Farelerde Video-oculography

Video-oculography çok kantitatif oküler motor performansını incelemek için yöntem yanı sıra motor öğrenmedir. Burada, farelerde video oculography ölçmek nasıl açıklar. Normal, bu tekniği uygulamak-farmakolojik tedavi ya da genetik olarak değiştirilmiş fareler motoru davranışların altında yatan fizyolojik keşfetmek için güçlü bir araştırma aracı.

Bu prosedürün genel amacı, farelerde video o ikonografi yapmaktır. Bu, ilk önce farenin kafatası üzerinde bir kaide yapısı ile donatılmasıyla gerçekleştirilir, bu da başının özel bir kafa gövdesi kısıtlayıcısında hareketsiz hale getirilmesine izin verir. İkinci adım, fareyi video ocul kurulumuna yerleştirmek ve video öğrenci izleme sistemini kalibre etmektir.

Okülomotor sistem, vestibüler ve optik kinetik uyaranlardan oluşan geniş bir repertuar kullanılarak aktive edilirken sonraki göz hareketleri kaydedilir. Son adım, bu göz hareketlerini analiz etmektir. Sonuç olarak, normal, farmakolojik olarak tedavi edilmiş veya genetik olarak değiştirilmiş fareler üzerindeki video O ikonografisi, motor davranışların fizyolojisini keşfetmek için kullanılabilir.

Bu yöntem oküler motor sistem hakkında bilgi sağlayabilse de, insan patolojilerini taklit eden fare mutantları kullanılarak serebellar vestibüler veya oküler kökenli hastalıkları incelemek için de uygulanabilir. Bu işleme başlamak için, fareyi izof, flor ve oksijen karışımı ile bir gaz odasında uyuşturun. Daha sonra gazı bir maskeden geçirerek anesteziyi koruyun.

Ardından, farenin vücut ısısını 37 santigrat derecede tutmak için bir ısıtma yastığı ve bir anal termo sensör kullanın. Daha sonra, gözlerin kurumasını önlemek için göz merhemini uygulayın, dorsal kraniyal kürkü tıraş edin ve cerrahi alanı temizleyin. Daha sonra, kafatasının dorsal kraniyal yüzeyini ortaya çıkarmak için orta hat kesisi yapın, yüzeyi temizleyin ve kurulayın.

Ardından bgma'dan Lambda'ya bir damla fosforik asit uygulayın. 15 saniye sonra, aşındırmayı çıkarın, ardından kraniyal yüzeyi tuzlu suyla temizleyin ve tekrar kurulayın. Kazınmış kraniyal yüzeyin üstüne ve havaya bir damla opti bond prime uygulayın.

30 saniye kurulayın. Ardından, opti bond prime'ın üzerine bir damla opti bond yapıştırıcı ekleyin. Bir dakika boyunca UV ışığı ile kürleyin.

Bundan sonra, yapışkan tabakayı ince bir karizma kompozit tabakası ile kaplayın. Mıknatıs, vida deliği ve bağlantı yerleri olan konektör kompozitin içine yerleştirilmiştir. Daha sonra kompoziti UV ışığı ile sertleştirin.

Yine, gerekirse, ek kompozit katmanları uygulayın ve bunları ışıkla sertleştirin. Ameliyattan sonra farenin en az üç gün iyileşmesine izin verin. Bir sonraki adım, fareyi sınırlayıcıya yerleştirmek ve kafasını mıknatıs ve bir vida ile sınırlayıcıya sabitlemek, fare kafasını ve gövde sınırlayıcısını bir XY platformuna monte etmektir.

XY platformunu kullanarak, farenin kafasını döner tablanın ortasının üzerine yerleştirin, böylece fare perde Ya ve yuvarlanma eksenleri üzerinde hareket ettirilebilir. Ardından, göz tarama sistemi tarafından oluşturulan gözün görsel görüntüsünü kullanarak gözü hizalayarak başını doğru eğim ya ve yuvarlanma açısına yerleştirin. Şimdi döner tabla bir AC servo kontrollü motora bağlanmıştır.

Döner tablanın konumu, döner tabla eksenine bağlı bir potansiyometre ile izlenir. Döner tabla, aynı zamanda bir AC servo kontrollü motorla donatılmış, rastgele nokta desenli silindirik bir çevre ekranı ile kaplanmıştır. Silindirik ekranın konumu, eksenine bağlı bir potansiyometre ile izlenir.

Ekran bir halojen ışıkla aydınlatılabilir. Döner tablanın ve çevresindeki ekranın hareketi, bir giriş çıkış arayüzüne bağlı bir bilgisayar tarafından kontrol edilir. Döner tabla ve çevresindeki ekran konumu sinyalleri, giriş çıkış arayüzü tarafından sayısallaştırılan 20 hertz'lik bir kesme frekansı ile filtrelenir ve bu bilgisayarda saklanır.

