Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Ved hjælp af optisk kohærens tomografi og Optokinetic svar som strukturelle og funktionelle visuelle System udlæsninger i mus og rotter

Published: January 10, 2019 doi: 10.3791/58571
Automatic Translation
1, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1
1Department of Neurology, Heinrich-Heine-University Düsseldorf, 2Department of Cell Physiology, Faculty of Biology and Biotechnology, Ruhr-University Bochum, 3Division of Neuroinflammation and Glial Biology, Department of Neurology, University of California San Francisco

Summary

En detaljeret protokol for vurderingen af strukturelle og visuelle udlæsninger i gnavere af optisk kohærens tomografi og optokinetic svar er præsenteret. Resultaterne giver værdifuld indsigt for oftalmologisk samt neurologisk forskning.

Abstract

Optisk kohærens tomografi (OCT) er en hurtig, ikke-invasiv, interferometriske teknik giver høj opløsning nethinde billedbehandling. Det er et ideelt værktøj for undersøgelse af processer neurodegeneration, neuroprotection og neuro-reparation der involverer det visuelle system, som disse ofte korrelerer med retinale forandringer. Som en funktionel udlæsning, er visuel evoked kompenserende øjne og hovedbevægelser almindeligt anvendt i eksperimentelle modeller med funktionen visuelle. Kombinere begge teknikker gør det muligt for en kvantitativ in vivo undersøgelse af struktur og funktion, som kan bruges til at undersøge de patologiske betingelser eller at evaluere potentialet i romanen therapeutics. En stor fordel af de præsenterede teknikker er mulighed for at udføre langsgående analyser giver mulighed for undersøgelse af dynamiske processer, at reducere variation og skærer ned på antallet af dyr, der er nødvendige for eksperimenterne. Protokollen beskrev sigter på at give en manual for erhvervelse og analyse af høj kvalitet retinal scanninger af mus og rotter ved hjælp af en billig tilpassede indehaveren med en mulighed for at levere slimhindeirritation anæstesi. Derudover er den foreslåede guide beregnet som en instruktions manual til forskere ved hjælp af optokinetic svar (OKR) analyse i gnavere, der kan tilpasses til deres særlige behov og interesser.

Introduction

Undersøgelse af den visuelle pathway, som en del af det centrale nervesystem, har vist sig for at være en effektiv udgangspunkt i håndteringen af ikke kun oftalmologisk1,2,3,4,5 , men også neurologisk6,7,8,9,10,11,12,13,14 ,15,16 spørgsmål. I de seneste år, OCT og OKR er blevet identificeret som nyttige analytiske, ikke-invasiv værktøjer til at vurdere en lang række retinopathies og retinal manifestationer i forskellige gnavere modeller17,18,19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25. OCT giver mulighed for hurtig og høj opløsning i vivo visualisering af retinale morfologi og struktur i mus og rotter, med resultater i god overensstemmelse med histologiske sektioner af dyr retinae26. OKR udgør en hurtig og robust metode til at vurdere kvantitativt visuel funktion.

Mange OCT enheder tillade samtidige Konfokal scanning laser oftalmoskopi (cSLO) billeddannelse med forskellige bølgelængder, som giver diagnosticeringsoplysninger om retinal patologier, dvs, visualisering af lipofuscin indskud eller ændringer af retinal pigment epitel27. Desuden, i vivo billeddannelse af fluorescens mærket celler i transgene dyr er muligt28,29,30,31,32. Men anvendelsen af OCT teknologi i gnavere modeller stadig udfordrende, hovedsagelig på grund af den lille øje størrelse. Flere kommercielt tilgængelige enheder kræver tilpasninger og ofte en anden størrelse af indehaveren skal billede dyr af forskellige arter. Derudover kræver dyr anæstesi til måling.

OKR enheder kan bruges til at vurdere den visuelle funktion i rotter. Dyrene placeres på en platform i midten af en faktisk eller virtuelle cylinder fremvisningen af en bevægende rist, som dyrene styr med refleksiv hoved og hals bevægelser. Dette optokinetic svar er reduceret eller elimineret i tilfælde af nedsættelse eller tab af visuel funktion.

