Name: استجابة حركة العين باعتبارها قياس الكمي لحدة البصر في الزرد (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-09T22:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 56 s
Description: تعلم قياس حدة البصر في أسماك الزرد البالغة باستخدام استجابة حركة العين. تُستخدم هذه الطريقة لتقييم التغيرات البصرية مع التقدم في العمر أو العلاج.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

التمويل المقدم من قبل الجامعة الغربية للعلوم الصحية كلية البصريات لDJC. شكر خاص لIrisa تام لتصميم الرسوم البيانية.

يجب الموافقة على جميع تربية الحيوانات والتجارب والتي تتم وفقا للمبادئ التوجيهية التي وضعتها اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام المؤسسة المعنية أو المتطلبات القانونية الأخرى. 1. رعاية الزرد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على الزرد تحت الظروف القياسية في 28.5 درجة مئوية في دورة 10 ساعة داكنة 14 ساعة ضوء 16. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على الزرد الكبار في مناطق ذات كثافة خزان الأسماك حوالي 3 / L. </li></ol> 2. استجابة حركة العين (OKR) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء جهاز تسجيل OKR مخصصة باستخدام 14.5 سم القطر الدورية طبل، مجهر ستيريو مع إعدادات شدة الضوء قابل للتعديل (300-8،000 لوكس) وجهاز كمبيوتر (الشكل 1A). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إرفاق الكاميرا إلى المجهر من شأنها أن توفر البث المباشر على شاشة المجاورة والسماح لالتقاط الصور وتسجيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السيطرة على طبل الدورية باستخدام متحكم مرتبطة جهاز الكمبيوتر الذي سوف accommoتاريخ مختلف سرعة واتجاه التحديدات. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الأسماك في 0.016٪ تريكين لمدة 2-3 دقيقة ثم ضع السمك على منصة صغيرة مع العينين والخياشيم معلق فوق الحافة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع اسفنجة رقيقة / منشفة على جسم السمكة ويعلقون 2-3 قطع من الرغوة، وشكل لاستيعاب الأسماك، وأكثر من الأسماك للحفاظ على وظائفها. تم العثور على الحد من حركة ذيل السمكة أن يكون أحد الجوانب الهامة لتجميد دون أن تسبب إصابات للأسماك، وكان أفضل تحقيق ذلك باستخدام قطعة مسطحة من الرغوة. (الشكل 1B) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع السمك في خزان مملوء بالمياه أسطواني، التي تناسبها داخل البرميل الدورية للجهاز تسجيل OKR. استخدام مغناطيس على منصة لوضع الأسماك تستقيم، مع عيون حوالي 7.3 سم من على حافة البرميل. يجب الأسماك احياء من التخدير في غضون بضع دقائق - سوف تستأنف التنفس الطبيعي وينبغي مراعاة حركات العين العشوائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع وباه صريف من 0.07 دورة في درجة (CPD) في طبلة الدورية وإشراك عناصر جهاز الكمبيوتر لبدء التناوب والتقاط الفيديو (تم استخدام سرعة 12 دورة في الدقيقة لهذه الورقة، ولكن ينبغي بسرعة 8-16 دورة في الدقيقة تعطي نتائج مماثلة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم استخلاصها على OKR الأولي من قاعدة صريف، وقفة التناوب لفترة وجيزة، واستبدال صريف صريف مع أصغر (تردد أعلى المكاني). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر هذه العملية حتى لم يعد من الممكن استخلاصها على OKR. إعادة اختبار مع أصغر صريف التي تسبب OKR اتباع نهج درج تعديل ثم كرر باستخدام صريف التي فشلت في استثارة رد فعل للتحقق من فقدان OKR. ويمكن تكرار هذه العملية للتحقق من استجابة حقيقية لأصغر صريف كشفها إذا تغيرت صريف النهائية بالنسبة إلى الحدث الانقراض الأول. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على قياسات حدة أحادي عن طريق وضع مطبق بلاستيكية سوداء على المشارب المجاورة للعين المعاكس. كرر الإجراء أعلاه (الخطوات 2،6-2،7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">الحصول على حدة من العين المعاكس من خلال تغيير موضع مطبق وتكرار الخطوات 2،6-2،7 مرة أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لاحظ المسافة كل عين هو من المشارب أثناء إجراء الاختبار باستخدام شريط القياس المرجعية تحت خزان الأسماك بحيث يمكن حساب التدابير حدة دقيقة في الخطوات التالية. </li></ol> 3. حساب البصر <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على حدة البصر عن طريق حساب وثيقة البرنامج القطري: <img alt="مخطط صيغة مثلثية مع arctan للحسابات الهندسية." fo:content-width="0.7in" src="/files/ftp_upload/50832/50832eq1.jpg" width="70px" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="المعادلة 1"> حيث هي المسافة من مركز العدسة إلى صريف، وساعة هي مدة دورة واحدة من أصغر صريف الذي لوحظ OKR (الشكل 1C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لقياس حدة البصر مجتمعة، وبلغ متوسط ​​يتم استخدام قيمة من كل من اليسار والعين اليمنى. </li></ol>

