Vídeo oculografia-in Mice

Vídeo oculografia é um método muito quantitativa para investigar o desempenho do motor ocular, bem como a aprendizagem motora. Aqui, nós descrevemos como medir vídeo-oculografia em camundongos. Aplicando esta técnica em normal, farmacologicamente-tratados ou camundongos geneticamente modificados é uma poderosa ferramenta de pesquisa para explorar a fisiologia subjacente de comportamentos motores.

O objetivo geral deste procedimento é realizar vídeo o iconografia em camundongos. Isso é feito primeiro equipando o mouse com uma construção de pedestal em seu crânio, que permite a imobilização de sua cabeça em um limitador de corpo de cabeça especial. O segundo passo é colocar o mouse na configuração do vídeo e calibrar o sistema de rastreamento de pupila de vídeo.

Em seguida, os movimentos oculares são registrados enquanto o sistema oculomotor é ativado usando um grande repertório de estímulos cinéticos vestibulares e ópticos. A etapa final é analisar esses movimentos oculares. Em última análise, a iconografia do vídeo O em camundongos normais, tratados farmacologicamente ou geneticamente modificados pode ser usada para explorar a fisiologia dos comportamentos motores.

Embora esse método possa fornecer informações sobre o sistema motor ocular, ele também pode ser aplicado para estudar doenças com origem cerebelar, vestibular ou ocular usando mutantes de camundongos que imitam patologias humanas. Para iniciar este procedimento, anestesie o camundongo em uma câmara de gás com uma mistura de isof, flúor e oxigênio. Em seguida, mantenha a anestesia administrando o gás através de uma máscara.

Em seguida, use uma almofada de aquecimento e um sensor térmico anal para manter a temperatura corporal do mouse em 37 graus Celsius. Em seguida, aplique a pomada para os olhos para proteger os olhos do ressecamento, raspe o pelo dorsal craniano e limpe a área cirúrgica. Depois, faça uma incisão na linha média para expor a superfície craniana dorsal do crânio, limpe e seque a superfície.

Em seguida, aplique uma gota de ácido fosfórico de bgma em Lambda. Após 15 segundos, remova o condicionamento, limpe a superfície craniana com solução salina e seque-a novamente. Aplique uma gota de opti bond prime no topo da superfície craniana gravada e ar.

Seque por 30 segundos. Em seguida, adicione uma gota de adesivo opti bond em cima do opti bond prime. Cure com luz ultravioleta por um minuto.

Depois disso, cubra a camada adesiva com uma fina camada de composto de carisma. O conector com orifício do parafuso magnético e os locais de fixação estão embutidos no composto. Em seguida, cure o compósito com luz UV.

Novamente, se necessário, aplique camadas adicionais de compósito e catalire-as com luz. Permita que o rato se recupere por pelo menos três dias após a cirurgia. O próximo passo é colocar o mouse no limitador e fixar sua cabeça no limitador com o ímã e um parafuso, montar a cabeça do mouse e o limitador do corpo em uma plataforma XY.

Usando a plataforma XY, coloque a cabeça do mouse acima do centro do toca-discos para que o mouse possa ser movido sobre o pitch Ya e os eixos de rolagem. Em seguida, coloque a cabeça no ângulo correto de inclinação e rotação, alinhando o olho usando a imagem visual do olho gerada pelo sistema de varredura ocular. Agora o toca-discos está conectado a um motor servo controlado CA.

A posição da mesa giratória é monitorada com um potenciômetro conectado ao eixo da plataforma giratória. A plataforma giratória é coberta por uma tela cilíndrica circundante com um padrão de pontos aleatórios, que também é equipada com um motor servo controlado CA. A posição da tela cilíndrica é monitorada por um potenciômetro acoplado ao seu eixo.

A tela pode ser iluminada por uma luz halógena. O movimento do toca-discos e da tela ao redor é controlado por um computador conectado a uma interface de entrada e saída. Os sinais de posição da plataforma giratória e da tela circundante são filtrados por uma frequência de corte de 20 hertz digitalizada pela interface de entrada e saída e armazenada neste computador.

