. 3, 1271882(2023).</li>
<li>Nadal-Nicolas, F. M., Miyagishima, K. J., Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+search+for+the+%26%2334%3Bidyllic%26%2334%3B+animal+model+to+evaluate+ocular+pathologies+and+translate+new+therapies+to+improve+human+health%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">In search for the &#34;idyllic&#34; animal model to evaluate ocular pathologies and translate new therapies to improve human health.</a> Neural Regen Res. 17 (12), 2697-2699 (2022).</li>
<li>Xiao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+the+ground+squirrel+as+a+superb+model+for+retinal+ganglion+cell+disorders+and+optic+neuropathies%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Invest%22%5BJournal%5D)">Establishing the ground squirrel as a superb model for retinal ganglion cell disorders and optic neuropathies.</a> Lab Invest. 101 (9), 1289-1303 (2021).</li>
<li>Yanoga, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sildenafil+citrate+induced+retinal+toxicity-electroretinogram%2C+optical+coherence+tomography%2C+and+adaptive+optics+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Retin+Cases+Brief+Rep%22%5BJournal%5D)">Sildenafil citrate induced retinal toxicity-electroretinogram, optical coherence tomography, and adaptive optics findings.</a> Retin Cases Brief Rep. 12 (Suppl 1), S33-S40 (2018).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug-induced+colour+vision+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Prescrire+Int%22%5BJournal%5D)">Drug-induced colour vision disorders.</a> Prescrire Int. 21 (127), 126-128 (2012).</li>
<li>Widengard, I., Mandahl, A., Tornquist, P., Wistrand, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colour+vision+and+side-effects+during+treatment+with+methazolamide%5BTitle%5D)+AND+%22Eye%22%5BJournal%5D)">Colour vision and side-effects during treatment with methazolamide.</a> Eye. 9 (Pt 1), 130-135 (1995).</li>
<li>Benkner, B., Mutter, M., Ecke, G., Munch, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+visual+performance+in+mice%3A+An+objective+and+automated+system+based+on+the+optokinetic+reflex%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Characterizing visual performance in mice: An objective and automated system based on the optokinetic reflex.</a> Behav Neurosci. 127 (5), 788-796 (2013).</li>
<li>Chang, K., Chen, J., Rajagopalan, A., Chen, D. F., Cho, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testing+visual+function+by+assessment+of+the+optomotor+reflex+in+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Testing visual function by assessment of the optomotor reflex in glaucoma.</a> Methods Mol Biol. 2858, 219-227 (2025).</li>
<li>Mui, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Daily+visual+stimulation+in+the+critical+period+enhances+multiple+aspects+of+vision+through+bdnf-mediated+pathways+in+the+mouse+retina%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Daily visual stimulation in the critical period enhances multiple aspects of vision through bdnf-mediated pathways in the mouse retina.</a> PLoS One. 13 (2), e0192435(2018).</li>
<li>Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+quantification+of+adult+and+developing+mouse+spatial+vision+using+a+virtual+optomotor+system%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 45 (12), 4611-4616 (2004).</li>
<li>Shi, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+optomotor+response-based+visual+function+assessment+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Optimization of optomotor response-based visual function assessment in mice.</a> Sci Rep. 8 (1), 9708(2018).</li>
<li>Kretschmer, F., Tariq, M., Chatila, W., Wu, B., Badea, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+optomotor+and+optokinetic+reflexes+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of optomotor and optokinetic reflexes in mice.</a> J Neurophysiol. 118 (1), 300-316 (2017).</li>
<li>Kretschmer, F., Kretschmer, V., Kunze, V. P., Kretzberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Omr-arena%3A+Automated+measurement+and+stimulation+system+to+determine+mouse+visual+thresholds+based+on+optomotor+responses%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Omr-arena: Automated measurement and stimulation system to determine mouse visual thresholds based on optomotor responses.</a> PLoS One. 8 (11), e78058(2013).</li>
<li>Kretschmer, F., Sajgo, S., Kretschmer, V., Badea, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+system+to+measure+the+optokinetic+and+optomotor+response+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A system to measure the optokinetic and optomotor response in mice.</a> J Neurosci Methods. 256, 91-105 (2015).</li>
<li>Abdeljalil, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+optomotor+response%3A+A+robust+first-line+visual+screening+method+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">The optomotor response: A robust first-line visual screening method for mice.</a> Vision Res. 45 (11), 1439-1446 (2005).</li>
<li>Thaung, C., Arnold, K., Jackson, I. J., Coffey, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presence+of+visual+head+tracking+differentiates+normal+sighted+from+retinal+degenerate+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Presence of visual head tracking differentiates normal sighted from retinal degenerate mice.</a> Neurosci Lett. 325 (1), 21-24 (2002).</li>
