Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Bruke Optical Coherence tomografi og Optokinetic respons som strukturelle og funksjonelle visuelle systemet Readouts 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 detaljert protokoll for vurdering av strukturelle og visuelle readouts i gnagere optical coherence tomografi og optokinetic responsen er presentert. Resultatene gi verdifull innsikt for ophthalmologic samt nevrologiske undersøkelser.

Abstract

Optical coherence tomografi (OCT) er en rask, ikke-invasiv, interferometric teknikk tillater høyoppløselig retinal imaging. Det er et ideelt verktøy for etterforskningen av prosesser neurodegeneration, neuroprotection og Nevro-reparasjon med visuelle systemet, som disse ofte correlate godt med retinal endringer. Som en funksjonell avlesning, visuelt vakte kompenserende eye og bevegelser av hodet brukes ofte i eksperimentelle modeller med funksjonen visuelle. Kombinere begge teknikkene kan en kvantitativ i vivo undersøkelse av struktur og funksjon, hvilke kan brukes å undersøke de pathological betingelsene eller vurdere potensialet i romanen therapeutics. En stor fordel av presentert teknikker er muligheten til å utføre langsgående analyser slik at etterforskningen av dynamisk prosesser, reduserer variasjon og kutter ned antall dyr nødvendig for eksperimenter. Protokollen beskrevet mål å gi en manual for oppkjøp og analyse av høy kvalitet retinal skanninger av mus og rotter bruke lavpris tilpasset innehaver med mulighet for å levere inhalasjon-anestesimiddel anestesi. I tillegg er foreslåtte guiden ment som en Instruksjonsvideo manuell for forskere bruker optokinetic svaret (OKR) analyse i Red, som kan tilpasses til deres behov og interesser.

Introduction

Undersøkelse av visuelle veien, som en del av det sentrale nervesystemet, har vist seg for å være en effektiv utgangspunkt i møte ikke bare ophthalmologic1,2,3,4,5 , men også nevrologiske6,7,8,9,10,11,12,13,14 ,15,16 spørsmål. De siste årene, OCT og OKR har blitt identifisert som nyttig analytiske, ikke-invasiv verktøy for å vurdere en rekke retinopathies og retinal manifestasjoner i ulike gnager modeller17,18,19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25. OCT gir rask og høy oppløsning i vivo visualisering av netthinnen morfologi og struktur i mus og rotter, med resultater i god samsvar med histologiske deler av dyr retinae26. OKR utgjør en rask og robust metode for å vurdere kvantitativt visuelle funksjon.

Mange kan OCT samtidig AC confocal skanning laser ophthalmoscopy (cSLO) bildebehandling med ulike bølgelengder, som gir diagnoseinformasjon om retinal patologi, dvs, visualisering av lipofuscin eller endringer av retinal pigment epitel27. Videre er i vivo avbilding av fluorescens merket celler i transgene dyr mulig28,29,30,31,32. Men er anvendelsen av OCT teknologi på gnager modeller fortsatt utfordrende, hovedsakelig på grunn av liten øye størrelsen. Flere kommersielt tilgjengelige enheter krever tilpasninger og ofte en annen størrelse av holderen må bilde dyrene av ulike arter. I tillegg krever dyr narkose for måling.

OKR enheter kan brukes til å vurdere den visuelle funksjonen i gnagere. Dyrene er plassert på en plattform i midten av en faktisk eller virtuelle sylinder vise glidende rist, som dyrene spor med refleksiv hodet og nakken bevegelser. Dette optokinetic svaret er redusert eller eliminert ved reduksjon eller tap av visuell funksjon.

Målet med denne protokollen er å presentere en manual for måling av netthinnen tykkelse ved hjelp av en kommersielt tilgjengelig OCT-enhet med en tilpasset holder gir pustet. Protokollen illustrerer hvordan å analysere volumet skanner ved hjelp av programvaren som leveres av produsenten. For visuelle testing, er målet å gi instruksjoner om hvordan du bruker et kommersielt tilgjengelig system for å vurdere OKR.

Protocol

Alle dyr prosedyrer ble utført i samsvar med eksperimentelle retningslinjene godkjent av regionale myndigheter (statlig organ for natur, miljø og forbrukerbeskyttelse, referanse nummer 84-02.04.2014.A059) og i samsvar med foreningen for Forskning i visjon og Oftalmologi (ARVO) erklæringen for bruk av dyr i Ophthalmic og visjon forskning og europeiske direktiv 2010/63/EU om beskyttelse av dyr som brukes til vitenskaplige formål.

