Name: Quantificação da Seletividade Visual do Reflexo Optocinético em Camundongos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-23T13:40:00.000+00:00
Duration: 9 min 28 s
Description: Aprenda a quantificar o reflexo optocinético em camundongos usando video-oculografia e estímulo virtual. Este método padronizado permite analisar a plasticidade visual e comparar condições normais e patológicas com alta precisão.

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Somos gratos a Yingtian He por compartilhar dados de ajuste de direção. Este trabalho foi apoiado por subsídios da Fundação Canadense de Inovação e Fundo de Pesquisa de Ontário (CFI/ORF projeto no. 37597), NSERC (RGPIN-2019-06479), CIHR (Project Grant 437007) e Connaught New Researcher Awards.

Avaliação das respostas do reflexo optocinético em camundongos: um novo protocolo de alta precisão

<ol><li>Gerhard, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroscience.+5th+Edition%5BTitle%5D)+AND+%22Yale+Journal+of+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Neuroscience. 5th Edition.</a> Yale Journal of Biology and Medicine. , (2013).</li>
<li>Distler, C., Hoffmann, K. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDistler%2C+C+%22The+Oxford+Handbook+of+Eye+Movement%22">The Oxford Handbook of Eye Movement</a>. , Oxford University Press. 65-83 (2011).</li>
<li>Sereno, A. B., Bolding, M. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSereno%2C+AB+%22Executive+Functions%3A+Eye+Movements+and+Human+Neurological+Disorders%22">Executive Functions: Eye Movements and Human Neurological Disorders</a>. , Elsevier. (2017).</li>
<li>Giolli, R. A., Blanks, R. H. I., Lui, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+accessory+optic+system%3A+basic+organization+with+an+update+on+connectivity%2C+neurochemistry%2C+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">The accessory optic system: basic organization with an update on connectivity, neurochemistry, and function.</a> Progress in Brain Research. 151, 407-440 (2006).</li>
<li>Liu, B. H., Huberman, A. D., Scanziani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortico-fugal+output+from+visual+cortex+promotes+plasticity+of+innate+motor+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cortico-fugal output from visual cortex promotes plasticity of innate motor behaviour.</a> Nature. 538 (7625), 383-387 (2016).</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+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (12), 4611-4616 (2004).</li>
<li>Stahl, J. S., van Alphen, A. M., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+video+and+magnetic+search+coil+recordings+of+mouse+eye+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A comparison of video and magnetic search coil recordings of mouse eye movements.</a> Journal of Neuroscience Methods. 99 (1-2), 101-110 (2000).</li>
<li>Faulstich, B. M., Onori, K. A., du Lac, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+plasticity+and+development+of+mouse+optokinetic+and+vestibulo-ocular+reflexes+suggests+differential+gain+control+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of plasticity and development of mouse optokinetic and vestibulo-ocular reflexes suggests differential gain control mechanisms.</a> Vision Research. 44 (28), 3419-3427 (2004).</li>
<li>Katoh, A., Kitazawa, H., Itohara, S., Nagao, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+characteristics+and+adaptability+of+mouse+vestibulo-ocular+and+optokinetic+response+eye+movements+and+the+role+of+the+flocculo-olivary+system+revealed+by+chemical+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Dynamic characteristics and adaptability of mouse vestibulo-ocular and optokinetic response eye movements and the role of the flocculo-olivary system revealed by chemical lesions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 95 (13), 7705-7710 (1998).</li>
<li>Cahill, H., Nathans, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+optokinetic+reflex+as+a+tool+for+quantitative+analyses+of+nervous+system+function+in+mice%3A+application+to+genetic+and+drug-induced+variation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The optokinetic reflex as a tool for quantitative analyses of nervous system function in mice: application to genetic and drug-induced variation.</a> PLoS One. 3 (4), 2055(2008).</li>