<ol><li>Brockerhoff, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+behavioral+screen+for+isolating+zebrafish+mutants+with+visual+system+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">A behavioral screen for isolating zebrafish mutants with visual system defects.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92, 10545-10549 (1995).</li>
<li>Neuhauss, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+disorders+of+vision+revealed+by+a+behavioral+screen+of+400+essential+loci+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Genetic disorders of vision revealed by a behavioral screen of 400 essential loci in zebrafish.</a> J. Neurosci. 19, 8603-8615 (1999).</li>
<li>Schumann, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+objective+determination+of+visual+acuity+on+the+basis+of+the+optokinetic+nystagmus%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Optom.+Arch.+Am.+Acad.+Optom%22%5BJournal%5D)">The objective determination of visual acuity on the basis of the optokinetic nystagmus.</a> Am. J. Optom. Arch. Am. Acad. Optom. 29, 575-583 (1952).</li>
<li>Gorman, J. J., Cogan, D. G., Gellis, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+apparatus+for+grading+the+visual+acuity+of+infants+on+the+basis+of+opticokinetic+nystagmus%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">An apparatus for grading the visual acuity of infants on the basis of opticokinetic nystagmus.</a> Pediatrics. 19, 1088-1092 (1957).</li>
<li>Fulton, A. B., Manning, K. A., Dobson, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+behavioral+method+for+efficient+screening+of+visual+acuity+in+young+infants.+II.+Clinical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">A behavioral method for efficient screening of visual acuity in young infants. II. Clinical application.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 17, 1151-1157 (1978).</li>
<li>Huizinga, E., Van Der Meulen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vestibular+rotatory+and+optokinetic+reactions+in+the+pigeon%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Otol.+Rhinol.+Laryngol%22%5BJournal%5D)">Vestibular rotatory and optokinetic reactions in the pigeon.</a> Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 60, 927-947 (1951).</li>
<li>Tappeiner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+Acuity+and+Contrast+Sensitivity+of+Adult+Zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Zool%22%5BJournal%5D)">Visual Acuity and Contrast Sensitivity of Adult Zebrafish.</a> Front. Zool. 9, 10(2012).</li>
<li>Mueller, K. P., Schnaedelbach, O. D., Russig, H. D., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VisioTracker%2C+an+innovative+automated+approach+to+oculomotor+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">VisioTracker, an innovative automated approach to oculomotor analysis.</a> J. Vis. Exp. (56), e3556(2011).</li>
<li>Zou, S. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+the+optokinetic+response+to+study+visual+function+of+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish.</a> J. Vis. Exp. (36), e1742(2010).</li>
<li>Mueller, K. P., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+measurements+of+the+optokinetic+response+in+adult+fish%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative measurements of the optokinetic response in adult fish.</a> J. Neurosci. Methods. 186, 29-34 (2010).</li>
<li>Li, L., Dowling, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dominant+form+of+inherited+retinal+degeneration+caused+by+a+non-photoreceptor+cell-specific+mutation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">A dominant form of inherited retinal degeneration caused by a non-photoreceptor cell-specific mutation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 11645-11650 (1997).</li>
<li>Ren, J. Q., McCarthy, W. R., Zhang, H., Adolph, A. R., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+visual+responses+of+wild-type+and+hypopigmented+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Behavioral visual responses of wild-type and hypopigmented zebrafish.</a> Vision Res. 42, 293-299 (2002).</li>
<li>Maaswinkel, H., Mason, B., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ENU-induced+late-onset+night+blindness+associated+with+rod+photoreceptor+cell+degeneration+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Mech.+Ageing+Dev%22%5BJournal%5D)">ENU-induced late-onset night blindness associated with rod photoreceptor cell degeneration in zebrafish.</a> Mech. Ageing Dev. 124, 1065-1071 (2003).</li>
<li>Stujenske, J. M., Dowling, J. E., Emran, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+bugeye+mutant+zebrafish+exhibits+visual+deficits+that+arise+with+the+onset+of+an+enlarged+eye+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">The bugeye mutant zebrafish exhibits visual deficits that arise with the onset of an enlarged eye phenotype.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 52, 4200-4207 (2011).</li>
<li>Veth, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutations+in+zebrafish+lrp2+result+in+adult-onset+ocular+pathogenesis+that+models+myopia+and+other+risk+factors+for+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">Mutations in zebrafish lrp2 result in adult-onset ocular pathogenesis that models myopia and other risk factors for glaucoma.</a> PLoS Genet. 7, e1001310(2011).</li>
<li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWesterfield%2C+M+%22THE+ZEBRAFISH+BOOK%2C+A+guide+for+the+laboratory+use+of+zebrafish+%28Danio+rerio%29%22">THE ZEBRAFISH BOOK, A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio)</a>. , 5th edn, University of Oregon Press. (2007).</li>
<li>Cagenello, R., Arditi, A., Halpern, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binocular+enhancement+of+visual+acuity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+A+Opt.+Image+Sci.+Vis%22%5BJournal%5D)">Binocular enhancement of visual acuity.</a> J. Opt. Soc. Am. A Opt. Image Sci. Vis. 10, 1841-1848 (1993).</li>
<li>Brockerhoff, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+optokinetic+response+of+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Measuring the optokinetic response of zebrafish larvae.</a> Nat. Protoc. 1, 2448-2451 (2006).</li>
<li>Hodel, C., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computer-based+analysis+of+the+optokinetic+response+in+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22CSH+Protoc%22%5BJournal%5D)">Computer-based analysis of the optokinetic response in zebrafish larvae.</a> CSH Protoc. 2008, pdb prot4961(2008).</li>
<li>Huber-Reggi, S. P., Mueller, K. P., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+optokinetic+response+in+zebrafish+by+computer-based+eye+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Analysis of optokinetic response in zebrafish by computer-based eye tracking.</a> Methods Mol. Biol. 935, 139-160 (2013).</li>
<li>Tappeiner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+acuity+and+contrast+sensitivity+of+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Zool%22%5BJournal%5D)">Visual acuity and contrast sensitivity of adult zebrafish.</a> Front. Zool. 9, 10(2012).</li>
<li>Saszik, S., Bilotta, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+temperature+on+the+dark-adapted+spectral+sensitivity+function+of+the+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">The effects of temperature on the dark-adapted spectral sensitivity function of the adult zebrafish.</a> Vision Res. 39, 1051-1058 (1999).</li>
<li>Haug, M. F., Biehlmaier, O., Mueller, K. P., Neuhauss, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+acuity+in+larval+zebrafish%3A+behavior+and+histology%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Zool%22%5BJournal%5D)">Visual acuity in larval zebrafish: behavior and histology.</a> Front. Zool. 7, 8(2010).</li>
<li>Curcio, C. A., Sloan, K. R., Kalina, R. E., Hendrickson, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+photoreceptor+topography%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Human photoreceptor topography.</a> J. Comp. Neurol. 292, 497-523 (1990).</li>
<li>Kalloniatis, M., Luu, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKalloniatis%2C+M+%22Visual+Acuity%22">Visual Acuity</a>. , (1995).</li>
</ol>