<li>Jecrois, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+during+a+developmental+window+prevents+nf1-associated+optic+pathway+gliomas+by+targeting+erk-dependent+migrating+glial+progenitors%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Cell%22%5BJournal%5D)">Treatment during a developmental window prevents nf1-associated optic pathway gliomas by targeting erk-dependent migrating glial progenitors.</a> Dev Cell. 56 (20), 2871-2885.e6 (2021).</li>
<li>Kandoi, S., Martinez, C., Merriman, D. K., Lamba, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+retinal+development+in+13-lined+ground+squirrels%5BTitle%5D)+AND+%22Transl+Vis+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">Characterization of retinal development in 13-lined ground squirrels.</a> Transl Vis Sci Technol. 11 (11), 17(2022).</li>
<li>Kryger, Z., Galli-Resta, L., Jacobs, G. H., Reese, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+topography+of+rod+and+cone+photoreceptors+in+the+retina+of+the+ground+squirrel%5BTitle%5D)+AND+%22Vis+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The topography of rod and cone photoreceptors in the retina of the ground squirrel.</a> Vis Neurosci. 15 (4), 685-691 (1998).</li>
<li>Savignac, H. M., Dinan, T. G., Cryan, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+to+early-life+stress+in+mice%3A+Effects+of+genetic+background+and+stress+duration%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Resistance to early-life stress in mice: Effects of genetic background and stress duration.</a> Front Behav Neurosci. 5, 13(2011).</li>
<li>Hulliger, E. C., Hostettler, S. M., Kleinlogel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Empowering+retinal+gene+therapy+with+a+specific+promoter+for+human+rod+and+cone+on-bipolar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther+Methods+Clin+Dev%22%5BJournal%5D)">Empowering retinal gene therapy with a specific promoter for human rod and cone on-bipolar cells.</a> Mol Ther Methods Clin Dev. 17, 505-519 (2020).</li>
<li>Zhao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microglial+phagocytosis+of+living+photoreceptors+contributes+to+inherited+retinal+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Microglial phagocytosis of living photoreceptors contributes to inherited retinal degeneration.</a> EMBO Mol Med. 7 (9), 1179-1197 (2015).</li>
<li>Wang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pde6+mutation+in+the+rd10+retinal+degeneration+mouse+model+causes+protein+mislocalization+and+instability+and+promotes+cell+death+through+increased+ion+influx%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">The pde6 mutation in the rd10 retinal degeneration mouse model causes protein mislocalization and instability and promotes cell death through increased ion influx.</a> J Biol Chem. 293 (40), 15332-15346 (2018).</li>
<li>Hwang, C. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circadian+rhythm+of+contrast+sensitivity+is+regulated+by+a+dopamine-neuronal+pas-domain+protein+2-adenylyl+cyclase+1+signaling+pathway+in+retinal+ganglion+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Circadian rhythm of contrast sensitivity is regulated by a dopamine-neuronal pas-domain protein 2-adenylyl cyclase 1 signaling pathway in retinal ganglion cells.</a> J Neurosci. 33 (38), 14989-14997 (2013).</li>
<li>Merriman, D. K., Lahvis, G., Jooss, M., Gesicki, J. A., Schill, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+practices+in+a+captive+breeding+colony+of+13-lined+ground+squirrels+%28Ictidomys+tridecemlineatus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Current practices in a captive breeding colony of 13-lined ground squirrels (Ictidomys tridecemlineatus).</a> Lab Anim. 41 (11), 315-325 (2012).</li>
<li>Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ground+squirrel+-+a+cool+model+for+a+bright+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Ground squirrel - a cool model for a bright vision.</a> Semin Cell Dev Biol. 106, 127-134 (2020).</li>
<li>Gudapati, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+assessment+of+visual+function+via+optomotor+response+and+cognitive+function+via+y-maze+in+diabetic+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Behavioral assessment of visual function via optomotor response and cognitive function via y-maze in diabetic rats.</a> J Vis Exp. (164), e61806(2020).</li>
<li>Stojcev, M., Radtke, N., D'amaro, D., Dyer, A. G., Neumeyer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((General+principles+in+motion+vision%3A+Color+blindness+of+object+motion+depends+on+pattern+velocity+in+honeybee+and+goldfish%5BTitle%5D)+AND+%22Vis+Neurosci%22%5BJournal%5D)">General principles in motion vision: Color blindness of object motion depends on pattern velocity in honeybee and goldfish.</a> Vis Neurosci. 28 (4), 361-370 (2011).</li>
<li>Sajdak, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+imaging+of+the+tree+shrew+eye%3A+Wavefront+analysis+and+retinal+imaging+with+correlative+histology%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Eye+Res%22%5BJournal%5D)">Noninvasive imaging of the tree shrew eye: Wavefront analysis and retinal imaging with correlative histology.</a> Exp Eye Res. 185, 107683(2019).</li>
<li>Okawa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+processing+of+photoreceptor+signals+is+required+to+maximize+behavioural+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Optimal processing of photoreceptor signals is required to maximize behavioural sensitivity.</a> J Physiol. 588 (Pt 11), 1947-1960 (2010).</li>
</ol>

