Оптокинетических отклика в качестве количественной меры остроты зрения у рыбок данио

Общая цель этой процедуры заключается в измерении остроты зрения у взрослых рыб данио-рерио с помощью оптокинетической реакции или OKR. Для этого сначала создается устройство OKR, состоящее из вращающегося барабана и устройства сбора данных. Затем рыба обездвиживается внутри устройства и вызывается OKR.

Затем бинокулярные и монокулярные пороги пространственной остроты определяются с использованием градаций разного размера и модифицированного лестничного подхода. Наконец, для рыб рассчитывается острота зрения. В конечном счете, могут быть получены результаты, которые показывают изменения остроты зрения в популяции рыб по мере их старения или у больных рыб, получавших лечение, посредством оптокинетической реакции.

Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как автомобильная реакция или ОМР, заключается в том, что измерение остроты зрения с помощью OKR является более клинически значимым и надежным. Оптокинетические исследования проводятся с помощью специально сконструированного записывающего устройства с использованием вращающегося барабана диаметром 14,5 сантиметров, стереомикроскопа с регулируемыми настройками интенсивности света, компьютера и камеры для захвата изображений и записи. Микроконтроллер с компьютерным управлением используется для регулировки скорости вращения барабана и направления вращения с использованием рыбы, которая содержится в стандартных условиях.

Начните анализ с обезболивания рыбы в 0,016% трики в течение двух-трех минут, а затем поместите ее на небольшую платформу с глазами и жабрами, подвешенными за край, чтобы держать рыбу обездвиженной и избежать травм. Положите тонкую губку или полотенце на тело рыбы и приколите два-три кусочка пены на рыбу, ограничивая движение хвоста. Поместите рыбу в цилиндрический резервуар, наполненный водой, который помещается внутри вращающегося барабана записывающего устройства OKR.

С помощью магнитов на платформе расположите рыбу вертикально с глазами примерно в 7,3 сантиметрах от края барабана. Как только рыба оправится от анестезии и будет наблюдаться нормальное дыхание и случайные движения глаз, поместите базовую градацию 0,07 циклов на градус или CPD во вращающийся барабан и включите компьютерные органы управления, чтобы начать вращение и видеосъемку. После того как базовая профилировка вызывает первоначальный OKR, сделайте короткую паузу вращения и замените профилирование на меньшую градацию с более высокой пространственной частотой.

Повторяйте этот процесс с последовательно меньшими оценками до тех пор, пока OKR больше не будет выявляться. Чтобы проверить потерю OKR после модифицированного подхода к лестнице, повторите тест с наименьшей градацией, вызвавшей OKR, а затем с градацией, которая не вызвала ответа. Для верификации потери OKR необходимо получить монокулярные измерения остроты зрения.

Поместите черный пластиковый окклюз на полосы, прилегающие к противоположному глазу, и повторите процесс сбора данных. Затем переключитесь на другой глаз, изменив положение вымени и проведя измерения. Используйте эталонную измерительную полоску под аквариумом, чтобы обратить внимание на расстояние каждого глаза от полоски для точного измерения остроты зрения для определения остроты зрения.

Рассчитайте CPD по следующей формуле, где A — расстояние от центра объектива до цветокоррекции, а H — длина одного цикла наименьшей градации, при которой наблюдался OKR. Для комбинированных измерений остроты зрения используйте среднее значение, рассчитанное как для левого, так и для правого глаза. Процедура, продемонстрированная в этом видео, может определить остроту зрения у рыбок данио разных возрастов.

Наилучшая зарегистрированная бинокулярная пространственная острота составила 0,74 CPD, как показано здесь. Острота бинокулярного ритма обычно увеличивается с возрастом, но выравнивается примерно после 12 месяцев, когда острота зрения измерялась у пятимесячных рыб дикого типа по сравнению с соответствующими по возрасту рыбами. Две рыбки жучьего с асимметричным развитием глаза.

Мы обнаружили, что у двух рыб LRP острота зрения значительно снижена по сравнению с бинокулярной остротой. Бинокулярное суммирование наблюдается аналогично человеческому зрению, как показано на этом графике. Острота бинокулярного ритма, как правило, была на 5-10% лучше, чем у правой или левой остроты, измеренной отдельно для некоторых отдельных рыб.

Разница составила 25% улучшение. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как определить остроту зрения у взрослых рыбок данио с помощью OKR.