والكتاب ليس لديهم ما يكشف.

في بعض الأحيان قد الأسماك الهرب في خزان المياه. فمن الأهمية بمكان أن لشل حركة الذيل. بالإضافة إلى ذلك تم العثور على استخدام اسفنجة رقيقة / منشفة على جسم السمكة أيضا أنها لا تقدر بثمن لحفظ الأسماك مع وقف التنفيذ لفترات طويلة من الزمن. كنا قادرين على إبقاء الأسماك يجمد لأكثر من 30 دقيقة باستخدام هذا الإجراء دون الإضرار الأسماك. هذا القدر من الوقت أكثر من كافية للقيام مجهر وكلاهما أحادي البراعة. عرض صريف يمكن القيام به إما كما هو موضح هنا وفي أماكن أخرى باستخدام أسطوانة دوارة جسديا أو من خلال تقديم العرض الرقمي 18-22. كلا النوعين لها مزايا وعيوب محددة. اخترنا لاستخدام التناوب المادية على حد سواء لأسباب التكلفة والمواصفات الفنية. باستثناء الكمبيوتر ومعدات التصوير، وجهاز OKR الموصوفة هنا يمكن بناء لنحو 150 دولارا. وOKR هو وسيلة موضوعية لتحديد فيماالسياقية حدة في الزرد الكبار. بينما العديد من المقايسات visuomotor أخرى لرؤية استخدمت في التجارب السابقة وتم إنجازه حتى كهربية الشبكية بنجاح في عيون الزرد الكبار، على الرغم من أنه لم يتم الاستفادة منها بشكل كبير، يفتح OKR الزرد الكبار الباب أمام العديد من الظروف التجريبية الجديدة 22. وقد أثبتت هذه الدراسة فائدة في OKR في قياس التغيرات البصر مع مرور الوقت، وتحديد الفرق البصر في النماذج أمراض العين، والبصر في تحديد أحادي. ومن المثير للاهتمام، والكبار الرؤية الزرد بالمقارنة مع رؤية الإنسان (20/20) ما يقرب من 20/1، 000 (عندما يتم تحويل وثيقة البرنامج القطري ل0.60 -0.3 logMAR). على الرغم من أن هذا قد يبدو والفقراء، والعيون الزرد هي مناسبة بشكل جيد للغاية لبيئتها. على الرغم من المهمة البصرية من يبحث من خلال 6.5 سم من الماء، وبضعة ملليمترات من البولي، وآخر سنتيمتر من الهواء، والأسماك أداء جيدا جدا! وجدنا أن حدة الزرد الكبار هو أبوالتحرير 70٪ من ما يمكن توقعها نظرا تباعد مبصرة بهم. 23 التباين مع أن الأداء البشري الأمثل ~ 20/12، وهي عبارة عن 80٪ من توقع 20/10، وتقنية OKR لقياس القدرة البصرية في الزرد الكبار مثير للإعجاب 24 ، 25. إن تقنية قياس العين البراعة البصرية مستقلة تسمح للدراسات التي يمكن أن تعالج عين واحدة والأخرى المستخدمة كمجموعة تحكم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن رصد الأسماك مع التنمية العين غير المتماثلة مثل lrp2/bugeye أو الأسماك التي تطور الساد بشكل أكثر دقة. تجدر الإشارة إلى أن الرعاية يجب أن يؤخذ لقياس بدقة المسافة من العيون إلى المشارب وتسد حقل كامل من الرؤية. هذه التقنية يجب أن تفتح الباب لتدابير أكثر دقة وتحديدا من وظيفة البصرية الزرد.

