Farelerde Optokinetik Refleksin Görsel Özellik Seçiciliğinin Ölçülmesi

Summary

Burada, optokinetik refleksi ölçmek için standart bir protokol açıklıyoruz. Sanal davul stimülasyonunu ve video-okülografiyi birleştirir ve böylece davranışın özellik seçiciliğinin ve uyarlanabilir plastisitesinin hassas bir şekilde değerlendirilmesine izin verir.

Abstract

Optokinetik refleks (OKR), görsel ortamın küresel hareketi tarafından tetiklenen ve retina görüntülerini stabilize etmeye yarayan doğuştan gelen önemli bir göz hareketidir. OKR, önemi ve sağlamlığı nedeniyle görsel-motor öğrenmeyi incelemek ve farklı genetik geçmişlere, yaşlara ve ilaç tedavilerine sahip farelerin görsel işlevlerini değerlendirmek için kullanılmıştır. Burada, kafası sabit farelerin OKR yanıtlarını yüksek doğrulukla değerlendirmek için bir prosedür sunuyoruz. Baş fiksasyonu, vestibüler stimülasyonun göz hareketleri üzerindeki katkısını ekarte edebilir ve sadece görsel hareketle tetiklenen göz hareketlerini ölçmeyi mümkün kılar. OKR, üç bilgisayar monitöründe sunulan dikey bir ızgaranın salınımlı bir şekilde yatay olarak veya sabit bir hızda tek yönlü olarak sürüklendiği sanal bir tambur sistemi tarafından ortaya çıkarılır. Bu sanal gerçeklik sistemi ile uzamsal frekans, zamansal/salınım frekansı, kontrast, parlaklık ve ızgaraların yönü gibi görsel parametreleri sistematik olarak değiştirebilir ve görsel özellik seçiciliğinin ayar eğrilerini ölçebiliriz. Yüksek hızlı kızılötesi video-okülografi, göz hareketlerinin yörüngesinin doğru bir şekilde ölçülmesini sağlar. Bireysel farelerin gözleri, farklı yaş, cinsiyet ve genetik geçmişe sahip hayvanlar arasındaki OKR'leri karşılaştırma fırsatları sağlamak için kalibre edilmiştir. Bu tekniğin nicel gücü, bu davranış yaşlanma, duyusal deneyim veya motor öğrenme nedeniyle plastik olarak uyum sağladığında OKR'deki değişiklikleri tespit etmesine olanak tanır; Bu nedenle, bu tekniği oküler davranışların plastisitesini araştırmak için kullanılan araçların repertuarına değerli bir katkı sağlar.

Introduction

Çevredeki görsel uyaranlara yanıt olarak, gözlerimiz bakışımızı kaydırmak, retina görüntülerini stabilize etmek, hareketli hedefleri izlemek veya iki gözün fovealarını gözlemciden farklı mesafelerde bulunan hedeflerle hizalamak için hareket eder, bu da doğru görme için hayati önem taşır ^1,2. Okülomotor davranışlar, en azından kısmen okülomotor sistemin^basitliği nedeniyle, sağlık ve hastalıktaki nöral devreleri anlamak için çekici sensorimotor entegrasyon modelleri olarak yaygın olarak kullanılmaktadır 3. Üç çift ekstraoküler kas tarafından kontrol edilen göz, sokette esas olarak karşılı....

Protocol

Bu çalışmada gerçekleştirilen tüm deneysel prosedürler, Toronto Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi ve Kanada Hayvan Bakımı Konseyi tarafından belirlenen yönergelere uygun olarak Biyolojik Bilimler Yerel Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylanmıştır.

1. Kafatasının üstüne bir kafa çubuğunun implantasyonu

NOT: VOR davranışının göz hareketlerine katkısını önlemek için, OKR testi sırasında farenin başı hareketsiz hale getirilir. Bu nedenle, kafatasının üstüne cerrahi olarak bir kafa çubuğu implante edilir.