1. AC confocal skanning Laser Ophthalmoscopy-optical Coherence tomografi

Merk: Protokollen for cSLO-oktober måling er tilpasses alle stammer av laboratoriet mus og rotter.

  1. Oppsett og pre-tenkelig forberedelser
    Merk: Systemkonfigurasjonen på OCT enheten brukes i denne protokollen er allerede beskrevet andre steder31.
  2. Gnager forberedelse til pustet
    1. Plasser gnager i en induksjon kammer og angi vaporizer å en isoflurane konsentrasjon på 2% på 2 L/min O2.
    2. Sjekk Hvis gnagere er anesthetized ved pinching halen, fjerne den fra kammeret og Pakk den i papirhåndkle å holde den varm.
    3. Plasser gnagere egendefinerte holderen33 og koble maxillary fortenner på baren integrert biter av munnstykket, koblet til vaporizer (2,5% isoflurane på 2 L/min O2).
    4. Påfør en dråpe Phenylephrine 2.5%-Tropicamide 0,5% på hvert øye for pupillary dilatasjon.
    5. Tørk av overflødig væske av øyedråper etter 1 min og smøre øynene med methyl-cellulose basert ophthalmica gel (f.eks hypromellose 0,3% øyedråper) å unngå tørker ut og turbiditet av hornhinnen.
    6. Plass egendefinert linse (4 diopter) på musen øyet for hånd eller ved hjelp av pinsett. Dekk rotte øyet med en glassplate (f.eks rundt 12 mm diameter glass dekkglassvæske) uten optiske egenskaper å sikre et fly overflate.
      Merk: Skjermen respirasjonsfrekvens under anestesi. Øke eller redusere Isoflurane konsentrasjon om nødvendig.
  3. Måling og analyse
    Merk: Sørg for å utføre rapporten OCT målene i tråd med de APOSTEL anbefalinger34 og utføre kvalitetskontroll ifølge OSCAR-IB konsensus kriterier35. Disse anbefalingene er utviklet for menneskelig OCT bilder, noen kriterier er ikke eller bare delvis gjeldende.
    1. For å bilde venstre øye, Plasser holderen som presenteres i figur 1A å sikre at den venstre øye pæren gnager ansiktene kameraet.
    2. Trykk Start -knappen til høyre for kontrollpanelet å starte kjøp.
    3. Angi filteret spaken til R og velg BR + OCT for blå refleksjon fundus imaging og B-scan oppkjøp på kontrollpanelet.
    4. Sette fokusavstand til ca 38 diopter ved hjelp av grovskruen på baksiden av kameraet og zoome inn på netthinnen til OCT skanningen er synlig på skjermen.
      Merk: På den første målingen har referanse armen tilpasses for gnager måling. Trykk kombinasjonen Ctrl + Alt + SKIFT + O og justere verdien av referanse armen i det åpne vinduet til OCT-skanningen vises på skjermen.
    5. For å sikre en bjelke bane gjennom midten av eleven med ortogonale vinkel på netthinnen i alle plan, plasser den blinde flekk i midten av opplyst feltet (BR) og justere vannrette og loddrette linjen B-skanner til et vannrett nivå ved å rotere/snu abonnenten (figur 1B) eller bevege kameraet.
    6. Velg volum skannemodus og sett den til 25 B-skanner i modus for høyoppløselig på 50 automatisk sanntids sporing (kunst, rastrert fra 50 gjennomsnitt A-skanner) på skjermbildet programvare.
    7. Midtstilt midten av volumet skanning rutenettet på fiberoptisk platen og starte oppkjøpet ved å trykke svart følsomhet knott og deretter ERVERVE på kontrollpanelet.
    8. Angi filteret spaken til, velg Blå Auto Florescence (BAF) på kontrollpanelet og Juster bildelysstyrke med følsomhet knotten. Trykk på følsomhet-knappen og deretter ERVERVE bilde fluorescerende celler (f.eks EGFP) eller auto fluorescerende innskudd.
    9. Bruk ophthalmica gel av gnagere å hindre dehydrering og sette dyret i separate bur med en varmekilde.
    10. Overvåke gnagere til det er helt tilbake fra anestesi, i separate bur og individuelt huses. Når Dyret er oppegående, gå tilbake til hjem buret.
    11. For analyse av volum skanner, bruker den automatiserte segmenteringen OCT enhetens programvare ved å høyreklikke på skanningen og velg Segmentering og Alle lag. Kontroller at kvaliteten på OCT bildene er tilstrekkelig og definere kvalitet konsentrasjon for hvert eksperimenter, f.eks> 20 desibel.
    12. Utføre manuell korrigering av lagene ved å dobbeltklikke på den ønskede skann, velg Tykkelsen profil og klikk på Rediger lag Segmentations. Velg ett lag, f.eks trykk ILM for indre begrense membranog, om nødvendig retter du den grønne linjen ved å flytte de røde prikkene ved å dra og slippe til riktig posisjon.
      Merk: Kontroller at etterforsker utføre manuell korreksjon er blindet for eksperimentell gruppene.
    13. Velg kategorien Tykkelse kart og velg 1, 2, 3 mm tidlig behandling diabetisk retinopati studie (ETDRS) rutenettet. Midtstille den indre sirkelen på optisk disk (figur 2, venstre).
    14. Beregne tykkelsen på netthinnen lag tykkelse verdier gitt av programvaren for de ulike retinal sektorene av interesse. For å beregne gjennomsnittlig tykkelse verdiene fra volum skanner, bruker den hele 1, 2, 3 mm ETDRS rutenett, som dekker en vinkel på ca 25°, unntatt indre 1 mm sirkelen, som inneholder den blinde flekk (figur 2, høyre).
    15. Utføre den statistiske analysen tilstrekkelig programmvre. Hvis begge øynene til et dyr er inkludert, kan du vurdere en statistisk modell regnskap for innenfor emnet mellom øyet sammenhenger (f.eks, generalisert beregner formler eller blandet lineære modeller), som øynene til ett fag er statistisk avhengige36 .