Formålet med denne protokol er at præsentere en manual til måling af retinale tykkelse ved hjælp af en kommercielt tilgængelig OCT enhed med en brugerdefineret indehaveren giver inhalant anæstesi. Protokollen illustrerer, hvordan man analysere volumen scanninger ved hjælp af softwaren, der leveres af producenten. Til visual test, er målet at give anvisninger på hvordan et kommercielt tilgængelige system til at vurdere OKR.

Protocol

Alle dyr procedurer blev udført i overensstemmelse med de eksperimentelle retningslinjer vedtaget af de regionale myndigheder (statslige agentur for natur, miljø og Forbrugerbeskyttelse; reference nummer 84-02.04.2014.A059) og i overensstemmelse med foreningen til Forskning i Vision og oftalmologi (ARVO) erklæring om brug af dyr i Ophthalmic og Vision forskning og europæiske direktiv 2010/63/EU om beskyttelse af dyr, der anvendes til videnskabelige formål.

1. Konfokal Scanning Laser oftalmoskopi-optisk kohærens tomografi

Bemærk: Protokol for cSLO-okt måling er fleksibel for alle stammer af laboratoriemus og rotter.

  1. Set-up og pre-tænkelig præparater
    Bemærk: Systemkonfiguration af OCT enheden bruges i denne protokol har allerede beskrevet andetsteds31.
  2. Gnaver forberedelse til inhalant anæstesi
    1. Placere gnaver i en induktion kammer og angive vaporizer til en isofluran koncentration på 2% ved 2 L/min. O2.
    2. Kontrollere hvis gnaver er bedøvede ved at klemme halen, fjerne det fra salen og pak det ind i køkkenrulle til at holde det varmt.
    3. Placer gnaver i brugerdefinerede indehaveren33 og krog den maxillary fortænder på linjen integreret bid af mundstykket, tilsluttet vaporizer (2,5% isofluran på 2 L/min. O2).
    4. Påfør en dråbe af phenylephrin 2.5%-Tropicamide 0,5% på hvert øje for pupil dilatation.
    5. Aftørre overskydende væske af øjendråber efter 1 min og smøre øjnene med methyl-cellulose baseret oftalmologiske gel (fx, hypromellose 0,3% øjendråber) at undgå udtørring ud og uklarhed af hornhinden.
    6. Placer brugerdefinerede kontaktlinse (+ 4 dioptrier) på mus øjet i hånden eller ved hjælp af pincet. Dække rotte øjet med en glasplade (fx, rund 12 mm diameter glas coverslip) uden optiske egenskaber til at forsikre en plan flade.
      Bemærk: Monitor respirationsfrekvens under anæstesi. Øge eller sænke isofluran koncentration, hvis det kræves.
  3. Måling og analyse
    Bemærk: Sørg for at udføre og rapportere OCT målinger i overensstemmelse med APOSTEL anbefalinger34 og udføre kvalitetskontrol efter OSCAR-IB konsensus kriterier35. Da disse anbefalinger er blevet udviklet for menneskelige OCT billeder, nogle kriterier er ikke eller kun delvist gældende.
    1. Til billedet venstre øje, Placer indehaveren som præsenteret i figur 1A til at sikre, at den venstre øje pære af gnaver ansigter kameraet.
    2. Tryk på knappen Start i højre hjørne af kontrolpanelets display at starte tilstanden erhvervelse.
    3. Indstil filter løftestang til R og vælg BR + OCT til blå Reflektionsgraden fundus billedbehandling og B-scan erhvervelse på kontrolpanelet.
    4. Indstille fokusafstand til ca. 38 dioptrier bruger fokus knop på bagsiden af kameraet og zoomer ind på nethinden, indtil OCT scanningen er synlige på skærmen.
      Bemærk: På den første måling har reference arm tilpasses til gnaver måling. Tryk på tastekombinationen Ctrl + Alt + Skift + O og justere værdien af reference arm i det åbne vindue, indtil OCT-scanning vises på skærmen.
    5. For at sikre en strålegang gennem midten af eleven med en ortogonale vinkel på nethinden i alle planer, placere den optiske disk i midten af feltet belyst (BR) og justere den vandrette og lodrette linje B-scanninger til horisontalt niveau af roterende/drejning indehaveren (figur 1B) eller flytte kameraet.
    6. Vælg scan-tilstand vises volumen og sæt den til 25 B-scanninger i høj opløsning tilstand ved 50 automatisk real-time tracking (kunst, rasteriseres fra 50 gennemsnit A-scanninger) på skærmbilledet software.
    7. Center i midten af volumen scan gitter på den optiske disk og starte erhvervelse ved at trykke på den sorte følsomhed knop og derefter erhverve på kontrolpanelet.
    8. Sæt filter løftestang til A, Vælg Blå Auto fluorescens (BAF) på kontrolpanelet og justere billedets lysstyrke med følsomhed knop. Tryk på følsomhed knop og derefter erhverve billedet fluorescerende celler (f.eks. EGFP) eller auto fluorescerende indskud.
    9. Anvende oftalmologiske gel på øjet af gnaver at forhindre dehydrering og sætte dyret i en selvstændig bur med en varmekilde.
    10. Overvåge gnaver, indtil det er fuldt tilbagebetalt fra anæstesi, i en selvstændig bur og individuelt har til huse. Når dyret er Ambulant, tilbage til hjem buret.
    11. For analyse af volumen scanninger, bruge automatiserede segmenteringen af OCT enhedens software ved at højreklikke på scanningen og vælg segmentering derefter Alle lag. Sørg for, at kvaliteten af OCT billeder er tilstrækkelige og definere kvalitet cutoffs for hvert sæt af forsøg, fx> 20 decibel.
    12. Udføre manuel korrektion af lagene ved at dobbeltklikke på den ønskede scan, vælge Tykkelse profil og klikke på Rediger lag segmenter. Vælg et lag, fx Tryk på ILM til indre begrænse membranog, hvis det er nødvendigt, rette den grønne linje ved at flytte de røde prikker af træk og slip til den korrekte position.
      Bemærk: Sørg for investigator udfører den manuelle korrektion er blindet for de eksperimentelle grupper.
    13. Vælg fanen Tykkelse kort og vælg 1, 2, 3 mm tidlig behandling af diabetisk retinopati undersøgelse (ETDRS) gitter. Centrere den inderste cirkel på den optiske disk (figur 2, venstre).
    14. Beregne tykkelsen af retinale lag tykkelse værdier fra softwaren for de forskellige retinal sektorer af interesse. For at beregne de gennemsnitlige tykkelse værdier fra volumen scanninger, bruge den hele 1, 2, 3 mm ETDRS gitter, der dækker en vinkel på ca. 25°, bortset fra indvendige 1 mm cirkel, som indeholder den optiske disk (figur 2, højre).
    15. Udføre de statistiske analyser ved hjælp af passende software. Hvis begge øjne et dyr er inkluderet, overveje en statistisk model regnskab for inden for emnet Inter øje korrelationer (f.eks., generaliserede estimering ligninger eller blandet lineære modeller), som for øjnene af et emne er statistisk afhængige36 .