الزرد (دانيو rerio) هي نموذج جيد لدراسة علم وظائف الأعضاء البصرية نظرا لتشابه الشبكية لالفقاريات الأخرى، ودورة حياة قصيرة فيها، وتوافر المسوخ المعدلة وراثيا 1،2. وحركة العين العاكسة / استجابة / رأرأة (OKR) هو مزيج من السعي نحو سلس وحركات العين السريعة حركة العين. لأكثر من 60 عاما وقد أثبتت الأطباء أن OKR يمكن استخدامها لقياس موضوعي حدة البصر لدى المرضى ومفيد خاصة لتحديد قدرات الأطفال البصرية 3-5. استخدام سجلت أول من OKR في الحيوانات كان يستخدم الحمام في 6 1950S. في الآونة الأخيرة، أصبحت OKR أداة قيمة لتقييم وظيفة البصرية في الزرد اليرقات وغالبا ما تستخدم للكشف عن طفرات الجينية التي لديها 1،2 ضعف البصر. في حين أن OKR قد استخدمت على نطاق واسع لتحديد وظيفة البصرية في الزرد اليرقات، ومؤخرا فقط تم التدليل عليه في حمار وحشي الكبارالصيد 7-10. ورقة أعدها مؤخرا Tappeiner وآخرون. يستخدم نظام optomotor المتاحة تجاريا التي تستخدم عادة للفئران، OptoMotry، لإثبات أن البصر من الزرد الكبار يبقى ثابتا تماما، ~ 0.59 دورة في درجة (وثيقة البرنامج القطري)، حتى عبر مختلف السرعات الزاوي 7 . على الرغم من أن OKR وقد ثبت أن تكون مفيدة للغاية في الدراسات الزرد اليرقات، وقد استخدمت أساليب أخرى للسلوك البصرية في البالغين الزرد مع درجات متفاوتة من النجاح. أظهر فحص استجابة الهروب التي البيضاء وروبي الزرد، سواء المسوخ تصبغ، خفضت الاستجابات البصرية في ظروف الضوء الساطع 11،12. كما حددت هذه نفس الاستجابة الهروب الفحص بنجاح العمى الليلي د المسوخ، وإن كان في عمر 2 سنة من سن ال 13. ومع ذلك، فإن فحص استجابة الهروب لا يخلو من العيوب. فمن الصعب أن ينسب إلى وظيفة البصرية بالضبط وما هي إلا approximatio الإجمالين التغيرات البصرية - وهذا يعني أنه يأخذ تغيير كبير قبل أن يتم التعرف على التغيير. طريقة أخرى التي تم تطويرها لتحديد الزرد الكبار ذوي العاهات البصرية هو الرد optomotor (ريال عماني) 11. في هذا الاختبار، يتم وضع الأسماك في خزان دائري مع عمود مبهمة في المركز. خطوط سوداء وبيضاء تدور حول الخزان ويتم تكليف السمك مع السباحة في اتجاه الحركة شريطية. مثل استجابة الهروب، يركز على قدرات ريال عماني visuomotor من الزرد الكبار. ولكن تم استخدامه بنجاح لتحديد السمك يعانون من إعاقات بصرية، مثل المسوخ lrp2/bugeye 14. وlrp2/bugeye جسامة المقلة المعرض الزرد، ضغط العين المرتفع، تضاءلت ريال عماني، وتنكس الشبكية التدريجي 14،15. وقد استخدمت العديد من الدراسات قدرات visuomotor في الزرد الكبار، التي غالبا ما تكون ذاتية ولا يمكن أن يكون ضليع في الرياضياتتحليل itatively. باستخدام OKR، يمكن للمرء أن دراسة البصر من الأسماك البالغة أكثر موضوعية. بنينا لدينا جهاز OKR الخاصة، على غرار تلك المستخدمة في البداية لدراسات اليرقات 1. في هذه الدراسة علينا أن نظهر أن OKR يمكن استخدامها لحساب كل من أحادي وحدة البصر مجهر في الزرد.