1. Bir fareyi (2-5 aylık dişi ve erkek C57BL / 6) bir gaz odasında% 4 izofluran (v / v)....

Results

Yukarıda detaylandırılan prosedürle, OKR'nin çeşitli görsel özelliklere bağımlılığını değerlendirdik. Burada gösterilen örnek izlemeler, Ek Kodlama Dosyası 1'de sağlanan analiz kodları kullanılarak türetilmiştir ve örnek izleme ham dosyası Ek Kodlama Dosyası 2'de bulunabilir. Tambur ızgarası sinüzoidal bir yörüngede (0.4 Hz) sürüklendiğinde, hayvanın gözü otomatik olarak ızgaranın hareketini benzer bir salınımlı şekilde takip etti (Şekil 3B üst panel.......

Discussion

Burada sunulan OKR davranış testi yöntemi çeşitli avantajlar sağlar. İlk olarak, bilgisayar tarafından oluşturulan görsel stimülasyon, fiziksel davulların içsel sorunlarını çözer. Fiziksel tamburların uzamsal frekans, yön veya kontrast ayarının sistematik olarak incelenmesini^{desteklememesi} sorunuyla ilgilenen 8, sanal tambur bu görsel parametrelerin deneme bazında değiştirilmesine izin verir, böylece OKR davranışının özellik seçiciliğinin sistematik ve nicel bir analizini kolaylaştırır (

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
2D çeviri aşaması	Thorlabs	XYT1
Akrilik reçine	Lang Dental	B1356	Kafa plakasını kafatasına sabitlemek ve kafatasını korumak için
Bupivakain	STERIMAX	ST-BX223	Bupivakain Enjeksiyonu BP% 0.5. Lokal anestezi
Carprofen	RIMADYL	8507-14-1	Analjezi
Basınçlı hava	Tozdan Uzak
Göz merhemi	Alcon	Systane	Gözlerin nemini korumak için
Grafik kartı	NVIDIA	Geforce GTX 1650 veya Quadro P620.	Üç monitör arasında tek ekran oluşturmak için
Isıtma yastığı	Kent Scientific	HTP-1500	Vücut ısısını korumak için
Yüksek hızlı kızılötesi (IR) kamera	Teledyne Dalsa	G3-GM12-M0640	Göz rotasyonunu kaydetmek için
IR LED	Digikey	PDI-E803-ND	CR referansı ve gözün aydınlatması için
IR ayna	Edmund optik	64-471	Gözün görüntüsünü yansıtmak için
İzofluran	FRESENIUS KABI	CP0406V2
Labview	Ulusal enstrümanlar	versiyon 2014	göz izleme
Emzirilmiş zil	BAXTER	JB2324	Su ve enerji kaynağı
Lidokain ve epinefrin karışımı	Dentsply Sirona	82215-1	KSILOKAIN. Monitörlerin
kalibrasyonu için	Parlaklık Ölçer	Konica Minolta	LS-150
Matlab	MathWorks	sürüm xxx	göz hareketlerinin analizi
Meyhoefer Curette	World Precision Instruments	501773	Kafatasını kazımak ve fasyayı çıkarmak için
Mikroskop kalibrasyon slaydı	Amscope	MR095	büyütme oranını ölçmek için video-okülografi
Monitörleri	Acer	B247W	Görsel stimülasyon
Nötr yoğunluk filtresi	Lee	skotopik görsel stimülasyon oluşturmak için	299
filtreler Yakın görüş gözlüğü	Skotopik OKR için	Alpha optik	AO-3277
Fotodiyot	Digikey	TSL254-R-LF-ND	görsel stimülasyonu ve video-okülografiyi senkronize etmek için
Pilokarpin hidroklorür	Sigma-Aldrich	P6503
Post	Thorlabs	TR1.5
Post tutucu	Thorlabs	PH1
PsychoPy	açık kaynaklı yazılım	sürümü xxx	görsel stimülasyon araç seti
Makas	RWD	S12003-09	Cilt çıkarma için
Superglue	Krazy Tutkal Tipi		: Çok amaçlı. Kafa plakasını kafatasına yapıştırmak için