The electroretinogram (ERG) is an electrical potential generated by the retina in response to light. This paper describes how to use the ERG to assess retinal function, in dark-adapted rats, and how it can be can be used to assess a neuroprotective intervention, in the present case remote ischemic preconditioning.
The ERG is the sum of all retinal activity. The ERG is usually recorded from the cornea, which acts as an antenna that collects and sums signals from the retina. The ERG is a sensitive measure of changes in retinal function that are pan-retinal, but is less effective for detecting damage confined to a small area of retina. In the present work we describe how to record the ‘flash’ ERG, which is the potential generated when the retina is exposed to a brief light flash. We describe methods of anaesthesia, mydriasis and corneal management during recording; how to keep the retina dark adapted; electrode materials and placement; the range and calibration of stimulus energy; recording parameters and the extraction of data. We also describe a method of inducing ischemia in one limb, and how to use the ERG to assess the effects of this remote-from-the-retina ischemia on retinal function after light damage. A two-flash protocol is described which allows isolation of the cone-driven component of the dark-adapted ERG, and thereby the separation of the rod and cone components. Because it can be recorded with techniques that are minimally invasive, the ERG has been widely used in studies of the physiology, pharmacology and toxicology of the retina. We describe one example of this usefulness, in which the ERG is used to assess the function of the light-damaged retina, with and without a neuroprotective intervention; preconditioning by remote ischemia.
ERG er et elektrisk potensial som genereres av netthinnen som reaksjon på lys, og registrert fra hornhinnen overflaten av øyet. Når betingelsene for opptak styres nøye, kan ERG brukes på en rekke forskjellige måter å vurdere retinal funksjon. Her har vi beskrevet hvordan man skal ta opp den "flash ERG ', den potensielle genereres når netthinnen utsettes for en kort, lys flash presentert i en ganzfeld bakgrunn. Den ganzfeld sprer lyset homogent og lysglimt når hele netthinnen omtrent jevnt. Hvis netthinnen er mørkt tilpasses før opptaket, og den mørke-tilpasning er opprettholdt som dyret er klargjort for opptak, ERG oppnådd er generert av både stang og kjegle fotoreseptorer.
Den mørke tilpasset flash ERG har en karakteristisk bølgeform, som har blitt analysert på to måter. For det første har tidlige og sene komponenter av ERG bølgeform blitt preget, og relatert til sekvensen av neuronal aktivering i netthinnen. Den første komponenten er en kort forsinkelse negativtgående potensial, a-bølge (figur 1). Dette er etterfulgt av en positivgående potensial, kalt B-bølgen. Den stigende fasen av b-bølgen viser svingninger, som er ansett som en egen komponent (oscillasjon potensialer eller OPS). Den a-bølgen er ansett å være generert av fotoreseptorer, B-bølgen av celler i det indre kjernesjiktet, og OPS ved amacrine celler 1.
Basert på stimulus styrke, svar på veldig svak blinker kalt scotopic terskelen responsen er mulig. Den scotopic terskelen responsen er forstått skal genereres fra retinal ganglion celler 2-4. For det andre kan den flash ERG separeres ved lett tilpasning, eller ved en to flash-protokoll som er beskrevet nedenfor, inn i stempelstang og kjegledrevet komponenter. Under photopic forhold, er det en bølge ikke påvises i rotter, fordi kjeglen befolkningen er lavt, men ops og en b-bølgen erklart fem. I primater, hvis netthinne har høyere kjegle bestander, både stempelstang og kjegle trasé generere en påvisbar en bølge 6.
To nyttige tiltak ofte hentet fra flash ERG er amplitudene av A- og B-bølger, målt som i figur 1, med typiske flash-responser er vist i figur 2. Når fotoreseptoren befolkningen er redusert, for eksempel ved eksponering for lys damagingly lys, blir alle komponenter av ERG reduseres. Nevro intervensjoner, for eksempel fjern iskemisk prekondisjonering (RIP), kan valideres av bevaring av amplitudene av A- og B-bølger (figur 3). Oppsummert analysen av ERG gjør sammenligninger mellom sunt, lett skadet og neuroprotected netthinnen.
Den mørke tilpasset flash ERG fremgangsmåten beskrevet ovenfor er en pålitelig metode for å vurdere retinal funksjon hos rotter. Både a-bølge og b-bølge ble redusert med lys skade. Fjern ischemisk prekondisjonering dempet lys skade-indusert reduksjon i a-bølge og b-bølge. Denne bevaring av netthinnefunksjon antyder at fjern iskemisk prekondisjonering har indusert nevro, likner andre former for beskyttende preconditioning som hypoksi, ischemi og mosjon 8-10. ERG signal spilt bestemmes av tre sett av f…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne er takknemlige for hjelp fra Fru Sharon Spana i gnager overvåking, håndtering og eksperimentering. PhD økonomisk støtte har blitt gitt av University of Sydney og Australian Research Centre for Excellence in Vision.
PC computer | |||
Powerlab, 4 channel acquistion hardware | AD Instruments | PL 35044 | Acquistion of ERG |
Animal Bio Amp | AD Instruments | FE 136 | Amplifier for ERG |
Lab chart | AD Instruments | Signal collection software | |
Ganzfield | Photometric solutions | FS-250A | Light stimulus |
Ganzfield operating system | Photometric solutions | ||
Research Radiometer | International light technologies | ILT-1700 | calibrate light series |
Lux meter | LX-1010B | check red light illumanation | |
Excel | microsoft | ||
Lead wires | AD Instruments | Connect postive, negative ground electrodes to amplifier | |
Lead wires -aligator | AD Instruments | ground ganzfield and acquistion hardware to computer | |
Platinum wire 95% | A&E metals | postive electrode | |
Mouth electrode Ag/AgCl Pellet | SDR | E205 | negative electode |
26 gauge needle | BD | ground electode | |
Water pump | |||
Water bath | |||
Tubing | |||
Homeothermic blanket system with flexible probe | Harvard Appartus | 507222F | |
Atropine 1% w/v | Bausch & Lomb | topical mydriasis | |
Proxmethycaine 0.5% w/v | Bausch & Lomb | topical anaesthetic | |
Visco tears eye drops | Novartis | carbomer polymer | |
Thread | retract eye lid | ||
Tweezers | |||
Reusable adhesive | Blu tac | Dim red headlamp. Affix electrodes | |
Absorbent bedding | |||
Ketamil – ketamine 100 mg/ml – 50 ml | Troy Laboratories Pty Ltd | dissociative | |
Xylium – Xylazine 100 mg/ml – 50 ml | Troy Laboratories Pty Ltd | muscle relaxant | |
Scale |