<table><tbody><tr><td>سوبر ضوء منخفض أسود أبيض كاميرا أمن الفيديو</td><td>الدوائر</td><td>الفائقة PC164CEX-2</td><td> يمكن استخدام أي كاميرا ذات إضاءة منخفضة يمكن استخدام</td></tr><tr><td>متحكم Arduino Duemilanove</td><td>Adafruit Industries</td><td></td><td> يتوافق Arduino Uno أيضا مع برنامج التحكم في السرعة.</td></tr><tr><td>تريكايين ميثان سولفونات</td><td>VWR</td><td>101107-950</td><td></td></tr></tbody></table>

استجابة حركة العين باعتبارها قياس الكمي لحدة البصر في الزرد

The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish

الزرد هي نموذج ثبت للبحوث الرؤية، ولكن العديد من الأساليب السابقة ركزت عموما على الأسماك اليرقات أو تظاهر استجابة بسيطة. في الآونة الأخيرة أصبح السلوك البصرية الكبار في الزرد من الفائدة، ولكن أساليب لقياس استجابات محددة هي الجديدة القادمة. لمعالجة هذه الفجوة، شرعنا في وضع منهجية للاستفادة مرارا وبدقة استجابة حركة العين (OKR) لقياس حدة البصر في الزرد الكبار. نحن هنا تبين أن حدة الزرد الكبار البصرية يمكن قياسها، بما في ذلك كل البراعة مجهر وأحادي. لأنه لم يتم المساس الأسماك أثناء الإجراء، وحدة البصر ويمكن قياس ومقارنة مدى فترات قصيرة أو طويلة من الزمن. ويمكن أيضا قياسات حدة الإبصار وصفها هنا أن يتم السماح بسرعة لإنتاجية عالية وإجراءات البصرية إضافية إذا لزم الأمر. هذا النوع من التحليل يفضي إلى دراسات التدخل المخدرات أو التحقيقات في تطور المرض.