2. Optokinetic svar

Merk: Nedenfor en detaljert manual for OKR målinger av mus og rotter er gitt, som kan tilpasses individuelle behov.

  1. Oppsett og pre måling-forberedelser
    1. Slå på datamaskinen. Når systemet har startet, slå på skjermene testing kammeret som beskrevet nærmere andre steder37.
    2. Velg en passende plattform for måling av mus eller rotter.
      Merk: Plattformen størrelsen er valgt basert på kroppen av gnagere. Dyret skal kunne sitte ordentlig på plattformen uten mulighet til å gå rundt.
    3. Åpne vinduet pre-innstillinger ved å dobbeltklikke på programvaren, velg ny gruppe og velg gruppenavnet, antall emner, arter og stammer. Velg en variabel stimulans: romlig/timelige frekvens, kontrast følsomhet, hastighet eller orientering i rullegardinmenyen, trykk deretter Opprett ny gruppe.
    4. Fokus på plattformen ved å manipulere fokusringen på kameraet på kammeret og kalibrere systemet ved å justere (dra og slipp) den røde sirkelen rundt den svarte sirkelen på plattformen.
  2. Måling og analyse
    1. Dyret på plattformen, la det tilpasse seg miljøet for ~ 5 min. heis dyret tilbake på plattformen hvis synker (figur 3A).
    2. Velg emnet tall og tilstand på øverst i høyre hjørne av skjermbildet programvare (figur 3B). En stimulans er variabel, andre stimuli holdes konstant. Dette er bekreftet av Open lock eller lukket lås symbol ved stimulans.
    3. Start målingen ved å velge ◄ for Ja eller ■ for Nei, hvis dyret spor eller sporer ikke, henholdsvis.
      Merk: Klokken sporing tilsvarer venstre og mot høyre øye sporing. Programvaren endrer tilfeldig retning av bevegelse rutenettet.
    4. Velg trinn størrelsen på stimulans manuelt ved å klikke på opp og ned pilene ved siden av variabel stimulans eller la det tilpasse automatisk av programvaren hvis stimulans terskelen konvergerer.
    5. For optimale resultater, animere dyret, f.eks ved høy plystre lyder og blanking, ved å klikke det svarte eller hvite boksen symbolet på skjermbildet programvare. Utføre disse handlingene gjentatte ganger ved langvarig målinger.
    6. For dataanalyse, velg Sammendrag -kategorien og klikk på fil | Eksporter tabell/graf eksportere ønsket datasettet.
    7. Utføre statistisk analyse ved hjelp av ønsket programvare (se trinn 1.3.15).

Representative Results

Med 3rd generasjon OCT imaging i myelin oligodendrocyte glykoprotein (MOG) peptid indusert eksperimentelle autoimmune immunsviktvirus (EAE) musen modeller, høyoppløselig morfologiske deler av musen netthinnen ble innhentet. Bruke denne teknologien, ble beskyttende kapasiteten til forskjellige stoffer demonstrert17. Tykkelse verdiene av indre retinal lag (IRL) innhentet er god samsvar med antall retinal ganglieceller (RGC) ved histologiske flekker på netthinnen wholemounts (Figur 4).