Kiyoharu Miyagishima, Francisco Nadal-Nicolás, John Ball i Wei Li deklarują, że nie mają sprzecznych interesów finansowych. Thomas Munch jest właścicielem i dyrektorem ds. badań i rozwoju w Striatech GmbH. Boris Benkner jest założycielem i dyrektorem generalnym Striatech GmbH.

Kroki krytyczne
Ułatwianie wejścia do tunelu - Jednym z ważnych punktów do rozważenia jest to, że wiewiórki wymagają, aby wydrukowany w 3D zespół obudowy służył jako tymczasowa pokrywa dla akrylowego prostokątnego tunelu; Bez tego nie wejdą łatwo. W naszym obiekcie 13-liniowe wiewiórki ziemne są regularnie trzymane w czerwonym cylindrze wielkości szczura (długość: 15,24 cm, średnica: 7,62 cm). Celem obudowy wydrukowanej w 3D jest zapoznanie się z ich tunelami wzbogacającymi, c...

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.

<table><tbody><tr><td>Akumulatorowy zestaw narzędzi obrotowych litowo-jonowych 12 V Max</td><td>Dremel 8220</td><td>F0138220JA</td><td>Do cięcia i polerowania akrylowej rurki kwadratowej. https://www.dremel.com/us/en/p/8220-1-28-f0138220aa</td></tr><tr><td>6-0 POWLEKANY VICRYL (poliglaktyna 910) Szew</td><td>Etyka</td><td>Zobacz materiał J670G</td><td>Do szycia powieki. https://www.ethicon.com/na/epc/code/j670g?lang=en-default</td></tr><tr><td>Przezroczysta bezbarwna kwadratowa rurka akrylowa (2 "x 12")</td><td>Centrum Plastyki Kanałowej</td><td>Galaktyka RT-300161</td><td>Przezroczysty prostokątny tunel (dla myszy). https://www.canalplastic.com/products/clear-colorless-acrylic-square-tube</td></tr><tr><td>Przezroczysta bezbarwna akrylowa kwadratowa tuba (3 "x 12")</td><td>Centrum Plastyki Kanałowej</td><td>Przekaźnik RT-300168</td><td>Przezroczysty prostokątny tunel (dla wiewiórki). https://www.canalplastic.com/products/clear-colorless-acrylic-square-tube</td></tr><tr><td>DREMEL EZ SpeedClic: Tarcze tnące z tworzywa sztucznego</td><td>Dremel</td><td>Zobacz materiał SC476</td><td>Do cięcia kwadratowej rurki akrylowej</td></tr><tr><td>Drukarka 3D F270</td><td>Stratasys (Stratasys)</td><td></td><td>Do drukowania inżynieryjnych modeli 3D platform. https://support.stratasys.com/en/printers/fdm-legacy/uprint</td></tr><tr><td>Fluriso (Izofluran)</td><td>VetOne&nbsp;</td><td>502017</td><td>Znieczulenie ogólne. Płyn do inhalacji. http://vetone.net/Default/GetFile?id=7dda0c60-45fa-e711-bf2e-0024e8785118</td></tr><tr><td>FreeCAD 1.0&nbsp;</td><td></td><td></td><td>Parametryczny modeler 3D typu open source</td></tr><tr><td>Oprogramowanie Igor Pro Wersja 6.3.7.2</td><td>WaveMetrics, Inc</td><td></td><td>Do wykreślania wykresów. https://www.wavemetrics.com/</td></tr><tr><td>Niskoprofilowe maski anestezjologiczne do tradycyjnych waporyzatorów &nbsp; dla SomnoFlo. Extra Large (zwierzęta powyżej 300 g)&nbsp;</td><td>Korporacja naukowa Kent</td><td>SOMNO-0804 powiedział:</td><td>Do znieczulenia