<li>Cameron, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+optokinetic+response+as+a+quantitative+measure+of+visual+acuity+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">The optokinetic response as a quantitative measure of visual acuity in zebrafish.</a> Journal of Visualized Experiments. (80), 50832(2013).</li>
<li>de Jeu, M., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Video-oculography+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Video-oculography in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3971(2012).</li>
<li>Kodama, T., du Lac, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+acceleration+of+visually+evoked+smooth+eye+movements+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Adaptive acceleration of visually evoked smooth eye movements in mice.</a> The Journal of Neuroscience. 36 (25), 6836-6849 (2016).</li>
<li>Doering, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modified+Ca%28v%291.4+expression+in+the+Cacna1f%28nob2%29+mouse+due+to+alternative+splicing+of+an+ETn+inserted+in+exon+2%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Modified Ca(v)1.4 expression in the Cacna1f(nob2) mouse due to alternative splicing of an ETn inserted in exon 2.</a> PLoS One. 3 (7), e2538(2008).</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+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Optimization of optomotor response-based visual function assessment in mice.</a> Scientific Reports. 8 (1), 9708(2018).</li>
<li>Waldner, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+expression+of+Cacna1f+rescues+vision+and+retinal+morphology+in+a+mouse+model+of+congenital+stationary+night+blindness+2A+%28CSNB2A%29%5BTitle%5D)+AND+%22Translational+Vision+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Transgenic expression of Cacna1f rescues vision and retinal morphology in a mouse model of congenital stationary night blindness 2A (CSNB2A).</a> Translational Vision Science & Technology. 9 (11), 19(2020).</li>
<li>Tabata, H., Shimizu, N., Wada, Y., Miura, K., Kawano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initiation+of+the+optokinetic+response+%28OKR%29+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Initiation of the optokinetic response (OKR) in mice.</a> Journal of Vision. 10 (1), 1-17 (2010).</li>
<li>Al-Khindi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+transcription+factor+Tbx5+regulates+direction-selective+retinal+ganglion+cell+development+and+image+stabilization%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">The transcription factor Tbx5 regulates direction-selective retinal ganglion cell development and image stabilization.</a> Current Biology. 32 (19), 4286-4298 (2022).</li>
<li>Harris, S. C., Dunn, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymmetric+retinal+direction+tuning+predicts+optokinetic+eye+movements+across+stimulus+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Asymmetric retinal direction tuning predicts optokinetic eye movements across stimulus conditions.</a> eLife. 12, e81780(2023).</li>
<li>van Alphen, B., Winkelman, B. H., Frens, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+optokinetic+eye+movements+in+the+C57BL%2F6J+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional optokinetic eye movements in the C57BL/6J mouse.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 51 (1), 623-630 (2010).</li>
<li>Stahl, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+channelopathy+mutants+and+their+role+in+ocular+motor+research%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+the+New+York+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Calcium channelopathy mutants and their role in ocular motor research.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 956, 64-74 (2002).</li>
<li>Endo, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+involvement+of+G-substrate+in+motor+learning+revealed+by+gene+deletion%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Dual involvement of G-substrate in motor learning revealed by gene deletion.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (9), 3525-3530 (2009).</li>
<li>Thomas, B. B., Seiler, M. J., Sadda, S. R., Coffey, P. J., Aramant, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optokinetic+test+to+evaluate+visual+acuity+of+each+eye+independently%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Optokinetic test to evaluate visual acuity of each eye independently.</a> Journal of Neuroscience Methods. 138 (1-2), 7-13 (2004).</li>