2. Optokinetic svar

Bemærk: I følgende en detaljeret manual til OKR målinger af mus og rotter tilbydes, som kan tilpasses individuelle behov.

  1. Set-up og før måling præparater
    1. Tænd for computeren. Når systemet er startet, drej på skærmene af test kammeret som beskrevet mere udførligt andetsteds37.
    2. Vælg en egnet platform for måling af mus eller rotter.
      Bemærk: Platform størrelse er udvalgt på baggrund af kropsstørrelse af gnaver. Dyret bør være i stand til at sidde ordentligt på den platform uden evnen til at gå rundt.
    3. Åbn indstillingsvinduet pre ved at dobbeltklikke på softwaren, Vælg ny gruppe og vælge gruppenavnet, antallet af emner, arter og stammer. Vælg en variabel stimulus: rumlig/tidsmæssige frekvens, kontrast følsomhed, hastighed eller orientering i drop-down menuen, og tryk derefter på Opret ny gruppe.
    4. Fokusere på platformen ved at manipulere fokusringen af kameraet på toppen af kammeret og kalibrere systemet ved at tilpasse (træk og slip) den røde cirkel rundt om den sorte cirkel på platformen.
  2. Måling og analyse
    1. Placere dyret på platformen, så lad det tilpasses miljøet for ~ 5 min. Lift dyret tilbage på platform, hvis det falder (figur 3A).
    2. Vælg emne nummer og tilstand i øverste højre hjørne af skærmbilledet software (figur 3B). En stimulus er variabel, de andre stimuli holdes konstant. Dette bekræftes af den åbne lås eller lukket lås symbol ved siden af stimulus.
    3. Start måling ved at vælge ◄ for Ja eller ■ til Nej, hvis dyret spor eller ikke spor, henholdsvis.
      Bemærk: Uret tracking svarer til venstre og uret sporingen til det højre øje. Softwaren skifter tilfældigt retning af bevægelige nettet.
    4. Vælg skridt nummer af stimulus manuelt ved at klikke på pilene op og ned ved siden af den variable stimulus eller lad det tilpasser automatisk af softwaren, hvis stimulus tærskel konvergerer.
    5. For optimale resultater, animere dyr, fx ved høje fløjtende lyde og afblænding, ved at klikke på symbolet sort eller hvid boks på skærmen software. Udfør disse handlinger gentagne gange i tilfælde af langvarig målinger.
    6. Til analyse af data, skal du vælge fanen Oversigt og klik på fil | Eksporter tabellen/grafen til at eksportere det ønskede datasæt.
    7. Udføre de statistiske analyser ved hjælp af den ønskede software (Se også trin 1.3.15).