ogólnego. https://www.kentscientific.com/products/low-profile-anesthesia-masks-for-somnosuite/</td></tr><tr><td>MakerBot Print dla systemu Windows w wersji 4.10.1.2056</td><td>MakerBot Industries, LLC</td><td></td><td>Oprogramowanie do orientowania części do druku</td></tr><tr><td>Biurkowa drukarka 3D MakerBot Replicator (5. generacji)</td><td>MakerBot Industries, LLC</td><td>MP05825</td><td>Do druku 3D prototypowe wersje platform. https://www.rnd-tech.com/product/makerbot-replicator-desktop-3d-printer-5th-gen/</td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Firmy Microsoft</td><td></td><td>Arkusz kalkulacyjny do analizy danych. microsoft.com/en-us/microsoft-365/excel</td></tr><tr><td>Uniwersalne skórzane rękawice robocze</td><td>Przemysł Steiner</td><td>Zobacz materiał SPC02</td><td>Do obchodzenia się z wiewiórkami. https://www.steinerindustries.com/leather-palm/product/steiner-spc02-leather-palm-work-glove</td></tr><tr><td>OptoDrum Plus</td><td>PRĄŻKI. TECH</td><td></td><td>Komercyjne urządzenie do pomiaru odruchu optomotorycznego (ostrość wzroku i wrażliwość na kontrast) https://stria.tech/products/optodrum/&nbsp;</td></tr><tr><td>Oprogramowanie OptoDrum w wersji 1.7.3</td><td>PRĄŻKI. TECH</td><td></td><td>Oprogramowanie do wykonywania zautomatyzowanych pomiarów odruchu optomotorycznego.</td></tr><tr><td>Peroxigard Produkt gotowy do użycia (środek czyszczący/dezynfekujący)&nbsp;</td><td>Peroxigard powiedział:</td><td>PRTU242101</td><td>Czyszczenie/dezynfekcja platformy i kwadratowej rurki akrylowej między eksperymentami. https://peroxigard.com/product-information/rtu/</td></tr><tr><td>Aparat anestezjologiczny Pureline M6000 z koncentratorem O2</td><td>Penn Veterinary Supply, Inc.</td><td>SUPM6000</td><td>Do znieczulenia zwierząt. https://www.pennvet.com/customer/portal/catalog/home?urile=wcm:path%3APennVet+Catalog/Product+Catalog/SUPM6000/Pureline+M6000+Anesthesia+Mach+w_O2+Conc</td></tr><tr><td>Drukarka 3D uPrint SE Plus</td><td>Stratasys (Stratasys)</td><td></td><td>Do drukowania inżynieryjnych modeli 3D platform. https://www.makerbot.com/makerbot-print/</td></tr><tr><td>Biały, nieprzezroczysty filament MakerBot PLA, duża szpula do Replicator+ (0,9kg, 2lb)</td><td>MakerBot Industries, LLC</td><td>MP05780</td><td>Filament do druku 3D platform. https://store.ultimaker.com/3d-printer-materials/replicator-series-materials/makerbot-pla-material-large-spool-for-replicator</td></tr><tr><td>Leczenie farmakologiczne</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Siarczany neomycyny i polimyksyny B i bacytracyna Maść okulistyczna cynkowa, USP</td><td>Bausch & Lomb</td><td>Przekaźnik RX-0069</td><td>Potrójny antybiotyk okulistyczny do zapobiegania infekcjom oczu</td></tr><tr><td>Chlorowodorek proparakainy 0,5%</td><td>Akorn powiedział:</td><td>17478-263-12</td><td>Znieczulenie miejscowe do wkraplania okulistycznego</td></tr></tbody></table>