<li>Burroughs, S. L., Kaja, S., Koulen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+deficits+in+spatial+visual+function+of+mouse+models+for+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Quantification of deficits in spatial visual function of mouse models for glaucoma.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (6), 3654-3659 (2011).</li>
<li>Wakita, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+regulations+of+vestibulo-ocular+reflex+and+optokinetic+response+by+%CE%B2-+and+%CE%B12-adrenergic+receptors+in+the+cerebellar+flocculus%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Differential regulations of vestibulo-ocular reflex and optokinetic response by β- and α2-adrenergic receptors in the cerebellar flocculus.</a> Scientific Reports. 7 (1), 3944(2017).</li>
<li>Dehmelt, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spherical+arena+reveals+optokinetic+response+tuning+to+stimulus+location%2C+size%2C+and+frequency+across+entire+visual+field+of+larval+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Spherical arena reveals optokinetic response tuning to stimulus location, size, and frequency across entire visual field of larval zebrafish.</a> eLife. 10, e63355(2021).</li>
<li>Magnusson, M., Pyykko, I., Jantti, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+alertness+and+visual+attention+on+optokinetic+nystagmus+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Otolaryngology%22%5BJournal%5D)">Effect of alertness and visual attention on optokinetic nystagmus in humans.</a> American Journal of Otolaryngology. 6 (6), 419-425 (1985).</li>
<li>Collins, W. E., Schroeder, D. J., Elam, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+D-amphetamine+and+of+secobarbital+on+optokinetic+and+rotation-induced+nystagmus%5BTitle%5D)+AND+%22Aviation%2C+Space%2C+and+Environmental+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effects of D-amphetamine and of secobarbital on optokinetic and rotation-induced nystagmus.</a> Aviation, Space, and Environmental Medicine. 46 (4), 357-364 (1975).</li>
<li>Reimer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pupil+fluctuations+track+fast+switching+of+cortical+states+during+quiet+wakefulness%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Pupil fluctuations track fast switching of cortical states during quiet wakefulness.</a> Neuron. 84 (2), 355-362 (2014).</li>
<li>Sakatani, T., Isa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PC-based+high-speed+video-oculography+for+measuring+rapid+eye+movements+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">PC-based high-speed video-oculography for measuring rapid eye movements in mice.</a> Neuroscience Research. 49 (1), 123-131 (2004).</li>
<li>Sakatani, T., Isa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+spontaneous+saccade-like+rapid+eye+movements+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of spontaneous saccade-like rapid eye movements in C57BL/6 mice.</a> Neuroscience Research. 58 (3), 324-331 (2007).</li>
<li>Vinck, M., Batista-Brito, R., Knoblich, U., Cardin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arousal+and+locomotion+make+distinct+contributions+to+cortical+activity+patterns+and+visual+encoding%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Arousal and locomotion make distinct contributions to cortical activity patterns and visual encoding.</a> Neuron. 86 (3), 740-754 (2015).</li>
<li>Bradley, M. M., Miccoli, L., Escrig, M. A., Lang, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pupil+as+a+measure+of+emotional+arousal+and+autonomic+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">The pupil as a measure of emotional arousal and autonomic activation.</a> Psychophysiology. 45 (4), 602-607 (2008).</li>
<li>Hess, E. H., Polt, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pupil+size+as+related+to+interest+value+of+visual+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Pupil size as related to interest value of visual stimuli.</a> Science. 132 (3423), 349-350 (1960).</li>
<li>Di Stasi, L. L., Catena, A., Canas, J. J., Macknik, S. L., Martinez-Conde, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccadic+velocity+as+an+arousal+index+in+naturalistic+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Saccadic velocity as an arousal index in naturalistic tasks.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 37 (5), 968-975 (2013).</li>
</ol>

