Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Med optisk koherenstomografi och Optokinetic svar som strukturella och funktionella visuella systemet avläsning på möss och råttor

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

Ett detaljerat protokoll för bedömning av strukturella och visuell avläsning på gnagare av optisk koherens tomografi och optokinetic svar presenteras. Resultaten ger värdefulla insikter för oftalmologiska samt neurologisk forskning.

Abstract

Optisk koherenstomografi (OCT) är en snabb, icke-invasiv, interferometrisk teknik möjliggör högupplöst retinal imaging. Det är ett idealiskt verktyg för utredning av processerna för neurodegeneration, neuroprotektion och neuro-reparation som involverar det visuella systemet, som dessa ofta korrelerar väl med retinala förändringar. Som en funktionell avläsning används visuellt framkallat kompenserande ögon- och huvudrörelser ofta i experimentella modeller som involverar den visuell funktionen. Kombinera båda tekniker tillåter en kvantitativ invivo utredning av struktur och funktion, som kan användas för att undersöka sjukdomstillstånd eller att utvärdera potentialen för romanen therapeutics. En stor fördel av de presenterade teknikerna är möjligheten att utföra longitudinella analyser vilket gör att utredningen av dynamiska processer, minska variabiliteten och skär ner antalet djur behövs för experiment. Protokollet beskrivs syftar till att ge en handbok för förvärv och analys av hög kvalitet retinal skanningar av möss och råttor med hjälp av en låg kostnad anpassad hållare med möjlighet för att leverera inhalational anestesi. Dessutom, är den föreslagna handboken avsedd som en instruktions manual för forskare som använder optokinetic svar (OKR) analys hos gnagare, som kan anpassas till deras särskilda behov och intressen.

Introduction

Undersökningen av den visuella vägen, som en del av det centrala nervsystemet, har visat sig vara en effektiv utgångspunkt att ta itu med inte bara oftalmologiska1,2,3,4,5 , men även neurologiska6,7,8,9,10,11,12,13,14 ,15,16 frågor. Under de senaste åren, OCT och OKR har identifierats som användbara analytisk, icke-invasiva verktyg för att utvärdera ett stort utbud av retinopati och retinal manifestationer i olika djurmodeller17,18,19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25. OCT möjliggör snabb och hög upplösning i vivo visualisering av näthinnans morfologi och struktur i möss och råttor, med resultat i god överensstämmelse med histologiska sektioner av djur retinae26. OKR utgör en snabb och robust metod för att bedöma kvantitativt visuell funktion.

Många OCT enheter tillåter samtidiga confocal scanning laser Oftalmoskopi (cSLO) imaging med olika våglängder, som ger diagnostisk information om retinal patologier, dvs, visualisering av lipofuscin insättningar eller förändringar av retinal pigment epitel27. Dessutom är i vivo imaging av fluorescens märkta celler i transgena djur möjligt28,29,30,31,32. Dock är tillämpningen av OCT teknik i djurmodeller fortfarande utmanande, främst på grund av den små öga storleken. Flera kommersiellt tillgängliga enheter kräver anpassningar och ofta en annan storlek av innehavaren är skyldig att bild djur av olika arter. Dessutom kräver djur anestesi för mätning.

OKR-enheter kan användas för att bedöma funktionen visuella hos gnagare. Djuren är placerade på en plattform i mitten av en faktisk eller virtuella cylinder visar ett rörligt gallerdurk, som djuren spåra med reflexiva huvud och hals rörelser. Detta optokinetic svar minskas eller elimineras vid minskning eller förlust av visuell funktion.

Syftet med detta protokoll är att presentera en handbok för mätning av retinal tjocklek använder en kommersiellt tillgänglig OCT-enhet med en anpassad hållare som tillhandahåller inhalationsmedel anestesi. Protokollet visar hur att analysera volym skanningar med hjälp av programvara som tillhandahålls av tillverkaren. För visuell provning, är syftet att ge instruktioner om hur du använder en kommersiellt tillgänglig system för att bedöma OKR.

Protocol

Alla djur förfaranden utfördes i enlighet med de experimentella riktlinjer som antagits av de regionala myndigheterna (statliga byrån för natur, miljö och konsumentskydd; referens nummer 84-02.04.2014.A059) och överensstämmer med föreningen för Forskning i Vision och oftalmologi (ARVO) uttalande om användning av djur i oftalmologiska och Vision forskning och europeiska direktiv 2010/63/EU om skydd av djur som används för vetenskapliga ändamål.