nieawersyjne unieruchomienie zwierząt umożliwiające rejestrację odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych

Non-aversive Animal Restraint Enabling Recording of Optomotor Reflex in Ground Squirrels

Odruch optomotoryczny (OMR) zapewnia behawioralną ocenę wrażliwości zwierzęcia na kontrast i ostrości wzroku. Myszy lub szczury są zwykle umieszczane ręcznie bezpośrednio na małej okrągłej platformie; Jednak obchodzenie się ze zwierzętami w ten sposób może stymulować stres i niepokój, które wprowadzają czynniki zakłócające podczas interpretacji danych. Wykazano, że nieawersyjne metody obchodzenia się, takie jak podnoszenie myszy lub szczurów w znajomym tunelu/rurze, mogą zmniejszyć lęk. Jest to szczególnie interesujące w badaniach, w których zwierzęta wykazują zwiększony stres, nadpobudliwość lub dysfunkcję motoryczną, co skutkuje niemożnością pozostania na platformie. Zespół kierowany przez dr Kiyoharu J. Miyagishima i Francisco M. Nadal-Nicolása przeprojektował konwencjonalną platformę OMR, aby zapewnić półzamknięte zabezpieczenie. Dzięki temu po raz pierwszy możliwe jest zarejestrowanie odruchu optomotorycznego u 13-rzędowej wiewiórki ziemnej, która jest jednym z niewielu ssaków, które widzą kolory. Ma wizualną smugę z dużą gęstością czopków, podobną do ludzkiej plamki żółtej, co stanowi atrakcyjny model do badania wpływu na czopkowy układ wzrokowy.

OMR uznaje się za udany, gdy oprogramowanie zidentyfikuje próg wizualny określony na podstawie wyników zwierzęcia w próbach dyskryminacji częstotliwości przestrzennej. Konkretnie, próg definiuje się następująco: dwie udane próby przy danej częstotliwości przestrzennej (mierzonej w cyc/°), po których następują trzy nieudane próby przy kolejnej, wyższej częstotliwości przestrzennej. OMR przeprowadzono na wiewiórkach ziemnych 13-pręgowanych (w wieku od 6 do 8 miesięcy), używając standardowej okrągłej płaskiej platformy (<st...

Protokół opisuje, jak zmierzyć odpowiedź optomotoryczną u wiewiórek ziemnych z 13 rzędami, gatunkiem z dominacją stożków z cechami siatkówki przypominającymi ludzką plamkę żółtą. Konstrukcja platformy usprawnia obsługę i zmniejsza niepokój, poprawiając zdolność zwierzęcia do pozostawania na podniesionej platformie, umożliwiając nieinwazyjną ocenę zmian w funkcjach wzrokowych.

Nieawersyjne unieruchomienie zwierząt umożliwiające rejestrację odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych

The optomotor reflex (OMR) provides a behavioral assessment of an animal's contrast sensitivity and visual acuity. Mice or rats are typically placed ...