Os autores declaram não haver interesses concorrentes.

O método do ensaio comportamental OKR aqui apresentado apresenta várias vantagens. Primeiro, a estimulação visual gerada por computador resolve os problemas intrínsecos dos tambores físicos. Lidando com a questão de que os tambores físicos não suportam o exame sistemático da sintonia espacial de frequência, direção ou contraste8, o tambor virtual permite que esses parâmetros visuais sejam alterados experimentalmente, facilitando uma análise sistemática e quantitativa da seletividade de característ...

Em resposta aos estímulos visuais do ambiente, nossos olhos se movem para deslocar o olhar, estabilizar imagens retinianas, rastrear alvos em movimento ou alinhar as fóveas de dois olhos com alvos localizados a distâncias diferentes do observador, que são vitais para uma visão adequada 1,2. Comportamentos oculomotores têm sido amplamente utilizados como modelos atrativos de integração sensório-motora para a compreensão dos circuitos neurais na saúde e na doença, pelo menos em parte devido à simplicidadedo sistema oculomotor3. Controlado por três pares de músculos extraoculares, o olho gira no alvéolo primariamente em torno de três eixos correspondentes: elevação e depressão ao longo do eixo transverso, adução e abdução ao longo do eixo vertical e intorção e extorsão ao longo do eixo anteroposterior 1,2. Um sistema tão simples permite que os pesquisadores avaliem os comportamentos oculomotores de camundongos com facilidade e precisão em um ambiente de laboratório.
Um dos principais comportamentos oculomotores é o reflexo optocinético (RPO). Esse movimento ocular involuntário é desencadeado por lentas derivas ou deslizamentos de imagens na retina e serve para estabilizar as imagens retinianas à medida que a cabeça do animal ou seus arredores se movem 2,4. O OKR, como paradigma comportamental, é interessante para os pesquisadores por vários motivos. Primeiro, pode ser estimulada de forma confiável e quantificada com precisão 5,6. Em segundo lugar, os procedimentos de quantificação desse comportamento são relativamente simples e padronizados e podem ser aplicados para avaliar as funções visuais de uma grande coorte deanimais7. Terceiro, esse comportamento inato é altamente plástico 5,8,9. Sua amplitude pode ser potencializada quando deslizamentos repetitivos da retina ocorrem por longotempo5,8,9, ou quando o reflexo vestibular ocular (RVO), outro mecanismo de estabilização das imagens retinianas desencadeado pela entrada vestibular2, está comprometido5. Esses paradigmas experimentais de potenciação de OKR capacitam os pesquisadores a desvendar a base do circuito subjacente à aprendizagem oculomotora.
Dois métodos não invasivos têm sido primariamente utilizados para avaliar a RA em estudos anteriores: (1) video-oculografia combinada com um tambor físico 7,10,11,12,13 ou (2) determinação arbitrária de giros cefálicos combinada com um tambor virtual6,14,15,16. Embora suas aplicações tenham feito descobertas frutíferas na compreensão dos mecanismos moleculares e de circuito da plasticidade oculomotora, esses dois métodos têm algumas desvantagens que limitam seus poderes em examinar quantitativamente as propriedades do OKR. Em primeiro lugar, tambores físicos, com padrões impressos de listras ou pontos em preto e branco, não permitem mudanças fáceis e rápidas de padrões visuais, o que restringe em grande parte a medida da dependência do OKR de certas características visuais, como frequência espacial, direção e contraste de grades em movimento 8,17. Em vez disso, testes da seletividade do OKR a essas características visuais podem se beneficiar da estimulação visual computadorizada, na qual as características visuais podem ser convenientemente modificadas de tentativa para tentativa. Dessa forma, os pesquisadores podem examinar sistematicamente o comportamento do OKR no espaço de parâmetros visuais multidimensionais. Além disso, o segundo método do ensaio de OKR relata apenas os limiares dos parâmetros visuais que desencadeiam as OKRs discerníveis, mas não as amplitudes dos movimentos dos olhos ou da cabeça 6,14,15,16. A falta de poder quantitativo impede, portanto, analisar a forma das curvas de sintonia e as características visuais preferidas, ou detectar diferenças sutis entre camundongos individuais em condições normais e patológicas. Para superar as limitações acima, a video-oculografia e a estimulação visual virtual computadorizada foram combinadas para testar o comportamento do RA em estudos recentes 5,17,18,19,20. No entanto, esses estudos publicados anteriormente não forneceram detalhes técnicos suficientes ou instruções passo a passo e, consequentemente, ainda é um desafio para os pesquisadores estabelecer tal teste OKR para suas próprias pesquisas.
Aqui, apresentamos um protocolo para quantificar precisamente a seletividade de características visuais do comportamento de OKR sob condições fotópicas ou escotópicas com a combinação de vídeo-oculografia e estimulação visual virtual computadorizada. Os camundongos são fixados com a cabeça para evitar o movimento ocular evocado pela estimulação vestibular. Uma câmera de alta velocidade é usada para registrar os movimentos oculares de ratos vendo grades em movimento com parâmetros visuais alterados. O tamanho físico dos globos oculares de camundongos individuais é calibrado para garantir a precisão da derivação do ângulo dos movimentos oculares21. Este método quantitativo permite comparar o comportamento do OKR entre animais de diferentes idades ou origens genéticas, ou monitorar sua alteração causada por tratamentos farmacológicos ou aprendizagem visomotora.

