VisioTracker, Okülomotor Analizi Yenilikçi Otomatik Yaklaşım

VisioTracker göz hareketlerinin kayıt dayalı larva ve küçük yetişkin balık görsel performans kantitatif analizi için otomatik bir sistemdir. Bu tür görsel sistem gelişimi ve işlevi, farmakoloji, nöral devre çalışmaları ve sensorimotor entegrasyon gibi alanlarda yüksek verimli araştırma sağlayarak, görsel uyarana özellikleri ve gerçek zamanlı analiz üzerinde tam denetime sahiptir.

Bu prosedürün genel amacı, görsel sistem kusurları olan mutant larvaları hızlı bir şekilde tanımlamak veya yabani tip ve mutant veya morf ile tedavi edilen hayvanların görsel sistem özelliklerini karşılaştırmak için larva ve yetişkin zebra balıklarında görsel sistem işlevini davranışsal olarak değerlendirmektir. Bu, önce deney hayvanının vücut hareketlerini kısıtlayarak gerçekleştirilir. Larvalar metilselüloz içine gömülür ve yetişkin balıklar uyuşturulur ve bir immobilizasyon cihazına yerleştirilir.

Bir sonraki adımda, vücut, tambur şeklindeki bir ekranın ortasındaki Vizio izleyicide hayvanı kısıtladı. Dikey siyah ve beyaz şeritler, bir dijital ışık projektörü kullanılarak bu ekranın içine yansıtılır. Göz pozisyonları daha sonra göz hızlarını gerçek zamanlı olarak hesaplayan Vizio Tracker yazılım paketi tarafından otomatik olarak kaydedilir ve analiz edilir.

Son adım, elde edilen verileri işlemek, göz hızlarını görsel uyaranın özellikleriyle ilişkilendirmek ve her deneysel koşul için ortalama göz hızını ve standart hatayı hesaplamaktır. Bu yöntem, larva ve yetişkin zebra balıklarının görsel sistem özellikleri hakkında fikir verebilse de, medica, kpi ve hemen hemen tüm diğer küçük T türleri gibi diğer model organizmalara da uygulanabilir. Bu yöntem için ilk olarak, bitki larvalarını taramak için optik kinetik tepkiyi kullandığımızda ve larva verileriyle hızlı bir şekilde ilgilenmeye başladığımızda, tamamen kör değil, daha çok görme engelli olduğumda aklıma geldi.

Bu tür Newton larvaları potansiyel olarak görsel işlemenin yönlerini etkiler. Sistem, bir yakınlaştırma lensi ile donatılmış, yüksek kaliteli bir video kameranın altına yerleştirilmiş küçük balıklar için bir hareketsizleştirme cihazı içerir. Balık kabı, bilgisayar tarafından oluşturulan uyaran kalıplarının yansıtıldığı bir tambur ekranı ile çevrilidir.

Göz hareketleri kamera kullanılarak kaydedilir ve Vizio Tracker yazılım paketi tarafından gerçek zamanlı olarak otomatik olarak analiz edilir. Kayıt sırasında vücut hareketini önlemek için, balık larvalarını döllemeden beş gün sonra 28 santigrat dereceye ısıtılmış %3 Metilselüloz içine gömün. Ilık metil selülozu 35 milimetrelik bir hücre kültürü kabına dökün ve ardından larvaları büyük bir kancalı bir serum pipeti kullanarak aktarın.

Larvaları metil selülozun içine karıştırın, daha sonra hava kabarcıklarını çıkarmak için küçük bir iğne kullanın ve larvaları konumlandırmak için aynı anda deneyler için sekiz larva hazırlanabilir. Larvalar hareketsiz hale geldikten sonra, hücre kültürü kabını sekiz tabak için bir rafa yerleştirin. Ardından, yetişkin balıkları hareketsiz hale getirmek için uyaran şeritlerini çevredeki tambura yansıtmaya başlayın.

İlk olarak, ayrı bir tankta litre başına 300 miligram MS 2 22 ile kısaca anestezi yapın. Anestezi uygulandıktan sonra, balığın gövdesini iki parça sünger arasına nazikçe sıkıştırarak balığı mobilizasyon cihazına yerleştirin. Yetişkin balıkların vücut hareketlerini kısıtlamak bu prosedürün en zor adımıdır.

İmmobilizasyon cihazına yerleştirmeyi kolaylaştırmak için süngeri iki plastik buzağı borusu ile stabilize edin. Balık hareketsiz hale getirildikten sonra, cihazı Vizio izleyiciye yerleştirin ve kayıttan önce bir ila iki dakika boyunca balığın iyileşmesine izin verin. Göz hareketi projesi için bir uyaran sağlamak için, tambur ekranına dikey siyah ve beyaz sinüs dalgası derecelendirmelerinden oluşan bir yazılım tarafından oluşturulan bir uyaran modeli.

Vizio izleyicide bulunan dijital ışık projektörünü kullanarak, balıkları aşağıdan kızılötesi ışıkla aydınlatın ve ardından uyaran modeline yanıt olarak göz hareketlerini kaydetmek için yazılım paketini kullanın. Larva tampon mutantları, lens boyutunu ve lensin ektopik konumunu azaltmıştır ve bu morfolojik değişiklikler, vahşi tipe kıyasla kontrast duyarlılığında önemli bir azalma ile yansıtılır. Burada gösterildiği gibi, tampon mutantları, uyaran kontrastı azaldıkça göz hızını ayarlamada giderek daha başarısız oluyor.

Ek olarak, uyaranın genişliği azaltılarak uyaran uzamsal frekansı artırıldığında, şerit tampon mutantları da vahşi tip kardeşlere kıyasla daha düşük görme keskinliği gösterir. Yetişkin yabani tip zebra balığı, kayıttan önce 30 dakika boyunca artan alkol konsantrasyonlarında tutulduğunda kontrast duyarlılığında belirgin bir azalma gösterir. Genel göz hızında benzer bir doza bağlı azalma, balıklar artan alkol konsantrasyonları ile tedavi edildiğinde, genel geniş uzamsal frekans aralığında görülür.

Alkol tedavisi ayrıca, geliştirilmesinden sonra artan uyaran hızlarına yanıt olarak burada gösterildiği gibi daha zorlu görevlerde oküler-motor performansı bağımsız olarak azaltır. Bu teknik, görme araştırmaları alanındaki araştırmacıların, hem genetik hem de farmakolojik modelleri kullanarak Sbra balığı, tıbbi Japon balığı ve diğer model organizmalarda görsel sistemin gelişimini ve işlevini keşfetmelerinin yolunu açtı.