OKR overvåking gir en funksjonell avlesning av neurodegeneration sett av OCT. I disse eksperimentene var visuelle funksjon vurdert som romlig frekvensen av OKR og neuroaxonal skade vurdert som IRL fortynning av oktober, i nær sammenheng17. Forskjellige protokoller kan brukes til å undersøke synsskarphet ved å endre romlige og timelig frekvens, kontrast følsomhet, retning eller hastighet av bevegelse rutenettet. I EAE modell, ble en forbedret romlige frekvens 0,05 sykluser/grad (c /) av dyr behandlet med stoffet 1 oppdaget i forhold til ubehandlet MOG-EAE mus (figur 5).

Figure 1
Figur 1: Custom holderen for OCT måling. (A) OCT avbildning av C57BL/6J mus ved hjelp av egendefinerte holderen33 og (B) rotasjonsaksen rundt den gnager. Rotasjon i tverrgående flyet (venstre) og aksial flyet (til høyre) er vist. Dette tallet har blitt endret fra Dietrich, M. et al.33. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: OCT legge oppkjøp analyse. "1, 2, 3 mm" ETDRS rutenett på 25 B-scan volum protokollen (til venstre). Tykkelsen på netthinnen lag finnes for de ulike retinal sektorene av programvaren (høyre). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: OKR måling av mus og stimulans innstillinger. (A) topp vise gjennom kameraet analysere C57BL/6J musen på plattformen i kammeret. (B) brukergrensesnitt og innstillinger av OKR programvare. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: C57BL/6J mus med MOG EAE Vis en dempes sykdom kurs når behandlet med stoffet 1 sammenlignet med ubehandlet kontroller. (A) degenerering av indre retinal lagene er redusert (B) og klinisk EAE score er svekket løpet EAE når stoffet 1 ble gitt. Mus ble scoret daglig, og OCT målinger ble utført per måned over en periode på 120 dager. Grafene representerer betyr og standardfeil minst ti dyr per gruppe. (*p < 0,05, ***p < 0,001, området under kurven sammenlignet av VARIANSANALYSE med Dunnett's post hoc-test). (C) IRL tykkelse endringen er i god samsvar med RGC tap (***p < 0,001, av VARIANSANALYSE med Dunnett's post hoc test forhold til MOG ubehandlet mus). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5: OKR måling av C57BL/6J mus med MOG-EAE. (A) OKR avslører en bedre synsskarphet dyr behandlet med stoffet 1 sammenlignet med ubehandlet MOG EAE mus målt av romlige frekvens terskel tester over en periode på 120 dager. Grafene representerer betyr og standardfeil minst seks dyr per gruppe (**p < 0,01, ***p < 0,001, området under kurven sammenlignet av VARIANSANALYSE med Dunnett's post hoc-test). (B) bilde av C57BL/6J musen i det tester kammeret. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Denne protokollen gir en instruksjon for tykkelsen og undersøkelse av visuelle funksjon i gnagere. Visuelle readouts blir vanligere i translasjonsforskning,18,,26,,38,,39,,40 og kan enkelt overføres til kliniske studier. Betydelig fordel for OCT sammenlignet histologiske undersøkelser i dyreforsøk er at langsgående analyser er mulig at etterforskningen av dynamisk patologisk prosesser, i stor grad reduserer variasjon og antall dyr nødvendig per studie. Videre er i vivo bildebehandling med OCT ikke underlagt fiksering, skjæring eller flekker gjenstander, som kan påvirke lagtykkelse i histologiske undersøkelser.

Men er ortogonale retningen på laserstrålen i alle plan i forhold til netthinnen et kritisk steg til sikre kvaliteten og reproduserbarhet tykkelse verdiene. Det krever litt trening av etterforskeren og er obligatorisk før oppkjøpet OCT skanninger. I tillegg som kommersielle enheter er bygget for menneskelig programmer, er kvaliteten på gnager OCT bilder fortsatt er underlegne sammenlignet med B-skanninger av menneskelige pasienter. I forfatternes erfaring, kan det være vanskelig å skille de ulike indre retinal lag (netthinnen nerve fiber lag, ganglion celle lag og indre plexiform laget) under håndbok rettelsen. Derfor anbefaler vi analysere disse lagene som en sammensatt avlesning (IRL).