OMR jest szeroko stosowany do badań przesiewowych wad wzroku, ale jest ograniczony do tradycyjnych modeli, takich jak myszy i szczury. Zaprojektowana przez nas platforma umożliwia nagrania z 13 linii wiewiórek ziemnych, które mają bogatą w stożki smugę wizualną przypominającą ludzką plamkę żółtą.Powtarzające się ucieczki atam lub nieuważne zachowanie eksploracyjne może zakłócić nagrywanie, pogarszając dokładność i ograniczając wielkość próbki.Połączenie platformy ze znanym urządzeniem do przenoszenia, takim jak rurka, sprzyja szybkiemu przyzwyczajeniu, zmniejsza zachowania podobne do lęku, minimalizuje stres i zmniejsza ryzyko upadków.Wiewiórki ziemne często mają problemy ze stabilnością na standardowej okrągłej platformie, ale nowa, częściowo zamknięta konstrukcja poprawia zaangażowanie i umożliwia gromadzenie danych odnawialnych bez rozległej aklimatyzacji lub pozytywnego wzmocnienia.Możliwość rejestrowania ssaków z dominacją czopków otwiera nowe możliwości badania skutków ubocznych oczu wywołanych przez leki, w tym zmian w widzeniu kolorów.[Narrator] Aby rozpocząć, przetrzyj platformę i zespół obudowy kwadratowej rurki za pomocą środka czyszczącego i dezynfekującego w celu wyeliminowania niechcianych sygnałów węchowych, rozerwij kawałek ręcznika papierowego o wymiarach około 50 na 50 milimetrów i złóż go tak, aby przykrył górną powierzchnię cokołu. Umieść wydrukowaną w 3D platformę na cokole o wysokości 14 cali ze złożonym ręcznikiem papierowym na miejscu. Zakładając skórzane rękawice robocze, delikatnie poprowadź zwierzę do zespołu obudowy z kwadratową rurą. Przenieś zwierzę na arenę, umieszczając zespół wybiegu na platformie. Teraz ostrożnie odłącz zdejmowaną górną obudowę, pozostawiając zwierzę wewnątrz przezroczystej kwadratowej rurki z wytłaczanym akrylem na platformie. Zamknąć drzwi do systemu refleksyjnego optomotorycznego. Zazwyczaj testy ostrości wzroku na gryzoniach są wykonywane przy użyciu standardowego ustawienia kontrastu 100%. Jednak wiewiórki mogą widzieć znacznie poza częstotliwością przestrzenną myszy i szczurów, a nawet poza ograniczeniami oprogramowania, które wynoszą maksymalnie dwa cykle na stopień. Przy dwóch cyklach na stopień każdy pasek ma średnio 5,3 piksela szerokości. Teraz ustaw prędkość obrotową na 12 stopni na sekundę. Po zaimportowaniu pliku ze śladem wiewiórki przejdź do zakładki ustawień, upewnij się, że przesunięcie progu tła jest ustawione na 17, minimalny rozmiar zwierzęcia jest ustawiony na 30 pikseli, a maksymalna szerokość ogona na 1% rozmiaru. Sprawdź, czy cechy zwierzęcia są prawidłowo śledzone w panelu wideo. Jeśli nie, stopniowo dostosuj przesunięcie, aż śledzenie będzie dokładne. W ustawieniach kamery upewnij się, że opcja odwrócenia wideo i ręczne sterowanie kamerą nie są zaznaczone, a światło podczerwone jest wyłączone. Poszerz obszar zainteresowania, aby pomieścić wiewiórkę, jeśli wychyli się poza otwór rurki. Ustaw pozycję na X 359, Y 237, a rozmiar na X 570, Y 455. Następnie wybierz konfigurację sesji z górnego panelu. W sekcji klatki schodowej ustaw szacowane wartości ostrości przestrzennej. Wprowadź 1,8 cyklu na stopień dla oczekiwanej ostrości, 0,5 cyklu na stopień dla optymalnej rozdzielczości bodźca i 0,1 cyklu na stopień dla rozdzielczości pomiaru. Następnie ustaw liczbę wymaganych potwierdzeń w ustawieniach klatki schodowej. Wprowadź trzy potwierdzenia dla prób zakończonych niepowodzeniem i dwa dla prób zakończonych sukcesem. Aby uzyskać kryteria testowe, zablokuj kontrast na 12,78%, a prędkość obrotową na 12 stopni na sekundę. Po zablokowaniu dwóch z trzech parametrów zaznacz pole obok opcji automatycznego ustawiania parametrów, gdy stanie się aktywny, a następnie ustaw kierunek obrotu w oparciu o oczekiwaną lokalizację upośledzenia wzroku. Użyj stymulacji zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby ocenić lewe oko lub użyj stymulacji zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do oceny obustronnej. Teraz kliknij rozpocznij próbę, aby rozpocząć prezentację bodźca. Podczas odtwarzania bodźca kliknij kartę analizy, aby monitorować prędkości kątowe, jakość śledzenia i wynik w czasie rzeczywistym. Na koniec każdej próby oprogramowanie automatycznie wskaże, czy należy przyspieszyć, powtórzyć lub zmniejszyć cykl na stopień w zależności od wydajności. Jeśli oprogramowanie nieprawidłowo przełączy czerwony nos i zielony znacznik ogona podczas śledzenia, naciśnij sterujący, aby aktywować ręczne sterowanie i skorygować orientację ogona głowy. Jeśli zwierzę opuści platformę, wstrzymaj próbę za pomocą opcji pauzy oceny lub spacji. Użyj tunelu manipulacyjnego z pokrywą, aby bezpiecznie przywrócić zwierzę na platformę i kliknij wznów ocenę, aby kontynuować próbę. Po zakończeniu wszystkich badań kliknij kartę podsumowania, aby wyświetlić wyniki. Udane próby będą wyświetlane na zielono, a nieudane na czerwono. Próba w zielonym kółku wskazuje próg ostrości wzroku. Na koniec ostrożnie wróć zwierzę do jego domowej klatki. Zwierzęta umieszczone na standardowej okrągłej płaskiej platformie do testu OMR niezmiennie odpadały i nie były w stanie ukończyć automatycznej oceny progu wzrokowego w ciągu wyznaczonych 10 minut. W przeciwieństwie do tego, zwierzęta umieszczone na nieawersyjnej platformie z tunelem manipulacyjnym pomyślnie wykonały pomiary OMR we wszystkich przypadkach bez wcześniejszej aklimatyzacji lub warunkowania nagrody. Zmodyfikowany tunel pozwolił zwierzęciu na zmianę orientacji i oglądanie bodźców z dowolnego kierunku, wzmacniając naturalne zachowanie podczas testów. Oprogramowanie śledzące z powodzeniem monitorowało ruchy głowy, gdy zwierzę reagowało na bodźce kierunkowe. Nakładanie się na siebie klatek w odstępie dwóch sekund wykazało odruchowe śledzenie głowy w odpowiedzi na bodźce wzrokowe. Analiza w czasie rzeczywistym w oprogramowaniu odróżniała się wizualnie od przypadkowych ruchów głowy, korelując z oknami prezentacji bodźców. Korzystając z metody schodów, oprogramowanie szybko określiło progi wizualne, przy czym większość bodźców wymagała prezentacji poniżej 30 sekund.

non-aversive-animal-restraint-enabling-recording-optomotor-reflex

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Komórki zwojowe siatkówki przekazują informacje wizualne z oka do mózgu za pomocą sekwencji potencjałów czynnościowych. W niniejszym materiale demonstrujemy sposób rejestracji potencjałów czynnościowych pojedynczych komórek zwojowych in vivo u znieczulonych szczurów.

Rejestracja pojedynczych jednostek In vivo z skrzyżowania wzrokowego szczura

Wideookulografia jest bardzo ilościową metodą badania sprawności motorycznej oczu, a także uczenia się motorycznego. W niniejszym materiale opisujemy sposób przeprowadzania wideookulografii u myszy. Zastosowanie tej techniki u myszy zdrowych, leczzonych farmakologicznie lub modyfikowanych genetycznie stanowi potężne narzędzie badawcze do zgłębiania fizjologii leżącej u podstaw zachowań motorycznych.

Wideookulografia u myszy

Ten film pokazuje, jak rejestrować elektroretinogram (ERG) i wizualny potencjał wywołany (VEP) u przytomnego szczura. Szczur, z chirurgicznie wszczepionymi elektrodami, jest najpierw przystosowany do ciemności. Po zastosowaniu kropli rozszerzających zwierzę umieszcza się w unieruchomieniu i umieszcza w misce Ganzfelda. Następnie rejestrowane są sygnały ERG i VEP.