1. confocal Scanning Laser Oftalmoskopi-optisk koherenstomografi

Obs: Protokollet för cSLO-okt mätning är anpassningsbar för alla stammar av laboratoriemöss och råttor.

  1. Set-up och pre-tänkbar preparat
    Obs: Systemkonfigurationen av OCT enheten används i detta protokoll har redan beskrivs annorstädes31.
  2. Gnagare inför inhalationsmedel anestesi
    1. Placera gnagare i en induktion kammare och ange spridare till en isofluran koncentration på 2% på 2 L/min O2.
    2. Kontrollera om gnagare är bedövas genom att nypa svansen, bort från kammaren och Linda in den i pappershandduk att hålla den varm.
    3. Placera gnagare i de anpassa hållare33 och krok på maxillary framtänderna på baren integrerad bita av munnen pjäsen, ansluten till spridare (2,5% isofluran på 2 L/min O2).
    4. Applicera en droppe av fenylefrin 2.5%-Tropicamide 0,5% på varje öga för pupilldeformitet dilatation.
    5. Torka bort eventuell överflödig vätska av ögondroppar efter 1 min och smörja ögonen med metyl-cellulosa baserat oftalmologiska gel (t.ex., hypromellos 0,3% ögondroppar) att undvika uttorkning ut och grumlighet av hornhinnan.
    6. Placera anpassade kontaktlins (+ 4 dioptrier) på mus ögat för hand eller med hjälp av tången. Täcka råtta ögat med en glasskiva (t.ex. runda 12 mm diameter täckglas) utan optiska egenskaper att säkerställa en plan yta.
      Obs: Övervaka andningsfrekvens under anestesi. Öka eller minska isofluran koncentration om det behövs.
  3. Mätning och analys
    Obs: Se till att utföra och rapportera OCT mätningarna i linje med det APOSTEL rekommendationer34 och utföra kvalitetskontroll enligt OSCAR-IB konsensus kriterierna35. Som dessa rekommendationer har utvecklats för mänskliga OCT bilder, några kriterier är inte eller endast delvis tillämplig.
    1. För att bild vänster öga, placera hållaren som presenteras i figur 1A att säkerställa att vänster öga glödlampan av gnagare ansikten kameran.
    2. Tryck på knappen Starta i det högra hörnet på kontrollpanelens display att starta förvärv läge.
    3. Ange filtret spaken till R och välj BR + OCT blå reflektans fundus imaging och B-scan förvärv på Kontrollpanelen.
    4. Ställa in fokusavstånd till ca 38 dioptrier med fokus ratten på baksidan av kameran och zooma in på näthinnan tills OCT sökningen är synliga på skärmen.
      Obs: Vid den första mätningen måste referens armen anpassas för gnagare mätning. Tryck tangentkombinationen Ctrl + Alt + Skift + O och justera värdet för referens armen i det öppna fönstret tills OCT-skanningen visas på skärmen.
    5. För att säkerställa en strålgång genom mitten av eleven med ortogonala vinkel på näthinnan i samtliga plan, placera den optiska skivan i mitten av upplysta fältet (BR) och justera den horisontella och vertikala linjen B-skanningar till horisontell nivå genom roterande/svarvning innehavaren (figur 1B) eller flytta kameran.
    6. Välj volym skanningsläge och ange det till 25 B-skanningar i högupplöst läge på 50 automatisk spårning i realtid (konst, rastreras från 50 i genomsnitt A-skanningar) på skärmen programvara.
    7. Centrum i mitten av volym scan rutnätet på den optiska skivan och starta förvärv genom att trycka på den svarta känslighet ratten och sedan Skaffa på Kontrollpanelen.
    8. Ange filtret spaken till A, Välj Blå Auto flourescens (BAF) på Kontrollpanelen och justera bildens ljusstyrka med reglaget känslighet. Tryck av känslighet ratten och sedan få bilden fluorescerande celler (t.ex. andra) eller auto fluorescerande insättningar.
    9. Applicera oftalmologiska gel på ögat av gnagare att förhindra uttorkning och sätta djuret i en separat bur med en värmekälla.
    10. Övervaka gnagare tills det är helt återhämtat sig från anestesi, i en separat bur och individuellt inrymt. När djuret är ambulatory, returnera den till buren.
    11. För analys av volym skanningar, Använd automatisk segmentering av OCT enhetens programvara genom att högerklicka på Skanna och segmentering Markera Alla lager. Kontrollera att kvaliteten på OCT bilderna är tillräcklig och definiera kvalitet avbrytandear för varje uppsättning experiment, t.ex., > 20 decibel.
    12. Utföra manuell korrigering av lager genom att dubbelklicka på önskad skanna, Välj Tjocklek profil och klicka på Redigera lager segmenteringar. Välj ett lager, t.ex., tryck ILM för inre begränsande membranetoch, om nödvändigt, korrigera den gröna linjen genom att flytta den röda prickar av dra och släpp till rätt position.
      Obs: Kontrollera att utredaren utför manuell korrigering är förblindad för experimentella grupper.
    13. Välj fliken Tjocklek karta och välja 1, 2, 3 mm tidig behandling av diabetesretinopati studie (ETDRS) rutnät. Centrera den inre cirkeln på den optiska skivan (figur 2, vänster).
    14. Beräkna tjockleken av näthinnans skikt från tjocklek värden som tillhandahålls av programvaran för olika retinala sektorer av intresse. För att beräkna genomsnittlig tjocklek värdena från volym skanningar, använder den hela 1, 2, 3 mm ETDRS rutnät, som täcker en vinkel av ca 25°, exklusive den inre 1 mm cirkel, som innehåller den optiska skivan (figur 2, höger).
    15. Utföra den statistiska analysen med lämplig programvara. Om båda ögonen av ett djur ingår, överväga en statistisk modell redovisning för inom ämnet mellan ögat korrelationer (t.ex., generaliserad uppskatta ekvationer eller blandade linjära modeller), eftersom ögonen av ett ämne är statistiskt beroende36 .