Eksperimentell oppsettet gir en mulighet for flyktige anestesi, f.eks pustet isoflurane, som er, i vår erfaring, tryggere og enklere å administrere enn injiserbare anestesi, f.eks ketamin-xylazine41,42 og reduserer risikoen av tidlig oppvåkning av gnagere ved lengre oppkjøp (f.eks når utføre imaging fluorescently merket celleområde). I en innledende studie, ble volum skanner identifisert som protokoller med høyeste holdbarhet og pålitelighet. Inter rater og test retest pålitelighet var utmerket når volumet skanner unntatt den sentrale delen som inneholder fiberoptisk platen ble vurdert med ICC (intra-klassen korrelasjonskoeffisienten) verdier over 0,85 for alle vurderinger.

Måling av optokinetic svaret er basert på ufrivillig optokinetic refleks, som oppstår som svar på et kontinuerlig flytte felt. I Red, i motsetning til andre arter, innebærer bevegelsen ikke bare øyne, men hele hodet, som kan lett bli oppdaget bruker kameraet.

Skille mellom "oppsporer" eller normal opptreden bevegelser av dyrene krever litt trening av etterforskeren og det er viktig å blindet for forsøksgruppen. I tillegg dyr trenger en tilpasning fase for innstillingen eksperimentelle og under langsiktige mål protokoller, dyrene å bli animert gjentatte ganger for å sikre at "ingen oppsporer" er nå OKR terskelen og ikke å redusere oppmerksomhet. Det er også en betydelig belastning variasjon om funksjonen visuelle laboratoriet mus og rotter43,44. Synsskarphet av gnagere bør derfor vurderes før de er testet og noen belastninger, SJL mus, kanskje ikke engang være egnet for OKR mål, som de er homozygous for allelet Pde6brd1 (retinal degenerasjon 1).

I sammendraget, undersøkelse av netthinnen morfologi og visuelle funksjon i dyremodeller gir ikke-invasiv, langsgående undersøkelser av strukturelle og funksjonelle skader som oppstår i forbindelse med EAE og kan være nyttig i andre modeller som involverer visuelle systemet, inkludert men ikke begrenset til modeller av retinopathies eller synsnerven skade.

Disclosures

Relatert til arbeidet presentert forfatterne erklære de følgende finansielle opplysningene:

Michael Dietrich fikk høyttaler honoraria fra Novartis. Andrés Cruz-Herranz er en postdoktor av det nasjonal multippel sklerose samfunnet. Ari J. Green serveres på den vitenskapelige advisory board MedImmune, Novartis, OCTIMS, starten 5 biovitenskap og Bionure; er en medredaktør av JAMA Nevrologi; var en redaksjonell styremedlem i Nevrologi; innehar patent remyelination molekyler og baner; konsultert for starten 5 forskning. mottatte forskningsstøtte fra Novartis Pharma OCTIMs, starten Sciences SRA, NINDS, NIA, National MS Society, Sherak Foundation og Hilton Foundation; holder lager eller aksjeopsjoner i starten 5; og fungerte som sakkyndig på Mylan v Teva Pharma. Hans-Peter Hartung fått avgifter for servering på steering komiteer fra Biogen Idec, GeNeuro, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva legemidler, MedImmune, Bayer HealthCare, frem Pharma, og Roche, avgifter for servering på advisory boards fra Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva legemidler og Roche og foredrag avgifter fra Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals , Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva legemidler, MedImmune og Roche. Philipp Albrecht mottatt erstatning for servering på vitenskapelige Advisory Boards for Ipsen, Novartis, Biogen; Han fikk høyttaler honoraria og reise støtte fra Novartis, Teva, Biogen, Merz legemidler, Ipsen, Allergan, Bayer Healthcare, Esai, UCB og Glaxo Smith Kline; Han fikk forskningsstøtte fra Novartis, Biogen, Teva, Merz legemidler, Ipsen og Roche. Andre forfattere rapporterer ingen avsløringer.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av tilskudd av Dr. Robert filtermedia-stiftelsen og Ilselore Luckow-stiftelsen, samt Biogen og Novartis til PA. Figur 1B ble gjengitt fra "hele kroppen posisjonelle manipulators ved okulær avbildning av anaesthetized mus og rotter: en gjør det selv guide. Dietrich, M., Cruz-Herranz, A., Yiu, H., Aktas, O., Brandt, A. U., Hartung, HP., Green, A., Albrecht, P. BMJ åpne Oftalmologi. 1 (1), e000008, 2017" med tillatelse 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

Nevrovitenskap problemet 143 Optical coherence tomografi optokinetic svar okulær bildebehandling visuell sti innehaveren gnager modeller
Bruke Optical Coherence tomografi og Optokinetic respons som strukturelle og funksjonelle visuelle systemet Readouts 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