<table><tbody><tr><td>Estágio translacional 2D</td><td>Thorlabs</td><td>XYT1</td><td></td></tr><tr><td>Resina acrílica</td><td>Lang Dental</td><td>B1356</td><td>Para fixar a placa de cabeça no crânio e proteger o crânio</td></tr><tr>Injeção de<td>bupivacaína</td><td>STERIMAX</td><td>ST-BX223</td><td>BP 0,5%. Anestesia local</td></tr><tr><td>Carprofeno</td><td>RIMADYL</td><td>8507-14-1</td><td>Analgesia</td></tr><tr><td>Ar comprimido</td><td>Pomada para os</td><td></td><td></td></tr><tr><td>olhos</td><td>Alcon</td><td>Systane</td><td>Para manter a umidade dos olhos</td></tr><tr><td>Placa gráfica</td><td>NVIDIA</td><td>Geforce GTX 1650 ou Quadro P620.</td><td>Para gerar uma única tela entre três monitores</td></tr><tr><td>Almofada de aquecimento</td><td>Kent Scientific</td><td>HTP-1500</td><td>Para manter a temperatura corporal</td></tr><tr><td>Câmera infravermelha (IR) de alta velocidade</td><td>Teledyne Dalsa</td><td>G3-GM12-M0640</td><td>Para gravar a rotação dos olhos</td></tr><tr><td>LED IR</td><td>Digikey</td><td>PDI-E803-ND</td><td>Para referência CR e a iluminação do espelho IR do olho</td></tr><tr><td></td><td>Óptica Edmund</td><td>64-471</td><td>Para refletir a imagem do olho</td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>FRESENIUS KABI</td><td>CP0406V2</td><td></td></tr><tr><td>Labview</td><td>National instruments</td><td>versão 2014</td><td>rastreamento ocular</td></tr><tr><td>Campainha com lactato</td><td>BAXTER</td><td>JB2324</td><td>Fornecimento de água e energia</td></tr><tr><td>Mistura de lidocaína e epinefrina</td><td>Dentsply Sirona</td><td>82215-1</td><td>XYLOCAINE. Anestesia local</td></tr><tr><td>Medidor de luminância</td><td>Konica Minolta</td><td>LS-150</td><td>para calibração de monitores</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks</td><td>versão xxx</td><td>análise dos movimentos oculares</td></tr><tr><td>Meyhoefer Curette</td><td>World Precision Instruments</td><td>501773</td><td>Para raspar o crânio e remover a fáscia</td></tr><tr><td>Lâmina de calibração do microscópio</td><td>Amscope</td><td>MR095</td><td>para medir a ampliação de vídeo-oculografia</td></tr><tr><td>Monitores</td><td>Acer&nbsp;</td><td>B247W</td><td>Estimulação visual</td></tr><tr><td>Filtro de densidade neutra</td><td>Lee filtra</td><td>299</td><td>para gerar estimulação visual escotópica</td></tr><tr><td>Óculos de visão noturna Óptica</td><td>alfa</td><td>AO-3277</td><td>para OKR escotópico</td></tr><tr><td>Fotodiodo</td><td>Digikey</td><td>TSL254-R-LF-ND</td><td>para sincronizar estimulação visual e vídeo-oculografia</td></tr><tr><td>Cloridrato de pilocarpina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6503</td><td></td></tr><tr><td>Post</td><td>Thorlabs</td><td>TR1.5</td><td></td></tr><tr><td>Suporte de poste</td><td>Thorlabs</td><td>PH1</td><td></td></tr><tr><td>PsychoPy</td><td>versão de software de código aberto</td><td>xxx</td><td>kit de ferramentas de estimulação visual</td></tr><tr><td>Tesoura</td><td>RWD</td><td>S12003-09</td><td>Para remoção de pele</td></tr><tr><td>Supercola</td><td>Krazy Tipo de Cola</td><td></td><td>: Todos os fins. Para aderir a placa de cabeça no crânio</td></tr></tbody></table>