Representative Results

Ved hjælp af 3rd generation OCT imaging i myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) peptid induceret eksperimentelle autoimmune encephalomyelitis (EAE) musemodeller, høj opløsning morfologiske sektioner af musen nethinden blev indhentet. Brug af denne teknologi, blev de beskyttende kapaciteter af forskellige stoffer demonstreret17. De tykkelse af de indre nethinde lag (IRL) opnåede værdier er i god overensstemmelse med antallet af retinal ganglion celler (RGC) fremstillet ved histologisk farvning af retinale wholemounts (figur 4).

OKR overvågning giver en funktionel udlæsning af neurodegeneration set OLT. I disse eksperimenter var visuelle funktion vurderet som rumlige frekvens af OKR og neuroaxonal skader er vurderet som IRL udtynding af OLT, i tæt sammenhæng17. Forskellige protokoller kan anvendes til at undersøge synsstyrken ved at ændre den rumlige eller tidsmæssige frekvens, kontrast følsomhed, orientering eller hastigheden af den bevægende gitter. I modellen EAE blev en forbedret rumlige frekvens 0,05 cyklusser/grad (c/d) af dyr behandlet med stoffet 1 opdaget i forhold til ubehandlede MOG-EAE mus (figur 5).

Figure 1
Figur 1: Custom holder til OCT måling. (A) OCT imaging C57BL/6J musen ved hjælp af brugerdefinerede indehaveren33 og (B) rotationsakse omkring gnaver øjet. Rotation i tværplan (venstre) og i aksial flyet (til højre) er påvist. Dette tal er blevet ændret fra Dietrich, M. et al.33. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: OCT bogføre anskaffelsen analyse. "1, 2, 3 mm" ETDRS gitter på 25 B-scan volumen protokollen (til venstre). Tykkelsen af retinale lag er fastsat for de forskellige sektorer, retinal af software (til højre). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: OKR måling af mus og stimulus indstillinger. (A) Top se gennem kameraet analysere en C57BL/6J mus på platformen i salen. (B) brugergrænseflade og indstillinger af OKR software. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: C57BL/6J mus med MOG EAE Vis en svækket sygdomsforløb når behandlet med stoffet 1 sammenlignet med ubehandlet kontrol. (A) degeneration af de indre nethinde lag er nedsat (B) og den kliniske EAE score er svækket under kurset EAE når stof 1 blev administreret. Mus blev scoret dagligt, og OCT målinger blev udført månedligt over en periode på 120 dage. Grafer repræsenterer middelværdien og standardafvigelsen af mindst 10 dyr pr. gruppe. (*p < 0,05, ***p < 0,001, arealet under kurven sammenlignet af ANOVA med Dunnett's post hoc test). (C) IRL tykkelse ændring er i god overensstemmelse med RGC tab (***p < 0,001, af ANOVA med Dunnett's post hoc test i forhold til MOG ubehandlet mus). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5: OKR måling af C57BL/6J mus med MOG-EAE. (A) OKR afslører en forbedret synsstyrke dyr behandlet med stoffet 1 sammenlignet med ubehandlet MOG EAE mus målt af rumlige frekvens tærskel test over en periode på 120 dage. Grafer repræsenterer middelværdien og standardafvigelsen af mindst seks dyr pr. gruppe (**p < 0,01, ***p < 0,001, arealet under kurven sammenlignet af ANOVA med Dunnett's post hoc test). (B) billede af en C57BL/6J mus i den test kammer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Denne protokol giver en instruktion til tykkelsesmålinger og undersøgelse af visuel funktion i rotter. Visuel aflæsning er i stigende grad brugt i Translationel forskning18,26,38,39,40 og kan let overføres til kliniske forsøg. Den betydelige fordel af OLT i sammenligning med histologiske undersøgelser i dyreforsøg er at langsgående analyser er mulige, giver undersøgelsen af dynamisk patologiske processer, i høj grad at reducere variabiliteten og antallet af dyr behov pr undersøgelse. Derudover er in vivo billeddannelse med OCT ikke underlagt fiksering, skære eller farvning artefakter, som kan påvirke lagtykkelse i histologiske undersøgelser.