2. Optokinetic svar

Obs: I följande ges en detaljerad manual för OKR mätningar av möss och råttor, som kan anpassas efter individuella behov.

  1. Set-up och före mätning preparat
    1. Slå på datorn. När systemet har startat, aktivera skärmar av testning kammaren som beskrivs mer i detalj på annan plats37.
    2. Välj en lämplig plattform för mätning av möss eller råttor.
      Obs: Plattformen storleken väljs baserat på Förkroppsliga storleksanpassar av gnagare. Djuret bör kunna sitta ordentligt på plattformen utan förmågan att gå runt.
    3. Öppna fönstret före inställningarna genom att dubbelklicka på programmet, Välj ny grupp och välj gruppens namn, antal försökspersoner, arter och stammar. Välj en variabel stimulans: rumslig/temporal frekvens, kontrastkänslighet, hastighet eller orientering i den nedrullningsbara menyn, tryck sedan på Skapa ny grupp.
    4. Fokusera på plattformen genom att manipulera fokusringen kamerans ovanpå kammaren och kalibrera systemet genom att justera (dra och släpp) den röda cirkeln runt den svarta cirkeln på plattformen.
  2. Mätning och analys
    1. Placera djuret på plattformen, låt den anpassa sig till miljön för ~ 5 min. Lyft djuret tillbaka på plattform om det droppar (figur 3A).
    2. Välj ämne nummer och skick på det övre högra hörnet av skärmen programvara (figur 3B). En stimulus är variabel, de andra stimuli hålls konstant. Detta bekräftas med öppet lock eller stängt lock symbolen bredvid stimulansen.
    3. Starta mätningen genom att välja ◄ för Ja eller ■ för nr, om djuret spår eller spårar dig inte, respektive.
      Obs: Medurs spårning motsvarar det vänstra och moturs spårningen till höger öga. Programvaran ändras slumpmässigt riktning mot rutnätet rörliga.
    4. Välj stegstorlek av stimulans manuellt genom att klicka på pilarna upp och ner bredvid den variabla stimulansen eller låt det anpassa sig automatiskt genom programvaran om stimulans tröskel konvergerar.
    5. För optimalt resultat, animera djuret, t.ex., genom högt visslande ljud och blanking, i svart eller vit box symbolen på skärmen programvara. Utföra dessa åtgärder upprepade gånger vid långvarig mätningar.
    6. För analys av data, Välj fliken Sammanfattning och klicka på filen | Exportera tabell/diagram att exportera önskad datauppsättningen.
    7. Utföra den statistiska analysen med önskad programvara (se även steg 1.3.15).

Representative Results

Med hjälp av 3rd generation OCT imaging i myelin oligodendrocyte glykoprotein (MOG) peptid inducerad experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) musmodeller, högupplösande morfologisk sektioner av mus näthinnan erhölls. Med denna teknik, var skyddande kapacitetarna av olika ämnen påvisad17. De tjocklek värdena av inre retinala lagren (IRL) är i god överensstämmelse med numrerar av retinala ganglionceller (RGC) erhålls genom histologiska färgning av retinal wholemounts (figur 4).