quantificação da seletividade visual do reflexo optocinético em camundongos

Quantification of Visual Feature Selectivity of the Optokinetic Reflex in Mice

O reflexo optocinético (RPO) é um movimento ocular inato essencial que é desencadeado pelo movimento global do ambiente visual e serve para estabilizar as imagens retinianas. Devido à sua importância e robustez, o OKR tem sido utilizado para estudar a aprendizagem visomotora e avaliar as funções visuais de camundongos com diferentes origens genéticas, idades e tratamentos medicamentosos. Aqui, apresentamos um procedimento para avaliar respostas OKR de camundongos com cabeça fixada com alta precisão. A fixação da cabeça pode excluir a contribuição da estimulação vestibular sobre os movimentos oculares, tornando possível mensurar os movimentos oculares desencadeados apenas pelo movimento visual. O OKR é provocado por um sistema de tambor virtual, no qual uma grade vertical apresentada em três monitores de computador flutua horizontalmente de forma oscilatória ou unidirecional a uma velocidade constante. Com este sistema de realidade virtual, podemos alterar sistematicamente parâmetros visuais como frequência espacial, frequência temporal/oscilação, contraste, luminância e direção das grades, e quantificar curvas de sintonia da seletividade de características visuais. A video-oculografia infravermelha de alta velocidade garante a medição precisa da trajetória dos movimentos oculares. Os olhos de camundongos individuais são calibrados para fornecer oportunidades de comparar os OKRs entre animais de diferentes idades, gêneros e origens genéticas. O poder quantitativo dessa técnica permite detectar alterações no OKR quando esse comportamento se adapta plasticamente devido ao envelhecimento, experiência sensorial ou aprendizagem motora; Assim, torna esta técnica um valioso acréscimo ao repertório de ferramentas utilizadas para investigar a plasticidade dos comportamentos oculares.

Com o procedimento detalhado acima, avaliamos a dependência do OKR em diversas características visuais. Os rastreamentos de exemplo mostrados aqui foram derivados usando os códigos de análise fornecidos no Arquivo de Codificação Suplementar 1, e o arquivo bruto de rastreios de exemplo pode ser encontrado no Arquivo de Codificação Suplementar 2. Quando a grade do tambor flutuava em trajetória senoidal (0,4 Hz), o olho do animal acompanhava automaticamente o movimento da grade de forma osc...

Descrevemos um protocolo padrão para quantificação do reflexo optocinético. Combina estimulação virtual de tambor e vídeo-oculografia, permitindo assim uma avaliação precisa da seletividade característica do comportamento e sua plasticidade adaptativa.

Quantificação da Seletividade Visual do Reflexo Optocinético em Camundongos

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize ...

Estamos interessados na capacidade do sistema retiniano no modelo de camundongos de saúde e doença. Atualmente, estamos usando o reflexo optocinético ou OKR segurado, que é o nosso movimento ocular involuntário que serve para estabilizar as imagens da retina para entender como o sistema retiniano contribui para a plasticidade adaptativa nos comportamentos inatos da retina. Estudos do modelo OKR têm avançado nossa compreensão da plasticidade do comportamento inato ao demonstrar que a estimulação retiniana prolongada ou prejudicada por reflexo ocular semelhante pode aumentar a amplitude do comportamento.E investigando os mecanismos sinápticos e secretores moleculares subjacentes. Combinamos videoocular e estimulação visual virtual computadorizada para quantificar com precisão o comportamento das invocações de OKR truncando com parâmetros que mudam livremente. Esse procedimento é relativamente simples e pode ser padronizado para acomodar estudos em larga escala.Nosso protocolo analisa com precisão para incluir formas e preferir características visuais, detecta diferenças sutis em condições normais e patológicas, e também pode monitorar mudanças no OKR devido a tratamentos farmacológicos ou aprendizagem motora visual. A alta precisão e o poder quantitativo permitem comparar medidas repetidas de OKR dos mesmos olhos em estudos longitudinais e seus diferentes tratamentos farmacológicos ou sob neurossurpreterações. Também oferece oportunidades para estudar os neurossurpres e os mecanismos de circuito da plasticidade OKR.