Farenin gözü üç kızılötesi yayıcı ile aydınlatılır. İkisi döner tablaya sabitlenir ve üçüncüsü kameraya takılır. Bu üçüncü yayıcı, kalibrasyon prosedürü sırasında ve göz hareketi kayıtları sırasında kullanılan bir referans kornea yansıması üretir.

Yakınlaştırma lensi ile donatılmış bir kızılötesi CCD kamera, döner tablaya takılır ve fare kafasına odaklanır. Döner tablanın merkezinde. Kameranın kilidi açılabilir ve döner tabla ekseni etrafında tam olarak 20 derece boyunca hareket ettirilebilir.

Kalibrasyon prosedürü sırasında. Video sinyali daha sonra göz bebeğini ve referans kornea yansımasını 120 hertz'lik bir örnekleme hızında yatay ve dikey yönde izleyebilen bir göz izleme sistemi tarafından işlenir. Daha sonra referans kornea referans pozisyonu, göz bebeği pozisyonu ve insan boyutu sinyalleri giriş çıkış arayüzü tarafından sayısallaştırılır ve göz hareketlerini kalibre etmek, farenin baş pozisyonunu kamera ile öğrencinin video görüntüsü monitörün ortasında yer alacak ve referans kornea referansının temsili olacak şekilde ayarlamak için tablo ve çevresindeki ekran konum sinyalleriyle aynı dosyada saklanır gözün dikey orta hattında, doğrudan göz bebeğinin üzerinde bulunur.

Ardından, kamerayı birkaç kez 20 derece tepe noktasına hareket ettirin. Döner tablanın dikey ekseni etrafında zirve yapın. Öğrencinin dönme yarıçapını hesaplamak için izlenen göz bebeğinin konumlarını ve kameranın en uç konumlarında kaydedilen referans kornea referansını kullanın.

Göz bebeği boyutu ile göz bebeğinin dönüşü arasındaki ilişkiyi belirlemek için bu adımları çeşitli aydınlatma koşulları altında birçok kez tekrarlayın. Ardından bir öğrencinin dönüş düzeltme eğrisini oluşturun. Şimdi referans kornea referans pozisyonunu, pupil pozisyonunu ve pupilla boyutunu ölçerek gözün açısal pozisyonunu hesaplayın.

Göz bebeği dönüş değeri, göz bebeğinin dönme düzeltme eğrisinden çıkarılabilir ve gözün açısal konumu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir. VVOR göz hareketi deneyi burada gösterilmiştir. Şimdi, göz konumlarını, masa konumlarını ve çevredeki ekran konumlarını açısal konumlara dönüştürün.

Ardından, göz tablasının ve çevresindeki ekranın açısal konumlarını bir Butterworth Lowpass filtresi ile ayırt edin ve filtreleyin. 20 hertz alt kesme frekansı kullanarak, saniyede 40 derecelik bir algılama eşiği kullanarak secod'u göz hızı sinyalinden çıkarın. Ardından, denemedeki her bir döngüyü kullanarak tablo ve göz hızı sinyallerinin ortalamasını alın, ortalama sinyalleri uygun bir işleve uygun hale getirin.

Genel olarak, bir sinüzoidal hız stimülasyonu kullanılır ve ortalama döngüler bir işaret veya kosinüs fonksiyonu ile donatılmıştır. Bu film, göz hareketlerinin, çevreleyen ekranı 1,6 derecelik bir genlik ile 0,2 ila bir hertz arasında bir frekans aralığında döndüren optokinetik reflekse neden olmak için çevreleyen ekranın döndürülmesiyle nasıl üretildiğini gösterir. Farenin optik kinetik sisteminin, düşük frekans aralığında, yüksek frekans aralığından daha verimli olduğu gösterilmiştir.

İşte göz hareketlerinin nasıl oluştuğunu gösteren başka bir film. Vestibüler oküler reflekse neden olmak için fareyi karanlıkta döndürerek, döner tablayı 1,6 derecelik bir genlik ile 0,2 ila bir hertz arasında bir frekans aralığında döndürerek. Farenin vestibüler oküler sisteminin, yüksek frekans aralığında düşük frekans aralığına göre daha verimli olduğu gösterilmiştir.

Burada, göz hareketlerinin, görsel olarak geliştirilmiş vestibüler oküler reflekse neden olmak için fareyi ışıkta döndürerek nasıl üretildiği hakkında başka bir film gösteriliyor, döner tablayı 0.2 ila bir hertz arasında bir frekans aralığında 1.6 derecelik bir genlikle döndürürken, çevreleyen ekran iyi aydınlatılmışken, farenin tüm frekans aralığında verimli telafi edici göz hareketleri ürettiği gösterilmiştir. Ve bu film, vestibüler oküler refleksi adaptif olarak artırarak motor öğrenmenin nasıl gerçekleştirildiğini gösteriyor. Faz dışı eğitim paradigmasını kullanarak, döner tablayı çevreleyen ekranla faz dışına döndürmek bu farenin VOR kazancını artırır.

Bu videoyu izledikten sonra, farelerde bir video ocul'un nasıl gerçekleştirileceğini iyi anlamış olmalısınız.