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방법 논문

시각적 자극을 사용 하 여 마우스 비전 평가

11.6K 조회수

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DOI:

10.3791/59766

⸱

2019년 6월 13일

이 논문에서

요약

마우스 비전을 검사 하기 위해, 우리는 얼씬 한 테스트를 실시 했습니다. 마우스는 천장에 모니터가 있는 큰 광장 경기장에 배치 되었다. 눈에 보이는 시각적 자극은 마우스에서 지속적으로 동결 또는 비행 반응을 유발.

초록

중추 신 경계의 시각 시스템은 다양 한 시각적 신호를 처리 합니다. 전체 구조는 시각 피 질에 대 한 측면 교 화 핵을 통해 망막에서 특성화 되었지만, 시스템은 복잡 하다. 세포 및 분자 연구는 시각적인 처리를 뒷받침하는 기계 장치를 명료 하 게 하 고, 확장 하 여, 질병 기계 장치에 의하여 진행 되었습니다. 이러한 연구는 인공 시각 시스템의 개발에 기여할 수 있습니다. 이러한 연구의 결과를 확인 하기 위해 행동 시력 검사가 필요 합니다. 여기서, 우리는 눈에 보이는 자극 실험이 비교적 간단한 설정을 필요로 하는 신뢰할 수 있는 마우스 비전 테스트 임을 보여준다. 어렴풋이 실험은 한 구석에 피난처와 천장에 있는 컴퓨터 모니터와 큰 인클로저에 실시 되었다. 컴퓨터 모니터 옆에 위치한 CCD 카메라는 마우스 동작을 관찰 하기 위해 제공 됩니다. 마우스는 10 분 동안 인클로저에 배치 하 고 주변을 탐구 하 고에 적응 하는 것이 허용 되었다. 이어서, 상기 모니터는 상기 유도 된 자극 10 배를 프로그램 하 여 투영 한다. 마우스는 얼 거 나 숨어 있는 장소로 달아 나는 것에 의해 자극에 반응 했습니다. 어 지는 자극 전후의 마우스 동작을 기록 하 고, 모션 트래킹 소프트웨어를 이용 하 여 비디오를 분석 하였다. 마우스 운동의 속도는 어렴풋이 자극 후 크게 변경. 대조적으로, 블라인드 마우스에서 반응은 관찰 되지 않았다. 우리의 결과는 간단한 눈에 보이는 실험이 마우스 비전의 믿을 수 있는 시험 이라는 것을 보여줍니다.

서론

시각 체계는 망막에서 시작 되 고, 시각적인 신호는 광 수 용기에 의해 포착 되 고, 양극성 세포 (2nd순서 뉴런)에 표출 되 고, 마지막으로 신경 절 세포 (3 개의rd-순서 뉴런)에 전달 됩니다. 망막 2nd-3rd-순서 뉴런은 색상, 동작 또는 모양과 같은 시각적 신호의 특정 측면을 전달 하는 여러 신경 통로를 형성 하는 것으로 생각 됩니다. 이러한 다양 한 시각적 특징은 측면의 가설 핵과 시각 피 질에 중계 된다. 대조적으로, 눈 운동에 지도 하는 시각적인 신호는 우량한 colliculus에 전송 됩니다. 고전적으로, 두 개의 retino 대뇌 피 질의 통로가 확인 되었습니다: 마 그 놀 리아와 발성 세포 통로. 이러한 경로는 각각 이동 및 고정 개체를 인코딩하고 그 존재는 병렬 처리의 기본 개념을 구체화 합니다.1,2,4,5 6. 최근에는 15 종류 이....

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프로토콜

모든 실험과 동물 관리는 웨인 주립 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 된 프로토콜에 따라 진행 되었다 (프로토콜 no. 17-11-0399).