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

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.

Vídeo oculografia-in Mice

Este vídeo descreve o ensaio de resposta optocinética em peixe-zebra. O vídeo mede os movimentos reflexivos dos olhos com base no estímulo visual em movimento e determina a acuidade visual no peixe-zebra.

Ensaio de resposta optocinética: um método para medir a acuidade visual em peixe-zebra

Zebrafish têm sido uma ferramenta valiosa para diversas áreas de pesquisa. Aqui demonstramos um método para induzir uma resposta visual e calcular uma acuidade visual funcional no peixe-zebra adultos.

A resposta optocinético como uma medida quantitativa da acuidade visual em Zebrafish

Um protocolo detalhado para a avaliação de leituras visuais e estruturais em roedores por coerência óptica tomografia computadorizada e optocinético resposta é apresentado. Os resultados fornecem informações valiosas para investigação oftalmológica, bem como neurológica.

Usando a tomografia de coerência óptica e resposta Optokinetic como estrutural e funcional sistema Visual leituras em camundongos e ratos

Para examinar a visão do mouse, realizamos um teste de iminente. Camundongos foram colocados em uma grande arena quadrada com um monitor em seu teto. O estímulo visual iminente evocou consistentemente as reações de congelamento ou de voo nos camundongos.

Usando estímulos visuais de Looming para avaliar a visão do mouse

Descrevemos aqui o PyOKR, um método de análise quantitativa semiautomatizado que mede diretamente os movimentos oculares resultantes de respostas visuais ao movimento bidimensional da imagem. Uma interface de usuário baseada em Python e um algoritmo de análise permitem maior rendimento e medições quantitativas mais precisas dos parâmetros de rastreamento ocular do que os métodos anteriores.

PyOKR: um método semiautomatizado para quantificar a capacidade de rastreamento do reflexo optocinético

O protocolo descreve como medir a resposta optomotora em esquilos terrestres de 13 linhas, uma espécie dominante de cone com características retinianas semelhantes à mácula humana. O design da plataforma melhora o manuseio e reduz a ansiedade, melhorando a capacidade do animal de permanecer na plataforma elevada, permitindo uma avaliação não invasiva das alterações na função visual.

Contenção animal não aversiva que permite o registro do reflexo optomotor em esquilos terrestres

Apresentamos um método para a análise eletrorretinográfica (ERG) de larvas de peixe-zebra utilizando técnicas de micromanipulação e eletrorretinografia. Este é um método simples e direto para testar a função visual de larvas de peixe-zebra in vivo.

Eletrorretinograma Análise da Visual Response no peixe-zebra Larvas

Ex vivo O ERG pode ser usado para registrar a atividade elétrica das células da retina diretamente de retinas intactas isoladas de animais ou humanos. Demonstramos aqui como os sistemas ERG in vivo comuns podem ser adaptados para gravações de ERG ex vivo, a fim de dissecar a atividade elétrica das células da retina.

Simultâneo<em&gt; Ex vivo</em&gt; Teste Funcional de Dois retinas por<em&gt; In vivo</em&gt; Sistema Eletrorretinograma

A desmielinização focal é induzida no nervo óptico usando microinjeção de lisolecitina. Os potenciais evocados visuais são registrados por meio de eletrodos cranianos implantados sobre o córtex visual para examinar a condução do sinal ao longo da via visual in vivo. Este protocolo detalha os procedimentos cirúrgicos subjacentes ao implante do eletrodo e à microinjeção do nervo óptico.

Visual Gravação Potencial Evocado em um modelo de rato de Experimental Nervo Óptico desmielinização

Aprenda a quantificar o reflexo optocinético em camundongos usando video-oculografia e estímulo virtual. Este método padronizado permite analisar a plasticidade visual e comparar condições normais e patológicas com alta precisão.

Quantificação da Seletividade Visual do Reflexo Optocinético em Camundongos

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