OKR övervakning ger en funktionell avläsning av den neurodegeneration sett ULT. I dessa experiment var visuell funktion bedöms spatial frekvens av OKR och neuroaxonal skada bedöms IRL gallring av okt, i nära samband17. Olika protokoll kan användas för att undersöka synskärpan genom att ändra rumsliga eller temporal frekvens, kontrastkänslighet, orientering eller hastigheten på rörliga rutnätet. I EAE modellen upptäcktes en förbättrad spatial frekvens av 0,05 cykler och grad (c/d) av djur som behandlats med ämnet 1 jämfört med obehandlade MOG-EAE möss (figur 5).

Figure 1
Figur 1: anpassad hållare för OCT mätning. (A), OCT imaging C57BL/6J musklick med hjälp av anpassad hållare33 och (B) rotationsaxel runt gnagare ögat. Rotation i tvärplanet (vänster) och i axiell planet (höger) demonstreras. Denna siffra har ändrats från Dietrich, M. et al.33. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: OCT bokför förvärvsanalys. ”1, 2, 3 mm” ETDRS rutnät på 25 B-scan volym protokollet (vänster). Tjockleken på näthinnans skikt tillhandahålls för olika retinala sektorer av programvaran (höger). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: OKR mätning av möss och stimulans inställningar. (A) ovanifrån genom kameran analysera en C57BL/6J musen på plattformen i kammaren. (B) användargränssnitt och inställningar av programvaran OKR. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: C57BL/6J möss med MOG EAE Visa ett försvagat sjukdomsförloppet när behandlats med ämnet 1 jämfört med obehandlade kontroller. (A), degeneration av inre retinala lagren är nedsatt (B) och den kliniska EAE Poäng dämpas under EAE när ämnet 1 administrerades. Möss var gjorde dagligen och OCT mätningar utfördes varje månad under en period av 120 dagar. Grafer representerar medelvärdet och standardavvikelsen för minst tio djur per grupp. (*p < 0,05, ***p < 0,001, area under kurvan jämfört av ANOVA med Dunnetts post hoc-test). (C) IRL tjocklek ändringen är i god överensstämmelse med RGC förlust (***p < 0,001, av ANOVA med Dunnetts post hoc-test jämfört med MOG obehandlade möss). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5: OKR mätning av C57BL/6J möss med MOG-EAE. (A), OKR avslöjar en förbättrad synskärpa av djur som behandlats med ämnet 1 jämfört med obehandlade MOG EAE möss mäts av spatial frekvens tröskel testning under en period av 120 dagar. Grafer representerar medelvärdet och standardavvikelsen för minst sex djur per grupp (**p < 0,01, ***p < 0,001, area under kurvan jämfört av ANOVA med Dunnetts post hoc-test). (B) bild av en C57BL/6J mus i testning kammaren. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Discussion

Detta protokoll ger en anvisning för tjocklek mätningar och undersökning av synfunktion hos gnagare. Visuell avläsning används alltmer i translationell forskning18,26,38,39,40 och kan enkelt överföras till kliniska prövningar. Betydande fördelen med OCT jämfört med histologiska undersökningar i djurförsök är att longitudinella analyser är möjliga att låta utredningen av dynamiska patologiska processer, till stor del minska variabiliteten och antalet djur som behövs per studie. I vivo imaging med OCT omfattas dessutom inte av fixering, skärning eller färgning artefakter, som kan påverka lagrartjockleken i histologiska undersökningar.

Ortogonala orientering av laserstrålen i samtliga plan i förhållande till näthinnan är dock ett viktigt steg för att säkerställa kvalitet och reproducerbarhet av tjocklek värden. Det kräver viss utbildning av prövaren och är obligatoriskt innan förvärvet av OCT skanningar. Dessutom som de kommersiella enheterna är utformade för användning på människor, är kvaliteten på gnagare OCT bilder fortfarande sämre jämfört med B-skanningar av mänskliga patienter. I författarnas erfarenhet, kan det vara svårt att skilja de olika inre retinal lager (retinala nerv fiberskiktet, ganglion cellager och inre plexiform lagret) under Manuell korrigering. Vi rekommenderar därför analysera dessa lager som en förening avläsning (IRL).

Den experimentella setup innehåller ett alternativ för flyktiga anestesi, t.ex., inhalationsmedel isofluran, vilket är, enligt vår erfarenhet, säkrare och lättare att kontrollera än injicerbara anestesi, exempelvis ketamin-xylazin41,42 och minskar risken av för tidigt uppvaknande av gnagare vid längre förvärv gånger (t.ex. När du utför avbildning av fluorescently märkta celler). I en preliminär studie identifierades volym skanningar som protokollen med högsta giltighet och tillförlitlighet. Den mellan bedömare och test retest tillförlitligheten var utmärkt när volymen skanningar exklusive den centrala delen som innehåller synnervspapillen bedömdes med ICC (intra-klass korrelationskoefficienten) värden över 0,85 för alla bedömningar.