1. 실험 준비

  1. 눈에 보이는 시각적 자극 프레젠테이션을 하는 동안 마우스를 집에 사각형 오픈 뚜껑 인클로저를 빌드합니다. 알루미늄 프레임과 PVC 패널을 사용 하 여 40 cm x 50 x 33 cm 인클로저를 구성 했습니다 (그림 1a, B). 인클로저의 전체 바닥을 덮는 종이를 깔고 시험을 쉽게 정리할 수 있도록 합니다. 출입구의 모서리에 불투명 한 피난처를 추가 하 여 입구와 출구를 쉽게 경기장의 중심을 향하게 합니다.
  2. 마우스의 동작을 캡처하기 위해 광각 렌즈로 카메라를 설정 합니다. 카메라를 인클로저에 인접 한 테이블 장착 스탠드에 고정 합니다. 최고 품질의 비디오 캡처를 위해 카메라 프레임 속도를 60 FPS 이상으로 사용 하십시오.
  3. 인클로저 상단에 컴퓨터 모니터를 설정 합니다. 외부에서 모니터를 볼 수 없기 때문에 기본 모니터에 표시 된 이미지를 복제 한 두 번째 모니터가 준비 되었습니다.
  4. 프로젝션에 대 한 어렴풋이 패턴....

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결과

건강 한 눈을 가진 마우스가 인클로저에 배치 되 고 10 분 동안 순응 할 수 있었습니다. 천장에 모니터가 있는 경기장은 빛 조건 (7x105 광자/μ m2/ s)에서 유지 되었다. 적응 기간 동안 마우스가 공간을 탐험 하 고 불투명 돔을 피난처로 발견 했습니다. 마우스가 피난처에서 멀리 이동 하면, 비디오 캡처 시작, 시각적 자극의 개시에 따라. 어 지는 자극에 응답 하 여, 대부분의 마우스는 31 마우스 (97%) 중 30 개에서 관찰 된 돔 (비행 반응)으로 달렸다. 일부 마우스는 그들이 도망 하기 전에 동결 반응을 나타내 었 다 (19/31 마우스, 61%). 어렴풋이 자극은 빛 상태를 감소 1 로그 (6 x 10 광자/μ m2/s).

캡처된 비디오 클립은 수동 추적 기능 (이미지 프로 플러스) 또는 피지 (NIH)가 있는 상업용 분석 소프트웨어를 사용 하 여 분석 되었습니다. 추적 기능을 사용.......

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토론

눈에 보이는 시각적 자극 시스템, 과반수 (97%) 건강 한 눈-생쥐의 비행 반응을 보였다. 29 마우스 중 하나는 명백한 비행 응답을 보여주지 않았다. 그러나 마우스는 돔을 향해 걸어와 서 사라질 때까지 근처에 남아, 마우스는 어 지 렸 던 자극이 발생 했을 때 적어도 조심 했다는 것을 나타냅니다. 따라서, 아 련 하 게 되는 자극은 건강 한 눈이 있는 쥐에서 지속적으로 타고 난 공포 반응을 나타내어. 반면에, 3 개의 블라인드 마우스는 눈에 보이는 (예비 결과)에 대 한 어떠한 응답을 보여주지 않았다. 함께 찍은, 우리는 눈에 보이는 실험은 쥐에 대 한 유용 하 고 일관 된 비전 테스트 임을 보여줍니다.

192도/s.29 에서 어 지는 자극의 속도를 설정 하 고, 5 ~ 84도/s의 속도를 다양 하 게 하 고, 낮은 속도 수준에서 우선적으로 관찰 된 동결 반응을 조사 하였다. 일 마 즈와 마 이스터28.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

이 작업은 NIH R01 EY028915 (TI) 및 RPB 교부 금에 의해 지원 되었습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
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CCD 카메라Lumenera CorporationInfiniyy3S-1UR높은 fps 속도(60fps)로 인해 행동 연구에 탁월함인클로저
(알루미늄 프레임 및 PVC 패널)80/20 Inc.4x cat.#9010, 4x cat.#9005, 1x cat.#9000, 5x cat.#65-2616우수, PVC, 조인트 및 프레임을 찾기 위해 빠른 빌드 탭 사용
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은 .

참고문헌

  1. Enroth-Cugell, C., Robson, J. G. The contrast sensitivity of retinal ganglion cells of the cat. The Journal of Physiology. 187 (3), 517-552 (1966).
  2. Boycott, B. B., Wässle, H. The morphological types of ganglion cells of the domestic cat's retina. The....

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