Dog er ortogonale orienteringen af laserstråle i alle planer i forhold til nethinden et kritisk skridt til at sikre kvalitet og reproducerbarhed af tykkelse værdier. Det kræver nogle uddannelse af investigator og er obligatorisk før erhvervelse af OCT scanninger. Derudover, som de kommercielle enheder er bygget til anvendelse på mennesker, er kvaliteten af gnaver OCT billeder i stadig ringere i forhold til B-scanninger af menneskelige patienter. I forfatternes erfaring, kan det være vanskeligt at skelne de forskellige indre retinal lag (retinale nerve fiber lag, ganglion cellelag og inderste plexiform lag) under manuel korrektion. Vi anbefaler derfor analysere disse lag som en sammensat udlæsning (IRL).

Opsætningen af eksperimenterende giver mulighed for flygtige anæstesi, fx inhalant isofluran, som er vores erfaring, sikrere og lettere at styre end injicerbare anæstesi, fx ketamin-xylazin41,42 og reducerer risikoen tidlig opvågnen af gnavere i tilfælde af længere erhvervelse gange (f.eks., når du udfører billeddannelse af fluorescently mærkede celler). I en forundersøgelse, blev volumen scanninger identificeret som protokollerne med de højeste gyldighed og pålidelighed. Inter-rater og test retest pålidelighed var fremragende, når volumen scanninger bortset fra den centrale del, som indeholder den optiske disk blev vurderet med ICC (intra-class korrelationskoefficienten) værdier over 0,85 til alle vurderinger.

Måling af optokinetic svar er baseret på den ufrivillige optokinetic refleks, som opstår som reaktion på et kontinuerligt bevægende felt. I gnavere, i modsætning til andre arter, indebærer bevægelsen ikke kun øjnene, men hele hovedet, der kan nemt blive opdaget ved hjælp af kameraet.

Karakteristiske mellem "tracking" eller normal adfærdsmæssige flytninger af dyr kræver nogle uddannelse af investigator og det er vigtigt at blive blindet til den eksperimentelle gruppe. Derudover dyrene har brug for en tilpasning fase til at rumme den eksperimentelle indstilling og under lang tid måling protokoller, dyrene skal være animerede gentagne gange for at forsikre, at "ingen tracking" på grund af at nå tærsklen OKR og ikke til faldende opmærksomhed. Der er også en betydelig belastning variation med hensyn til den visuelle funktion af laboratoriet mus og rotter43,44. Synsstyrke af gnaver bør derfor vurderes, før de er testet og nogle stammer, såsom SJL mus, måske ikke engang være egnet til OKR målinger, som de er homozygote for allel Pde6brd1 (retinale degeneration 1).

Sammenfattende undersøgelse af retinale morfologi og visuel funktion i dyremodeller giver mulighed for ikke-invasiv, langsgående undersøgelser af strukturelle og funktionelle skader, der opstår i forbindelse med EAE og kan være nyttige i andre modeller, der involverer visuelle system, herunder men ikke begrænset til modeller af retinopathies eller synsnerven skade.