Mätning av optokinetic svaret är baserat på den ofrivilliga optokinetic reflex, som utförs som respons på ett kontinuerligt flytta fält. Hos gnagare, i motsats till andra arter, innebär rörelsen inte bara ögonen, utan hela huvudet, som enkelt kan upptäckas med hjälp av kameran.

Särskiljande mellan ”tracking” eller normal beteendemässiga förflyttningar av djuren kräver viss utbildning av prövaren och det är viktigt att vara blind för den experimentella gruppen. Dessutom djuren behöver en anpassning fas att rymma till experimentella inställning och under lång tid mätning protokoll, djuren måste vara animerade upprepade gånger för att försäkra att ”ingen tracking” beror på att nå tröskeln OKR och inte till att minska uppmärksamhet. Det finns också en betydande stam variabilitet angående funktionen visuell laboratorium möss och råttor43,44. Synskärpan av gnagare bör därför utvärderas innan de testas och vissa stammar, såsom SJL möss, kanske inte ens är lämplig för OKR mätningar, eftersom de är homozygota för allelen Pde6brd1 (retinal degeneration 1).

Sammanfattningsvis, granskning av näthinnans morfologi och visuell funktion i djurmodeller tillåter icke-invasiv, longitudinella undersökningar av strukturella och funktionella skador som uppkommer i samband med EAE och kan vara till hjälp i andra modeller där visuellt system, inklusive men inte begränsat till modeller av retinopati eller synnerven skada.

Disclosures

Närstående till det arbete som presenteras författarna deklarerar följande finansiella upplysningar:

Michael Dietrich mottog talare arvoden från Novartis. Andrés Cruz-Herranz är postdoktor av den nationell multipelskleros samfund. Ari J. Green serveras på scientific advisory board av MedImmune, Novartis, OCTIMS, starten 5 biovetenskaper och Bionure; är biträdande redaktör för JAMA neurologi; var en redaktionell styrelseledamot i Neurology; innehar ett patent för remyelination molekyler och utbildningsvägar. konsulteras för starten 5 vetenskaperna; mottagna forskningsstöd från Novartis Pharma OCTIMs, starten vetenskaper SRA, NINDS, NIA, National MS Society, Sherak Foundation och Hilton Foundation; innehar aktier eller optioner i starten 5. och tjänat som expertvittne på Mylan v Teva Pharma. Hans-Peter Hartung har fått avgifter för servering på styrkommittéerna från Biogen Idec, GeNeuro, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals, MedImmune, Bayer HealthCare, framåt Pharma, och Roche, avgifter för servering på rådgivande stiger ombord från Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals, Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals och Roche och föreläsning avgifter från Biogen Idec, Sanofi Genzyme, Merck, Novartis Pharmaceuticals , Octapharma, Opexa Therapeutics, Teva Pharmaceuticals, MedImmune och Roche. Philipp Albrecht fått ersättning för servering på vetenskapliga rådgivande nämnder för Ipsen, Novartis, Biogen; Han fick talare arvoden och resor stöd från Novartis, Teva, Biogen, Merz Pharmaceuticals, Ipsen, Allergan, Bayer Healthcare, Esai, UCB och Glaxo Smith Kline; han fått forskningsstöd från Novartis, Biogen, Teva, Merz Pharmaceuticals, Ipsen och Roche. De andra författarna rapportera inga upplysningar.

Acknowledgments

Detta arbete stöds av bidrag av Dr. Robert Pfleger-stiftelsen och Ilselore Luckow-Foundation, samt Biogen och Novartis till PA. Figur 1B återskapades från ”hela kroppen positionella manipulatorer för okulär imaging bedövat möss och råttor: en gör det själv-guide. Dietrich, M., Cruz-Herranz, A., Yiu, Aktas, O., A. U., Brandt, H., Hartung, HP., Green, A., Albrecht, s. BMJ Open oftalmologi. 1 (1), e000008, 2017 ”med tillstånd från 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

Neurovetenskap fråga 143 optisk koherenstomografi optokinetic svar okulär imaging visuell väg hållare gnagare modeller
Med optisk koherenstomografi och Optokinetic svar som strukturella och funktionella visuella systemet avläsning på möss och råttor
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