OKR الأجهزة الوظيفية الجهاز OKR كما هو موضح أعلاه ومبين في الشكل 1 وظائف مع الحد الأدنى من الصيانة. كما لوحظ في الخطوة 2.3، شل حركة الذيل أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأسماك ضبط النفس أثناء التسجيل. يجمد بما فيه الكفاية، والأسماك يمكن أن تبقى في الجهاز OKR لفترات طويلة من الزمن. وبالتالي، ينبغي توخي الحذر خلال الخطوات الأولية الشلل، بحيث المزيد من البيانات التي يمكن جمعها عن كل فرد الأسماك. قياسات حدة الإبصار وأثارت OKR مجهر بسهولة في الأسماك البالغة العادية. باتباع الإجراء أعلاه يمكن للمرء أن يجد البراعة البصرية لالزرد العديد من الأعمار (الشكل 2). كان أفضل حدة مكانية مجهر سجلنا 0.74 ثيقة البرنامج القطري. كما لوحظ في الشكل 2، وحدة مجهر يزيد عموما مع التقدم في العمر (ن = 46، P = 0.002 ANOVA باستخدام SPSS V14)، ولكن مستويات قبالةبعد حوالي 12 شهرا من العمر. عندما قارنا قياس حدة البصر في 5 الشهر النوع البري القديم الأسماك العمر المتطابقة الأسماك lrp2/bugeye، وجدنا أن الأسماك lrp2/bugeye قد خفضت بشكل ملحوظ حدة (ع &lt;0.001؛ النوع البري: 0.49 ± 0.05 وثيقة البرنامج القطري، ن = 8؛ lrp2/bugeye: 0.35 ± 0.06، ن = 10، تي الطالب اختبار باستخدام Excel). قبل الاغلاق العين اليمنى والبصر للعين اليسرى ويمكن تحديد والعكس بالعكس. بالمقارنة مع حدة مجهر، لوحظ الجمع مجهر بالمثل لرؤية الإنسان 17 (الشكل 3). كانت حدة مجهر عموما 5-10٪ أفضل من أي حق (OD) أو اليسار (OS) البراعة تقاس بشكل مستقل. بالنسبة لبعض الأسماك الفردية كان الفارق تحسن 25٪. <img alt="مخطط نظام المجهر مع حواجز شبكية للتردد المكاني ، والتحكم في الضوء ، وإعداد صريف قابل للتبديل." fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig1.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="الشكل 1"> الشكل 1. ريكو OKRrding. A) ويتكون الجهاز OKR من 14.5 سم القطر الدورية طبل والمجهر مع إعدادات شدة الضوء قابل للتعديل (300-8،000 لوكس). توفر كاميرا البث المباشر على شاشة المجاورة. يتم حساب طبل الدورية لديه مختلف ضبط السرعة في كل اتجاه عقارب الساعة وعكس عقارب الساعة الاتجاهات وتبادل حواجز شبكية التردد المكاني يتم إدراج وإزالة حسب الحاجة. يتم تأمينها ب) الأسماك ووضعها في وسط طبل بالتناوب. C) دورات لكل درجة (CPD) = باستخدام وثيقة البرنامج القطري <img alt="" src="/files/ftp_upload/50832/50832eq2.jpg"> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig1highres.jpg" target="_blank">انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="تتغير حدة البصر مع الرسم البياني للعمر. دورات / درجة مقابل العمر بالأشهر ؛ دراسة الرؤية التنموية." fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig2.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="الرقم 2"> الشكل 2. يتغير البصر مع تقدم العمر. ويبين الرسم البياني البراعة البصرية مستقلة قياس 5 - 15 أشهر في العمر. يزيد من حدة البصر عادة على مدار السنة الأولى من التنمية ومن ثم ذيول قبالة قليلا في 15 شهرا من العمر (ع = 0.002 ANOVA باستخدام SPSS V14). كل نقطة قد تمثل إما 1 أو عدة الأسماك. يتم قياس حدة الإبصار في دورة / درجة (وثيقة البرنامج القطري). (ن = 46 المجموع؛ 8 في 5 أشهر، 4 في 6 أشهر و 7 في 8 أشهر و 6 في 9 أشهر، و 11 في 10 أشهر، 2 في 11 شهرا؛ 2 في 12 شهرا، و 6 في 15 شهرا). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig2highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="تأثير جمع حدة البصر مجهر ، الرسم البياني الشريطي ، الدورات لكل درجة ، مقارنة OU ، OD ، OS." fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig3.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="الرقم 3"> الرقم 3. مجهر البصر تأثير الجمع. مجهر (OU) البصر بشكل عام أعلى بالمقارنة مع حق (OD) أو اليسار (OS) البراعة العين. في هذه المجموعة خاصة كانت البراعة OS أقل من ذلك بكثير. (* ع = 0.006، N = 8)jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig3highres.jpg "الهدف =" _blank "&gt; اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.

وقد الزرد أداة قيمة بالنسبة للعديد من المجالات البحثية. نحن هنا يبرهن على وجود طريقة للحصول على رد البصرية وحساب البصر وظيفية في الزرد الكبار.

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the  earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple  ...

الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس حدة البصر في أسماك الحمار الوحشي البالغة باستخدام الاستجابة البصرية أو OKR. يتم تحقيق ذلك عن طريق بناء جهاز OKR أولا الذي يتكون من أسطوانة دوارة وجهاز التقاط البيانات. بعد ذلك ، يتم تثبيت الأسماك داخل الجهاز ويتم استنباط OKR.ثم يتم تحديد عتبات الحدة المكانية ذات العينين وأحادية العين باستخدام تدرجات مختلفة الأحجام ونهج درج معدل. أخيرا ، يتم حساب حدة البصر للأسماك. في النهاية ، يمكن الحصول على نتائج تظهر تغيرات حدة البصر داخل مجموعة من الأسماك مع تقدمها في العمر أو في الأسماك المعالجة المريضة من خلال استجابة البصريات.الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية ، مثل استجابة السيارات أو OMR ، هي أن قياس حدة البصر باستخدام OKR أكثر صلة وموثوقية من الناحية السريرية. يتم إجراء دراسات البصريات باستخدام جهاز تسجيل مصمم خصيصا باستخدام أسطوانة دوارة قطرها 14.5 سم ، ومجهر استريو مع إعدادات شدة ضوء قابلة للتعديل ، وجهاز كمبيوتر وكاميرا لالتقاط الصور والتسجيل. يتم استخدام متحكم يعمل بالكمبيوتر لضبط سرعة الأسطوانة الدوارة واتجاهات الدوران باستخدام الأسماك التي يتم صيانتها في ظل الظروف القياسية.ابدأ التحليل عن طريق تخدير سمكة في 0.016٪ trica لمدة دقيقتين إلى ثلاث دقائق ، ثم وضعها على منصة صغيرة مع تعليق العينين والخياشيم على الحافة لإبقاء الأسماك مكدودة مع تجنب الإصابة. ضع إسفنجة رقيقة أو منشفة على جسم السمكة وقم بتثبيت قطعتين إلى ثلاث قطع من الرغوة فوق السمكة لضمان محدودية حركة الذيل. ضع السمكة داخل خزان أسطواني مملوء بالماء يناسب الأسطوانة الدوارة لجهاز تسجيل OKR.استخدم المغناطيس على المنصة لوضع السمكة في وضع مستقيم مع العينين على بعد حوالي 7.3 سم من حافة الأسطوانة. بمجرد أن تنتعش الأسماك من التخدير وتنفس طبيعي وحركات العين العشوائية ، ضع درجة أساسية تبلغ 0.07 دورة لكل درجة أو CPD في الأسطوانة الدوارة وقم بإشراك عناصر التحكم في الكمبيوتر لبدء الدوران والتقاط الفيديو. بعد استنباط OKR أولي بواسطة التقدير الأساسي ، أوقف التدوير مؤقتا لفترة وجيزة واستبدل التقدير بتقدير أصغر بتردد مكاني أعلى.كرر هذه العملية مع تدرجات أصغر بالتتابع حتى يتعذر استنباط OKR. للتحقق من فقدان الأهداف والنتائج الرئيسية بعد نهج الدرج المعدل، أعد الاختبار باستخدام أصغر تقدير تسبب في OKR ثم مع التقدير الذي فشل في الحصول على استجابة. للتحقق من فقدان OKR للحصول على قياسات حدة أحادية العين.ضع انسداد بلاستيكي أسود على الخطوط المجاورة للعين المعاكسة وكرر عملية جمع البيانات. ثم قم بالتبديل إلى العين الأخرى عن طريق إعادة وضع الضرع وأخذ القياسات. استخدم شريط القياس المرجعي الموجود أسفل حوض السمك لتدوين مسافة كل عين من الشريط لإجراء قياسات دقيقة للحدة لتحديد حدة البصر.احسب CPD باستخدام الصيغة التالية حيث A هي المسافة من مركز العدسة إلى التقدير ، و H هو طول دورة واحدة من أصغر تقدير تمت فيه ملاحظة OKR. لقياسات حدة البصر المدمجة، استخدم متوسط قيمة محسوبة من كل من العين اليسرى واليمن. يمكن أن يحدد الإجراء الموضح في هذا الفيديو حدة البصر لأسماك الزرد من العديد من الأعمار.كانت أفضل حدة مكانية مجهرية مسجلة هي 0.74 CPD كما هو موضح هنا. تزداد حدة العينين بشكل عام مع تقدم العمر ، ولكن المستويات تنخفض بعد حوالي 12 شهرا من العمر عندما تم قياس حدة البصر في الأسماك البرية البالغة من العمر خمسة أشهر مقارنة ب LRP المطابقة للعمر. سمكتان من سمكة حشرات العين غير المتماثلة.وجدنا أن سمكة LRP اثنين من أسماك الحشرات قد انخفضت بشكل كبير من حدة العينين. لوحظ الجمع المجهر بشكل مشابه للرؤية البشرية كما هو موضح في هذا الرسم البياني. كانت حدة العينين بشكل عام أفضل بخمسة إلى 10٪ من حدة اليمين أو اليسرى التي تم قياسها بشكل مستقل لبعض الأسماك الفردية.كان الفرق 25٪ تحسن. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحديد حدة البصر في أسماك الزرد البالغة باستخدام OKR.

the-optokinetic-response-as-quantitative-measure-visual-acuity

Research

JoVE Journal

Neuroscience

علم الأعصاب

طورنا الاستجابة الحسية الحركية لquantitate إخراج السيارات من الزرد اليرقات ردا على الزيادات الخفيفة والتناقصات. فحصنا أيضا المسوخ رؤية الزرد ، بما في ذلك أي optokinetic المسوخ (NRC) ردا على ذلك ، الذي كان يعتقد أن يكون أعمى تماما عند اختباره آخر مقايسة الرؤية ، والمنعكس optokinetic.