Disclosures

Ikke er relateret til det arbejde, fremlagt Forfatterne erklærer de følgende finansielle oplysninger:

Michael Dietrich modtaget højttaler honorarer fra Novartis. Andrés Cruz-Herranz er en postdoc stipendiat af den National dissemineret sklerose samfundet. Ari J. Green serveres på den videnskabelige rådgivende bestyrelse MedImmune, Novartis, OCTIMS, Inception 5 Biosciences og Bionure; er en associeret redaktør af JAMA neurologi; var en redaktionelle bestyrelsesmedlem i neurologi; indehaver af et patent for remyelination molekyler og veje; høres for Inception 5 videnskaber; modtaget forskningsstøtte fra Novartis Pharma OCTIMs, Inception Sciences SRA, NINDS, NIA, National MS Society, Sherak Foundation og Hilton Foundation; besidder aktier eller aktieoptioner i starten 5; og tjente som en ekspert vidne på Mylan v Teva Pharma. Hans-Peter Hartung har modtaget gebyrer for servering på styregrupper fra Biogen Idec, GeNeuro, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals, MedImmune, Bayer HealthCare, fremad Pharma, og Roche, gebyrer for servering på advisory boards fra Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals og Roche og foredrag gebyrer fra Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals , Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals, MedImmune og Roche. Philipp Albrecht modtaget kompensation for servering på videnskabelige rådgivende bestyrelser for Ipsen, Novartis, Biogen; Han modtog højttaler honorarer og rejse støtte fra Novartis, Teva, Biogen, Merz Pharmaceuticals, Ipsen, Allergan, Bayer Healthcare, Klaus, UCB og Glaxo Smith Kline; han modtaget forskningsstøtte fra Novartis, Biogen, Teva, Merz Pharmaceuticals, Ipsen, og Roche. Andre forfattere rapporten ingen oplysninger.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af tilskud af Dr. Robert Pfleger-Foundation og Ilselore Luckow-Foundation, samt Biogen og Novartis til PA. Figur 1B blev gengivet fra "hele kroppen positionelle manipulatorer til okulær billeddannelse af bedøvet mus og rotter: en gør det selv-guide. Dietrich, M., Cruz-Herranz, A., Yiu, H., Aktas, O., Brandt, A. U., Hartung, HK., grøn, A., Albrecht, P. BMJ åben oftalmologi. 1 (1), e000008, 2017" med tilladelse fra BMJ Publishing Group Ltd.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Heidelberg Spectralis HRA+OCT system  Heidelberg Engineering, Germany N/A ophthalmic imaging platform system
Heidelberg Eye Explorer Heidelberg Engineering, Germany N/A Version 1.9.10.0
blue 25D non-contact  lens Heidelberg Engineering, Germany N/A lens for rodent mesurement
OptoMotry CerebralMechanics Inc., Canada N/A system for visual function analysis
OptoMorty HD software CerebralMechanics Inc., Canada N/A Version 2.1.0
Inhalation Anesthetic Isoflurane Piramal Critical Care, Bethlehem, PA, USA  803250 inhalation anesthetic
Phenylephrin 2.5%-Tropicamide 0.5%  University Hospital Düsseldorf, Germany N/A pupillary dilation 
Visc-Ophtal Dr. Robert Winzer Pharma GmbH, Berlin, Germany 58407 ophthalmologic eye gel
GraphPad Prism GraphPad Software Inc, San Diego, CA, USA N/A statistical analysis software, Version 5.00
IBM SPSS Statistics IBM Corporation, Armonk, New York, USA N/A statistical analysis software, Version 20