Zapis elektroretinogramu i wizualnego potencjału wywołanego u szczura

Ten protokół opisuje projektowanie i chirurgiczne wszczepienie mechanizmu krępującego głowę do monitorowania aktywności neuronalnej w podkorowych strukturach mózgu u szczurów czujnych.  Wyznacza procedury izolowania pojedynczych neuronów w konfiguracji przyściennej i skutecznego identyfikowania ich lokalizacji anatomicznych.

Monitorowanie i lokalizacja pojedynczych neuronów w podkorowych strukturach mózgu czujnych, skrępowanych głową szczurów

Ten protokół opisuje, jak tymczasowo i zdalnie wyciszyć aktywność neuronalną w dyskretnych obszarach mózgu, podczas gdy szczury są zaangażowane w zadania związane z uczeniem się i pamięcią. Podejście to łączy farmakogenetykę (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) z paradygmatem behawioralnym (sensoryczne warunkowanie wstępne), które ma na celu rozróżnienie różnych elementów uczenia się.

Metoda zdalnego wyciszania aktywności neuronalnej u gryzoni podczas dyskretnych faz uczenia się

Prezentowany tutaj preparat do kondycjonowania mrugania oczami sygnalizowanego przez wąsy u myszy z głową precyzyjnie stymuluje określone wąsy, jednocześnie pozwalając myszom poruszać się na cylindrycznym bieżni. Bodziec warunkowy stymulacją wąsów (CS) w połączeniu z bodźcem bezwarunkowym wstrząsu okołooczodołowego (US) skutkuje niezawodnym uczeniem się asocjacyjnym na tym aparacie.

Klasyczne kondycjonowanie mrugnięcia oczami sygnalizowane wąsem u myszy z głową

Ten protokół opisuje jednoczesny pomiar elektroretinogramu i wzrokowych potencjałów wywołanych u znieczulonych szczurów.

Jednoczesna rejestracja elektroretinografii i wzrokowych potencjałów wywołanych u znieczulonych szczurów

Pokazujemy chirurgiczne implanty i procedury rejestrujące do pomiaru wizualnych sygnałów elektrofizjologicznych z oka (elektroretinogram) i mózgu (wizualny potencjał wywołany) u przytomnych szczurów, co jest bardziej analogiczne do stanu ludzkiego, gdzie nagrania są prowadzone bez zakłóceń znieczulenia.

Implantacja i rejestracja bezprzewodowego elektroretinogramu i wizualnego potencjału wywołanego u świadomych szczurów

Prezentowany protokół powoduje uporczywy konflikt sensoryczny w eksperymentach mających na celu badanie długoterminowej nauki. Nosząc na stałe urządzenie na głowie, myszy są stale narażone na niedopasowanie sensoryczne między bodźcami wzrokowymi i przedsionkowymi podczas swobodnego poruszania się w klatkach domowych.

Długotrwały konflikt sensoryczny u swobodnie zachowujących się myszy

Celem tego protokołu jest scharakteryzowanie nowego modelu neurodegeneracji jaskry opartej na 360° termicznej kauteryzacji rąbkowego splotu naczyniowego, wywołującej podostre nadciśnienie oczne.

Kauteryzacja pełnego koła rąbka splotu naczyniowego w przypadku jaskry wywołanej chirurgicznie u gryzoni

Tutaj opisujemy standardowy protokół do ilościowego określania odruchu optokinetycznego. Łączy w sobie wirtualną stymulację bębna i wideookulografię, a tym samym umożliwia precyzyjną ocenę selektywności cech zachowania i jego plastyczności adaptacyjnej.

Kwantyfikacja selektywności cech wzrokowych odruchu optokinetycznego u myszy

Poznaj nieawersyjną metodę rejestracji odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych z siatkówką bogatą w czopki, podobną do ludzkiej plamki. To podejście zwiększa dokładność pomiarów funkcji wzrokowej i redukuje stres zwierząt podczas badań.

Nieawersyjne unieruchomienie zwierząt umożliwiające rejestrację odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych

Przeglądaj więcej filmów