والفحص السلوكية لقياس الاستجابة للاسماك الزرد إلى التغيرات في شدة الضوء

وكان رد Optokinetic المستخدمة على نطاق واسع لتقييم الوظائف البصرية الزرد اليرقات. ومع ذلك ، فإن بروتوكول قياسي للأسماك اليرقات ليست سهلة التطبيق حتى الآن في...

باستخدام optokinetic استجابة لدراسة وظيفة البصرية من الزرد

وVisioTracker هو نظام آلي لتحليل كمي لأداء البصرية من الأسماك البالغة اليرقات الصغيرة ويعتمد على تسجيل حركات العين. ويتميز السيطرة الكاملة على خصائص التحفيز البصري والتحليل في الوقت الحقيقي، وتمكين عالية الإنتاجية البحوث في مجالات مثل تطوير النظام البصرية وظيفة، والصيدلة، والدراسات الدوائر العصبية الحسية والتكامل.

VisioTracker، نهجا مبتكرا لتحليل الآلي المحرك للعين

يصف هذا الفيديو مقايسة الاستجابة الحركية الضوئية لأسماك الزرد ويرقات البلم السمينة باستخدام برنامج تتبع آلي. يقيس البروتوكول الاستجابة السلوكية لأسماك اليرقات بعد تغيير مفاجئ في حالة الإضاءة.

فحص الاستجابة الحركية الضوئية: طريقة لقياس الاستجابة السلوكية ليرقات الزرد لتغيير مفاجئ في حالة الإضاءة

يصف هذا الفيديو مقايسة الاستجابة البصرية في الزرد. يقيس الفيديو حركات العين الانعكاسية بناء على التحفيز المتحرك البصري ويحدد حدة البصر في الزرد.

مقايسة الاستجابة البصرية: طريقة لقياس حدة البصر في أسماك الزرد

القيطم المورق الضفادع الصغيرة يفضلون السباحة على الجانب الأبيض من الأسود / الأبيض دبابة. ويسترشد هذا السلوك حسب رؤيتهم. بناء على هذا السلوك، نقدم مقايسة بسيطة لاختبار وظيفة البصرية من الضفادع الصغيرة.

والفحص السلوكية بسيطة لاختبار وظيفة البصرية في<em&gt; القيطم المورق</em

نقدم طريقة لتحليل تخطيط كهربية الشبكية (ERG) ليرقات الزرد باستخدام تقنيات المعالجة الدقيقة وتخطيط الشبكية الكهربائية. هذه طريقة بسيطة ومباشرة لفحص الوظيفة البصرية ليرقات الزرد في الجسم الحي.

تحليل مخطط كهربية الشبكية من الاستجابة البصرية في الزرد اليرقات

هنا ، نصف بروتوكولا قياسيا لقياس المنعكس البصري. فهو يجمع بين تحفيز الأسطوانة الافتراضية وتصوير العين بالفيديو ، وبالتالي يسمح بتقييم دقيق لانتقائية الميزة للسلوك ومرونته التكيفية.

القياس الكمي لانتقائية الميزة البصرية لمنعكس الحركة البصرية في الفئران

الفئران والجرذان ، وذلك بسبب الحذر بهم الفطرية ، في البداية بطيئا في استهلاك الغذاء الرواية ، ولا سيما في مكان الرواية. ويمكن بسهولة أن تقاس هذه hyponeophagia في المختبر ، على الرغم من الحيوانات المختبرية هي اقل بكثير من القلق من نظرائهم...

Hyponeophagia : قياس القلق في الماوس

يتيح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني للحيوانات الصغيرة تقييم ركيزتي الطاقة الرئيسيتين في الدماغ: الجلوكوز والكيتونات. في الطريقة الحالية ، يتم حقن 11C-acetoacetate و 18F-fluorodeoxyglucose بالتتابع في كل ، ويتم قياس امتصاصها كميا في مناطق دماغية محددة من صور الرنين المغناطيسي.

بروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي PET-Tracer المزدوج للقياس الكمي لامتصاص ركائز طاقة الدماغ الإقليمية في الفئران

تعلم قياس حدة البصر في أسماك الزرد البالغة باستخدام استجابة حركة العين. تُستخدم هذه الطريقة لتقييم التغيرات البصرية مع التقدم في العمر أو العلاج.

استجابة حركة العين باعتبارها قياس الكمي لحدة البصر في الزرد

استكشف المزيد من الفيديوهات