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Folgar, F. A., Jaffe, G. J., Ying, G. -S., Maguire, M. G., Toth, C. A. Comparison of optical coherence tomography assessments in the comparison of age-related macular degeneration treatments trials. Ophthalmology. 121 (10), 1956-1965 (2014).
  2. Mowatt, G., et al. Optical coherence tomography for the diagnosis, monitoring and guiding of treatment for neovascular age-related macular degeneration: a systematic review and economic evaluation. Health Technology Assessment. 18 (69), 1-254 (2014).
  3. Schlanitz, F. G., et al. Identification of Drusen Characteristics in Age-Related Macular Degeneration by Polarization-Sensitive Optical Coherence Tomography. American Journal of Ophthalmology. 160 (2), 335-344 (2015).
  4. Makiyama, Y., et al. Prevalence and spatial distribution of cystoid spaces in retinitis pigmentosa: investigation with spectral domain optical coherence tomography. Retina. 34 (5), 981-988 (2014).
  5. Al Rashaed, S., Khan, A. O., Nowilaty, S. R., Edward, D. P., Kozak, I. Spectral-domain optical coherence tomography reveals prelaminar membranes in optic nerve head pallor in eyes with retinitis pigmentosa. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 22, (2015).
  6. Albrecht, P., et al. Retinal pathology in idiopathic moyamoya angiopathy detected by optical coherence tomography. Neurology. 85 (6), 521-527 (2015).
  7. Albrecht, P., Fröhlich, R., Hartung, H. -P., Kieseier, B. C., Methner, A. Optical coherence tomography measures axonal loss in multiple sclerosis independently of optic neuritis. Journal of Neurology. 254 (11), 1595-1596 (2007).
  8. Albrecht, P., et al. Retinal neurodegeneration in Wilson's disease revealed by spectral domain optical coherence tomography. PLoS One. 7 (11), e49825 (2012).
  9. Albrecht, P., et al. Optical coherence tomography in parkinsonian syndromes. PLoS One. 7 (4), e34891 (2012).
  10. Albrecht, P., et al. Degeneration of retinal layers in multiple sclerosis subtypes quantified by optical coherence tomography. Multiple Sclerosis Journal. 18 (10), 1422-1429 (2012).
  11. Bhaduri, B., et al. Detection of retinal blood vessel changes in multiple sclerosis with optical coherence tomography. Biomedical Optics Express. 7 (6), 2321-2330 (2016).
  12. Knier, B., et al. Optical coherence tomography indicates disease activity prior to clinical onset of central nervous system demyelination. Multiple Sclerosis Journal. 22 (7), 893-900 (2016).
  13. Ringelstein, M., et al. Subtle retinal pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (4), 290-297 (2014).
  14. Ringelstein, M., et al. Retinal pathology in Susac syndrome detected by spectral-domain optical coherence tomography. Neurology. 85 (7), 610-618 (2015).
  15. Satue, M., et al. Relationship between Visual Dysfunction and Retinal Changes in Patients with Multiple Sclerosis. PLoS One. 11 (6), e0157293 (2016).
  16. Thomson, K. L., Yeo, J. M., Waddell, B., Cameron, J. R., Pal, S. A systematic review and meta-analysis of retinal nerve fiber layer change in dementia, using optical coherence tomography. Alzheimer's & Dementia. 1 (2), 136-143 (2015).
  17. Dietrich, M., et al. Early alpha-lipoic acid therapy protects from degeneration of the inner retinal layers and vision loss in an experimental autoimmune encephalomyelitis-optic neuritis model. Journal of Neuroinflammation. 15 (1), 71 (2018).
  18. Knier, B., et al. Neutralizing IL-17 protects the optic nerve from autoimmune pathology and prevents retinal nerve fiber layer atrophy during experimental autoimmune encephalomyelitis. Journal of Autoimmunity. 56, 34-44 (2014).
  19. Augustin, M., et al. In Vivo Characterization of Spontaneous Retinal Neovascularization in the Mouse Eye by Multifunctional Optical Coherence Tomography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 59 (5), 2054-2068 (2018).
  20. Tode, J., et al. Thermal Stimulation of the Retina Reduces Bruch's Membrane Thickness in Age Related Macular Degeneration Mouse Models. Translational Vision Science & Technology. 7 (3), 2 (2018).
  21. Gabriele, M. L., et al. Optic nerve crush mice followed longitudinally with spectral domain optical coherence tomography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (5), 2250-2254 (2011).
  22. Carpenter, C. L., Kim, A. Y., Kashani, A. H. Normative Retinal Thicknesses in Common Animal Models of Eye Disease Using Spectral Domain Optical Coherence Tomography. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1074, 157-166 (2018).