O olho do rato é iluminado por três emissores infravermelhos. Dois são fixados na plataforma giratória e o terceiro é conectado à câmera. Este terceiro emissor produz uma reflexão de referência da córnea, que é usada durante o procedimento de calibração e durante as gravações do movimento ocular.

Uma câmera CCD infravermelha equipada com uma lente de zoom é conectada ao toca-discos e é focada na cabeça do mouse. No centro do toca-discos. A câmera pode ser desbloqueada e movida em torno do eixo da plataforma giratória em exatamente 20 graus.

Durante o procedimento de calibração. O sinal de vídeo é então processado por um sistema de rastreamento ocular, que pode rastrear a pupila e referenciar o reflexo da córnea na direção horizontal e vertical a uma taxa de amostragem de 120 hertz. Em seguida, os sinais de referência da posição de referência da córnea, posição da pupila e tamanho das pessoas são digitalizados pela interface de entrada e saída e são armazenados no mesmo arquivo que a tabela e os sinais de posição da tela ao redor para calibrar os movimentos oculares, ajustar a posição da cabeça do mouse com a câmera de forma que a imagem de vídeo da pupila esteja situada no meio do monitor e a representação da referência de referência da córnea está localizado na linha média vertical do olho diretamente acima da pupila.

Em seguida, mova a câmera várias vezes em um pico de 20 graus. Pico em torno do eixo vertical da plataforma giratória. Use as posições da pupila rastreada e a referência da córnea de referência registrada nas posições extremas da câmera para calcular o raio de rotação da pupila.

Repita essas etapas várias vezes sob várias condições de iluminação para determinar a relação entre o tamanho da pupila e a rotação da pupila. Em seguida, componha a curva de correção de rotação de uma pupila. Agora calcule a posição angular do olho medindo a posição de referência da córnea, a posição da pupila e o tamanho da pupila.

O valor de rotação da pupila pode ser extraído da curva de correção de rotação da pupila e a posição angular do olho pode ser calculada usando a seguinte fórmula. O experimento de movimento ocular VVOR é demonstrado aqui. Agora, converta as posições dos olhos, as posições da mesa e as posições da tela ao redor em posições angulares.

Em seguida, diferencie e filtre as posições angulares da mesa ocular e da tela circundante com um filtro Butterworth Lowpass. Usando uma frequência de corte de 20 hertz sub, remova o secod do sinal de velocidade ocular usando um limite de detecção de 40 graus por segundo. Em seguida, a média da tabela e dos sinais de velocidade ocular usando cada ciclo individual no teste ajusta os sinais médios com uma função apropriada.

Em geral, uma estimulação de velocidade senoidal é usada e os ciclos médios são equipados com uma função de sinal ou cosseno. Este filme mostra como os movimentos oculares são gerados pela rotação da tela circundante para causar reflexo optocinético girando a tela circundante em uma faixa de frequência de 0,2 a um hertz com uma amplitude de 1,6 graus. O sistema cinético óptico do mouse mostra-se mais eficiente na faixa de baixa frequência do que na faixa de alta frequência.

Aqui está outro filme para mostrar como os movimentos dos olhos são gerados. Girando o mouse no escuro para causar o reflexo ocular vestibular, girando a plataforma giratória em uma faixa de frequência de 0,2 a um hertz com uma amplitude de 1,6 graus. O sistema ocular vestibular do camundongo mostra-se mais eficiente na faixa de alta frequência do que na faixa de baixa frequência.

Aqui mostra outro filme sobre como os movimentos oculares são gerados girando o mouse na luz para causar reflexo ocular vestibular visualmente aprimorado girando a plataforma giratória em uma faixa de frequência de 0,2 a um hertz com uma amplitude de 1,6 graus enquanto a tela ao redor está bem iluminada, que o mouse é mostrado para gerar movimentos oculares de compensação eficientes em toda a faixa de frequência. E este filme mostra como o aprendizado motor foi realizado aumentando adaptativamente o reflexo ocular vestibular. Usando um paradigma de treinamento fora de fase, girar a plataforma giratória fora de fase com a tela ao redor aumenta o ganho de VOR deste mouse.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como realizar um vídeo ocul em camundongos.