  23. Alam, N. M., et al. A mitochondrial therapeutic reverses visual decline in mouse models of diabetes. Disease Models & Mechanisms. 8 (7), 701-710 (2015).
  24. Bricker-Anthony, C., Rex, T. S. Neurodegeneration and Vision Loss after Mild Blunt Trauma in the C57Bl/6 and DBA/2J Mouse. PLoS One. 10 (7), e0131921 (2015).
  25. Segura, F., et al. Assessment of Visual and Chromatic Functions in a Rodent Model of Retinal Degeneration. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (11), 6275-6283 (2015).
  26. Fischer, M. D., et al. Noninvasive, in vivo assessment of mouse retinal structure using optical coherence tomography. PLoS One. 4 (10), e7507 (2009).
  27. Ward, M. E., et al. Individuals with progranulin haploinsufficiency exhibit features of neuronal ceroid lipofuscinosis. Science Translational Medicine. 9 (385), (2017).
  28. Chauhan, B. C., et al. Longitudinal in vivo imaging of retinal ganglion cells and retinal thickness changes following optic nerve injury in mice. PLoS One. 7 (6), e40352 (2012).
  29. Lidster, K., et al. Neuroprotection in a novel mouse model of multiple sclerosis. PLoS One. 8 (11), e79188 (2013).
  30. Munguba, G. C., et al. Nerve fiber layer thinning lags retinal ganglion cell density following crush axonopathy. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55 (10), 6505-6513 (2014).
  31. Kokona, D., Jovanovic, J., Ebneter, A., Zinkernagel, M. S. In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy. Journal of Visualized Experiments. (129), (2017).
  32. Leung, C. K. S., et al. In vivo imaging of murine retinal ganglion cells. Journal of Neuroscience Methods. 168 (2), 475-478 (2008).
  33. Dietrich, M., et al. Whole-body positional manipulators for ocular imaging of anaesthetised mice and rats: A do-it-yourself guide. BMJ Open Ophthalmology. 1 (1), e000008 (2017).
  34. Cruz-Herranz, A., et al. The APOSTEL recommendations for reporting quantitative optical coherence tomography studies. Neurology. 86 (24), 2303-2309 (2016).
  35. Tewarie, P., et al. The OSCAR-IB consensus criteria for retinal OCT quality assessment. PLoS One. 7 (4), e34823 (2012).
  36. Fan, Q., Teo, Y. -Y., Saw, S. -M. Application of advanced statistics in ophthalmology. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (9), 6059-6065 (2011).
  37. Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (12), 4611-4616 (2004).
  38. Groh, J., Stadler, D., Buttmann, M., Martini, R. Non-invasive assessment of retinal alterations in mouse models of infantile and juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis by spectral domain optical coherence tomography. Acta Neuropathologica Communications. 2, 54 (2014).
  39. Seeliger, M. W., et al. In vivo confocal imaging of the retina in animal models using scanning laser ophthalmoscopy. Vision Research. 45 (28), 3512-3519 (2005).
  40. Shindler, K. S., Guan, Y., Ventura, E., Bennett, J., Rostami, A. Retinal ganglion cell loss induced by acute optic neuritis in a relapsing model of multiple sclerosis. Multiple Sclerosis Journal. 12 (5), 526-532 (2006).
  41. Calderone, L., Grimes, P., Shalev, M. Acute reversible cataract induced by xylazine and by ketamine-xylazine anesthesia in rats and mice. Experimental Eye Research. 42 (4), 331-337 (1986).
  42. Szczesny, G., Veihelmann, A., Massberg, S., Nolte, D., Messmer, K. Long-term anaesthesia using inhalatory isoflurane in different strains of mice-the haemodynamic effects. Zeitschrift für mikroskopisch-anatomische Forschung. 38 (1), 64-69 (2004).
  43. Prusky, G. T., Harker, K., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behavioural Brain Research. 136 (2), 339-348 (2002).
  44. Wong, A. A., Brown, R. E. Visual detection, pattern discrimination and visual acuity in 14 strains of mice. Genes, Brain, and Behavior. 5 (5), 389-403 (2006).

Tags

Neurovidenskab spørgsmålet 143 optisk kohærens tomografi optokinetic svar okulær imaging visuelle pathway indehaver gnavere modeller
Ved hjælp af optisk kohærens tomografi og Optokinetic svar som strukturelle og funktionelle visuelle System udlæsninger i mus og rotter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dietrich, M., Hecker, C., Hilla, A., … More

Dietrich, M., Hecker, C., Hilla, A., Cruz-Herranz, A., Hartung, H. P., Fischer, D., Green, A., Albrecht, P. Using Optical Coherence Tomography and Optokinetic Response As Structural and Functional Visual System Readouts in Mice and Rats. J. Vis. Exp. (143), e58571, doi:10.3791/58571 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter