Le financement fourni par l&#39;Université de l&#39;Ouest de sciences de la santé du Collège d&#39;optométrie de DJC. Un merci spécial à l&#39;Irisa Tam pour la conception graphique.

Tout élevage et expériences des animaux devraient être approuvées et menées conformément aux lignes directrices énoncées par le Comité institutionnel de protection et d&#39;utilisation des animaux de l&#39;institution concernée ou d&#39;autres dispositions légales. Une. Soins poisson zèbre <ol><li> Maintenir le poisson zèbre dans des conditions standard à 28,5 ° C sur un cycle de 10 h foncé 14 h de lumière 16. </li><li> Gardez le poisson zèbre adulte à une densité de réservoir d&#39;environ 3 poissons / L. </li></ol> 2. Réponse optocinétique (OKR) <ol><li> Construire le dispositif d&#39;enregistrement de OKR personnalisé à l&#39;aide d&#39;un diamètre de 14,5 cm tambour rotatif, un microscope stéréo avec réglage de l&#39;intensité lumineuse réglable (300-8,000 lux) et un ordinateur (figure 1a). <ol><li> Fixez une caméra pour le microscope qui fournira un flux en direct sur un écran adjacent et permettre la capture d&#39;image et d&#39;enregistrement. </li><li> Commander le tambour rotatif à l&#39;aide d&#39;un microcontrôleur relié à un ordinateur qui AccommoDate différentes sélections de vitesse et de direction. </li></ol></li><li> Anesthésier les poissons 0,016% tricaine pendant 2-3 min, puis placez le poisson sur une petite plate-forme avec les yeux et les branchies suspendus au-dessus du bord. </li><li> Placez une fine éponge / serviette sur le corps du poisson et la broche 2-3 morceaux de mousse, en forme pour accueillir le poisson, plus de poisson pour garder immobilisé. Limiter le mouvement de la queue du poisson a été trouvé pour être un aspect crucial pour l&#39;immobilisation sans causer de préjudice pour les poissons, et a été mieux réalisé en utilisant un morceau plat de mousse. (Figure 1b) </li><li> Positionner le poisson à l&#39;intérieur d&#39;un réservoir rempli d&#39;eau cylindrique, qui s&#39;adapte à l&#39;intérieur du tambour rotatif de l&#39;appareil d&#39;enregistrement à Oberkirchenrätin. Utiliser des aimants sur la plate-forme pour positionner le poisson en position verticale, avec les yeux d&#39;environ 7,3 cm du bord du tambour. Les poissons devraient relancer de l&#39;anesthésie en quelques minutes - une respiration normale va reprendre et les mouvements oculaires aléatoires doit être observé. </li><li> Placez un base réseau de 0,07 cycles par degré (cpd) dans le tambour rotatif et engager les contrôles informatiques pour commencer la rotation et la capture vidéo (une vitesse de 12 tours par minute a été utilisé pour cet article, mais des vitesses de 8-16 tours devraient donner des résultats similaires). </li><li> Une fois une première OKR est suscité par la base réseau, mettre en pause la rotation brièvement, et de remplacer la grille d&#39;une grille plus petite (fréquence spatiale supérieure). </li><li> Répétez ce processus jusqu&#39;à un OKR ne peut plus être obtenue. Refaites le test avec le plus petit réseau qui a causé une OKR suivant une approche d&#39;escalier modifié et puis répétez l&#39;aide de la grille qui n&#39;a pas réussi à obtenir une réponse pour vérifier la perte de l&#39;OKR. Ce processus peut être répété pour vérifier une vraie réponse à la plus petite grille détectable si la grille finale changé par rapport au premier événement d&#39;extinction. </li><li> Obtenir des mesures d&#39;acuité monoculaire en plaçant un obturateur en plastique noir sur les bandes adjacentes à l&#39;œil opposé. Répétez la procédure ci-dessus (étapes 2.6 à 2.7). </li><li>Obtenir l&#39;acuité de l&#39;œil opposé par le repositionnement de l&#39;obturateur et répéter les étapes à nouveau 02.06 à 02.07. </li><li> Notez la distance de chaque oeil est des rayures pendant la procédure de test en utilisant la bande de mesure de référence sous le réservoir de poissons ainsi que des mesures d&#39;acuité précises peuvent être calculées dans les étapes suivantes. </li></ol> 3. Calcul de l&#39;acuité visuelle <ol><li> Obtenir l&#39;acuité visuelle par le calcul de la CPD: <img alt="Equation 1" fo:content-width="0.7in" src="/files/ftp_upload/50832/50832eq1.jpg" width="70px" /> où a est la distance entre le centre de la lentille à réseau de diffraction et h est la longueur d&#39;un cycle du réseau de diffraction la plus petite à laquelle Oberkirchenrätin a été observée (Figure 1c). </li><li> Pour les mesures combinées de l&#39;acuité visuelle, la moyenne d&#39;une valeur à la fois de la gauche et l&#39;œil droit est utilisé. </li></ol>

<ol>
	<li>Brockerhoff, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+behavioral+screen+for+isolating+zebrafish+mutants+with+visual+system+defects.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+disorders+of+vision+revealed+by+a+behavioral+screen+of+400+essential+loci+in+zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+objective+determination+of+visual+acuity+on+the+basis+of+the+optokinetic+nystagmus.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+apparatus+for+grading+the+visual+acuity+of+infants+on+the+basis+of+opticokinetic+nystagmus.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+behavioral+method+for+efficient+screening+of+visual+acuity+in+young+infants.+II.+Clinical+application.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vestibular+rotatory+and+optokinetic+reactions+in+the+pigeon.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+Acuity+and+Contrast+Sensitivity+of+Adult+Zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VisioTracker,+an+innovative+automated+approach+to+oculomotor+analysis.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+the+optokinetic+response+to+study+visual+function+of+zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+measurements+of+the+optokinetic+response+in+adult+fish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+dominant+form+of+inherited+retinal+degeneration+caused+by+a+non-photoreceptor+cell-specific+mutation.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+visual+responses+of+wild-type+and+hypopigmented+zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ENU-induced+late-onset+night+blindness+associated+with+rod+photoreceptor+cell+degeneration+in+zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bugeye+mutant+zebrafish+exhibits+visual+deficits+that+arise+with+the+onset+of+an+enlarged+eye+phenotype.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutations+in+zebrafish+lrp2+result+in+adult-onset+ocular+pathogenesis+that+models+myopia+and+other+risk+factors+for+glaucoma.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> THE ZEBRAFISH BOOK, A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio). , (2007).</li><li>Cagenello, R., Arditi, A., Halpern, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Binocular+enhancement+of+visual+acuity.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+the+optokinetic+response+of+zebrafish+larvae.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-based+analysis+of+the+optokinetic+response+in+zebrafish+larvae.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+optokinetic+response+in+zebrafish+by+computer-based+eye+tracking.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+acuity+and+contrast+sensitivity+of+adult+zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+temperature+on+the+dark-adapted+spectral+sensitivity+function+of+the+adult+zebrafish.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+acuity+in+larval+zebrafish:+behavior+and+histology.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+photoreceptor+topography.">Human photoreceptor topography.</a> J. Comp. Neurol. 292, 497-523 (1990).</li><li>Kalloniatis, M., Luu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Visual Acuity. , (1995).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

À l&#39;occasion, les poissons peuvent s&#39;échapper dans le réservoir d&#39;eau. Il est essentiel pour immobiliser la queue. En outre, l&#39;utilisation d&#39;un mince éponge / serviette sur le corps du poisson a aussi été jugée inestimable pour garder les poissons suspendus pour des périodes de temps prolongées. Nous avons réussi à conserver le poisson immobilisés pendant plus de 30 minutes en utilisant cette procédure sans nuire aux poissons. Ce laps de temps est plus que suffisant pour faire les jumelles et les deux acuités monoculaires. La présentation de la grille peut se faire soit, comme décrit ici et ailleurs en utilisant un tambour rotatif physiquement ou en présentant un affichage numérique 18 à 22. Les deux types ont des avantages et des inconvénients spécifiques. Nous avons choisi d&#39;utiliser la rotation physique à la fois pour des raisons de coûts et de spécifications techniques. Hors de l&#39;ordinateur et de l&#39;équipement d&#39;imagerie, le dispositif de OKR décrit ici peut être construit pour environ 150 $. Le OKR est un moyen objectif de déterminer vismanuel acuité chez le poisson zèbre adulte. Bien que plusieurs autres tests visuo-motrices pour la vision ont été utilisés dans les expériences précédentes et même l&#39;électrorétinogramme a été fait avec succès dans les yeux de poisson zèbre adulte, si elle n&#39;a pas été très utilisée, l&#39;OKR de poisson zèbre adulte ouvre la porte à de nombreuses nouvelles conditions expérimentales 22. Cette étude a démontré l&#39;utilité de l&#39;OKR à mesurer les variations de l&#39;acuité visuelle au fil du temps, d&#39;identifier la différence d&#39;acuité visuelle dans les modèles de la maladie de l&#39;oeil, et dans la détermination de l&#39;acuité visuelle monoculaire. Fait intéressant, le poisson zèbre adulte vision par rapport à la vision humaine (20/20) est d&#39;environ 20/1, 000 (0,60 cpd quand est converti à -0,3 logMAR). Même si cela peut sembler pauvre aux yeux de poisson zèbre sont très bien adaptés à son environnement. Malgré la tâche visuelle de regarder à travers 6,5 cm d&#39;eau, de quelques millimètres de polycarbonate, et un autre centimètre d&#39;air, le poisson effectuer très bien! Nous avons constaté que l&#39;acuité de poisson zèbre adulte est about 70% de ce qui serait prévu compte tenu de leur espacement des photorécepteurs. 23 Voilà qui contraste avec la performance humaine optimale ~ 20/12, ce qui représente environ 80% de la prédite 20/10, et la technique OKR pour mesurer la capacité visuelle chez le poisson zèbre adulte est impressionnant 24 , 25. La technique de mesure de l&#39;acuité visuelle de l&#39;oeil indépendants permettrait études dans lesquelles un œil pourrait être traitée et l&#39;autre utilisé comme contrôle. En outre, le poisson avec le développement des yeux asymétrique comme le lrp2/bugeye ou poissons qui se développent cataracte pourraient être suivis avec plus de précision. Il convient de noter que les soins doivent être prises pour mesurer avec précision la distance entre les yeux et les rayures et à obstruer le champ de vision complet. Cette technique devrait ouvrir la porte à des mesures plus précises et spécifiques de la fonction visuelle du poisson zèbre.

Poisson zèbre (Danio rerio) sont un bon modèle pour étudier la physiologie visuelle due à la similitude de leur rétine à d&#39;autres vertébrés, leur cycle de vie court, et la disponibilité de mutants génétiquement modifiés 1,2. Le réflexe optocinétique / réponse / nystagmus (OKR) est une combinaison de la poursuite en douceur et des mouvements oculaires rapides saccades. Pour plus de 60 ans, les cliniciens ont démontré que la Oberkirchenrätin peut être utilisé pour la mesure objective de l&#39;acuité visuelle chez les patients et est particulièrement utile pour déterminer les capacités visuelles infantiles 5.3. La première utilisation de OKR chez les animaux a utilisé des pigeons dans les années 1950 6. Plus récemment, l&#39;OKR est devenu un outil précieux pour l&#39;évaluation de la fonction visuelle chez le poisson zèbre larvaire et est souvent utilisé pour cribler des mutants génétiques qui ont une déficience visuelle 1,2. Alors que l&#39;OKR a été largement utilisé pour déterminer la fonction visuelle chez le poisson zèbre larvaire, il a récemment été démontré en zèbre adultepêcher 7-10. Une étude récente de Tappeiner et al. Utilise un système de optomoteur disponible dans le commerce traditionnellement utilisé pour les souris, OptoMotry, pour démontrer que l&#39;acuité visuelle du poisson zèbre adulte reste assez constant, ~ 0,59 cycles par degré (cpd), même à travers les différentes vitesses angulaires 7 . Bien que l&#39;OKR s&#39;est avéré être très utile dans les études de poisson zèbre larves, d&#39;autres méthodes pour le comportement visuel ont été utilisés chez les adultes de poisson zèbre avec des degrés variables de succès. Le test de réaction de fuite démontré que albinos et rubis poisson zèbre, les deux mutants de pigmentation, ont réduit des réponses visuelles dans des conditions de luminosité 11,12. Ce même test de réaction de fuite a également réussi à identifier des mutants d nuit de cécité, mais à 2 ans d&#39;âge de 13 ans. Toutefois, le test de réaction de fuite n&#39;est pas sans défauts. Il est difficile d&#39;attribuer à une fonction visuelle exacte et est seulement une approximatio brutn de changements visuels - ce qui signifie qu&#39;il faut un grand changement avant le changement est identifié. Une autre méthode qui a été développée pour identifier le poisson zèbre adulte ayant une déficience visuelle est la réponse optomoteur (OMR) 11. Dans ce dosage, les poissons sont placés dans un réservoir circulaire d&#39;une colonne opaque au centre. Rayures noires et blanches tournent autour du réservoir et le poisson est chargés de nager dans le sens du mouvement de bande. Comme la réponse de fuite, l&#39;OMR se concentre sur les capacités visuo-motrices du poisson zèbre adulte. Il a cependant été utilisée avec succès pour identifier les poissons ayant une déficience visuelle, telles que les mutants de lrp2/bugeye 14. Les lrp2/bugeye poisson zèbre buphtalmie d&#39;exposition, une pression intraoculaire élevée, diminués OMR, et la dégénérescence progressive de la rétine 14,15. De nombreuses études ont utilisé les capacités visuo-motrices chez le poisson zèbre adulte, qui sont souvent subjective et ne peuvent pas être dispoitatively analysé. En utilisant l&#39;OKR, on peut étudier l&#39;acuité visuelle des poissons adultes de façon plus objective. Nous avons construit notre propre dispositif OKR, calqué sur celui initialement utilisé pour les études larvaires 1. Dans cette étude, nous démontrons que l&#39;OKR peut être utilisé pour calculer à la fois monoculaire et acuité visuelle binoculaire chez le poisson zèbre.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="593">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:209px;">Super Low Light Black White Video Security Camera</td>
			<td style="width:143px;">Super Circuits</td>
			<td style="width:119px;">PC164CEX-2</td>
			<td style="width:124px;"> Any low light camera may be used</td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:209px;">Arduino Duemilanove microcontroller</td>
			<td style="width:143px;">Adafruit Industries</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:124px;"> The Arduino Uno is also compatible with the speed control software.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tricaine Methanesulfonate</td>
			<td>VWR</td>
			<td>101107-950</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the optokinetic response as a quantitative measure of visual acuity in zebrafish

Poisson zèbre sont un modèle éprouvé pour la recherche de la vision, mais la plupart des méthodes antérieures généralement axés sur les larves de poissons ou démontré une réponse simple. Plus récemment comportement visuel adulte chez le poisson zèbre est devenu d&#39;intérêt, mais les méthodes pour mesurer les réponses spécifiques sont nouveaux à venir. Pour combler cette lacune, nous avons décidé de développer une méthodologie d&#39;utiliser à plusieurs reprises et avec précision la réponse optocinétique (OKR) pour mesurer l&#39;acuité visuelle chez le poisson zèbre adulte. Ici, nous montrons que l&#39;acuité visuelle du poisson zèbre adulte peut être mesurée, y compris les deux acuités monoculaires et binoculaires. Parce que le poisson n&#39;est pas blessé au cours de la procédure, l&#39;acuité visuelle peut être mesurée et comparée sur des périodes courtes ou longues. Les mesures de l&#39;acuité visuelle décrites ici peuvent également se faire rapidement pour permettre un débit élevé et des procédures visuelles supplémentaires si vous le souhaitez. Ce type d&#39;analyse est propice à des études ou enquêtes de progression de la maladie d&#39;intervention de la drogue.

OKR fonctionnalité Device Le dispositif de OKR comme expliqué ci-dessus et illustré à la figure 1 fonctionne avec un entretien minimal. Comme indiqué dans l&#39;étape 2.3, immobilisant la queue est essentiel de garder les poissons retenus lors de l&#39;enregistrement. Suffisamment immobilisé, les poissons peuvent être maintenus dans le dispositif de OKR pour des périodes de temps prolongées. Par conséquent, il faut prendre soin pendant les étapes initiales d&#39;immobilisation, de sorte que plus de données peuvent être collectées pour chaque poisson. Mesures de l&#39;acuité visuelle Les jumelles OKR est facilement obtenue chez le poisson adulte normal. En suivant la procédure ci-dessus, on peut trouver acuité visuelle pour le poisson zèbre de plusieurs siècles (figure 2). La meilleure acuité binoculaire spatiale nous avons enregistré était de 0,74 cpd. Comme indiqué dans la figure 2, l&#39;acuité binoculaire augmente généralement avec l&#39;âge (n = 46; p = 0,002 analyse de variance en utilisant SPSS v14), mais se stabiliseaprès environ 12 mois d&#39;âge. Lorsque nous avons comparé l&#39;acuité visuelle mesurée dans 5 mois poissons sauvages à lrp2/bugeye poissons appariés pour l&#39;âge, nous avons constaté que le poisson lrp2/bugeye avait considérablement réduit l&#39;acuité (p &lt;0,001; type sauvage: 0,49 ± 0,05 cpd n = 8; lrp2/bugeye: 0,35 ± 0,06, n = 10; T-test de Student avec Excel). Par occlusion de l&#39;œil droit de l&#39;acuité visuelle de l&#39;œil gauche peut être déterminée et vice versa. Par rapport à l&#39;acuité binoculaire, sommation binoculaire est observé de manière similaire à la vision humaine 17 (figure 3). L&#39;acuité binoculaire était généralement 5-10% mieux que ce soit à droite (OD) ou gauche (OS) acuités mesurées indépendamment. Pour certains poissons individuels, la différence était une amélioration de 25%. <img alt="Figure 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig1.jpg" width="500px" /> Figure 1. Reco okrrding. A) Le dispositif de OKR se compose d&#39;un diamètre de 14,5 cm tambour et microscope avec réglage de l&#39;intensité lumineuse réglable (300-8,000 lux) en rotation. Un appareil photo est un flux en direct sur un écran adjacent. Le tambour rotatif dispose de plusieurs réglages de la vitesse dans les deux directions dans le sens horaire et anti-horaire et interchangeables réseaux de fréquences spatiales sont inséré et retiré au besoin. B) Les poissons sont fixé et placé dans le centre du tambour rotatif. C) cycles par degré (cpd) est calculé utilisant = cpd <img alt="" src="img2.png" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig1highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . <img alt="Figure 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig2.jpg" width="500px" /> Figure 2. L&#39;acuité visuelle change avec l&#39;âge. Le graphique montre acuité visuelle indépendantes mesurées 5 -<html> 15 mois d&#39;âge. L&#39;acuité visuelle augmente généralement pendant la première année de développement et est dégressive un peu à 15 mois (p = 0,002 ANOVA utilisant SPSS v14). Chaque point peut représenter 1 ou plusieurs poissons. L&#39;acuité visuelle est mesurée en cycles / degré (cpd). (N = un total de 46, 8 à 5 mois; 4 à 6 mois, 7 à 8 mois, 6 à 9 mois, 11 à 10 mois; 2 à 11 mois; 2 à 12 mois et 6 à 15 mois). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig2highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image</a> . <img alt="Figure 3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50832/50832fig3.jpg" width="500px" /> Figure 3. Jumelles effet de sommation de l&#39;acuité visuelle. Les jumelles (UO) acuité visuelle est généralement plus élevé par rapport à la droite (OD) ou (OS) acuité de l&#39;œil gauche. Dans ce groupe, notamment les acuités OS étaient significativement plus faibles. (* P = 0,006, N = 8)jove.com/files/ftp_upload/50832/50832fig3highres.jpg &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.

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

Poisson zèbre ont été un outil précieux pour de nombreux domaines de recherche. Ici, nous démontrons une méthode pour induire une réponse visuelle et calculer une acuité visuelle fonctionnelle chez le poisson zèbre d&#39;un adulte.

La réponse optocinétique comme une mesure quantitative de l&#39;acuité visuelle chez le poisson zèbre

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.3K vues.  Western University of Health Sciences.  Poisson zèbre ont été un outil précieux pour de nombreux domaines de recherche. Ici, nous démontrons une méthode pour induire une réponse visuelle et calculer une acuité visuelle fonctionnelle chez le poisson zèbre d'un adulte. 

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

Hyponeophagia: A Measure of Anxiety in the Mouse

Before the present day, when fast-acting and potent rodenticides such as alpha-chloralose were not yet in use, the work of pest controllers was often hampered by a phenomenon known as "bait shyness". Mice and rats cannot vomit, due to the tightness of the cardiac sphincter of the stomach, so to overcome the problem of potential food toxicity they have evolved a strategy of first ingesting only very small amounts of novel substances. The amounts ingested then gradually increase until the animal has determined whether the substance is safe and nutritious. So the old rat-catchers would first put a palatable substance such as oatmeal, which was to be the vehicle for the toxin, in the infested area. Only when large amounts were being readily consumed would they then add the poison, in amounts calculated not to affect the taste of the vehicle. The poisoned bait, which the animals were now readily eating in large amounts, would then swiftly perform its function.
Bait shyness is now used in the behavioural laboratory as a way of measuring anxiety. A highly palatable but novel substance, such as sweet corn, nuts or sweetened condensed milk, is offered to the mice (or rats) in a novel situation, such as a new cage. The latency to consume a defined amount of the new food is then measured.
Robert M.J. Deacon can be reach at <a href="mailto:robert.deacon@psy.ox.ac.uk">robert.deacon@psy.ox.ac.uk</a>

Mice and rats, due to their innate cautiousness, are initially slow in consuming a novel food, particularly in a novel place. This hyponeophagia can readily be measured in the laboratory, even though laboratory animals are much less anxious than their wild counterparts

Hyponeophagia: Une mesure de l&#39;anxiété chez la souris

Before the present day, when fast-acting and potent rodenticides such as alpha-chloralose were not yet in use, the work of pest controllers was often ...

Recherche

Neurosciences

A Dual Tracer PET-MRI Protocol for the Quantitative Measure of Regional Brain Energy Substrates Uptake in the Rat

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the rat. The developed method is a small-animal positron emission tomography (PET) protocol, in which&#160;11C-AcAc and 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) are injected sequentially in each animal. This dual tracer PET acquisition is possible because of the short half-life of 11C (20.4 min). The rats also undergo a magnetic resonance imaging (MRI) acquisition seven days before the PET protocol. Prior to image analysis, PET and MRI images are coregistered to allow the measurement of regional cerebral uptake (cortex, hippocampus, striatum, and cerebellum). A quantitative measure of 11C-AcAc and 18F-FDG brain uptake (cerebral metabolic rate; &#956;mol/100 g/min) is determined by kinetic modeling using the image-derived input function (IDIF) method. Our new dual tracer PET protocol is robust and flexible; the two tracers used can be replaced by different radiotracers to evaluate other processes in the brain. Moreover, our protocol is applicable to the study of brain fuel supply in multiple conditions such as normal aging and neurodegenerative pathologies such as Alzheimer&#39;s and Parkinson&#39;s diseases.

Small-animal positron emission tomography enables the assessment of the brain&#39;s two main energy substrates:&#160;glucose and ketones. In the present method, 11C-acetoacetate and 18F-fluorodeoxyglucose are injected sequentially in each animal, and their uptake is measured quantitatively in specific brain regions determined from the magnetic resonance images.

Un protocole double Tracer TEP-IRM pour la mesure quantitative de la régionale cerveau substrats énergétiques absorption chez le rat

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the ...

Electroretinogram Analysis of the Visual Response in Zebrafish Larvae

The electroretinogram (ERG) is a noninvasive electrophysiological method for determining retinal function. Through the placement of an electrode on the surface of the cornea, electrical activity generated in response to light can be measured and used to assess the activity of retinal cells in vivo. This manuscript describes the use of the ERG to measure visual function in zebrafish. Zebrafish have long been utilized as a model for vertebrate development due to the ease of gene suppression by morpholino oligonucleotides and pharmacological manipulation. At 5-10 dpf, only cones are functional in the larval retina. Therefore, the zebrafish, unlike other animals, is a powerful model system for the study of cone visual function in vivo. This protocol uses standard anesthesia, micromanipulation and stereomicroscopy protocols that are common in laboratories that perform zebrafish research. The outlined methods make use of standard electrophysiology equipment and a low light camera to guide the placement of the recording microelectrode onto the larval cornea. Finally, we demonstrate how a commercially available ERG stimulator/recorder originally designed for use with mice can easily be adapted for use with zebrafish. ERG of larval zebrafish provides an excellent method of assaying cone visual function in animals that have been modified by morpholino oligonucleotide injection as well as newer genome engineering techniques such as Zinc Finger Nucleases (ZFNs), Transcription Activator-Like Effector Nucleases (TALENs), and Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas9, all of which have greatly increased the efficiency and efficacy of gene targeting in zebrafish. In addition, we take advantage of the ability of pharmacological agents to penetrate zebrafish larvae to evaluate the molecular components that contribute to the photoresponse. This protocol outlines a setup that can be modified and used by researchers with various experimental goals.

We present a method for the electroretinographic (ERG) analysis of zebrafish larvae utilizing micromanipulation and electroretinography techniques. This is a simple and straightforward method for assaying visual function of zebrafish larvae in vivo.

Électrorétinogramme Analyse de la réponse visuelle chez le poisson zèbre larves

The electroretinogram (ERG) is a noninvasive electrophysiological method for determining retinal function. Through the placement of an electrode on the ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise from extra-retinal sources. Ex vivo ERG provides an efficient method to dissect the function of retinal cells directly from an intact isolated retina of animals or donor eyes. In addition, ex vivo ERG can be used to test the efficacy and safety of potential therapeutic agents on retina tissue from animals or humans. We show here how commercially available in vivo ERG systems can be used to conduct ex vivo ERG recordings from isolated mouse retinas. We combine the light stimulation, electronic and heating units of a standard in vivo system with custom-designed specimen holder, gravity-controlled perfusion system and electromagnetic noise shielding to record low-noise ex vivo ERG signals simultaneously from two retinas with the acquisition software included in commercial in vivo systems. Further, we demonstrate how to use this method in combination with pharmacological treatments that remove specific ERG components in order to dissect the function of certain retinal cell types.

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Ex vivo ERG can be used to record electrical activity of retinal cells directly from isolated intact retinas of animals or humans. We demonstrate here how common in vivo ERG systems can be adapted for ex vivo ERG recordings in order to dissect the electrical activity of retinal cells.

Simultané<em&gt; Ex vivo</em&gt; Tests fonctionnels de deux rétines par<em&gt; In vivo</em&gt; Système Électrorétinogramme

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model organisms such as the fruit fly, Drosophila melanogaster. Drosophila is useful for understanding the basic neurobiology underlying cognitive deficits resulting from mutations in genes associated with human cognitive disorders, such as intellectual disability (ID) and autism. This work describes a methodology for testing learning and memory using a classic paradigm in Drosophila known as courtship conditioning. Male flies court females using a distinct pattern of easily recognizable behaviors. Premated females are not receptive to mating and will reject the male&#39;s copulation attempts. In response to this rejection, male flies reduce their courtship behavior. This learned reduction in courtship behavior is measured over time, serving as an indicator of learning and memory. The basic numerical output of this assay is the courtship index (CI), which is defined as the percentage of time that a male spends courting during a 10 min interval. The learning index (LI) is the relative reduction of CI in flies that have been exposed to a premated female compared to na&#239;ve flies with no previous social encounters. For the statistical comparison of LIs between genotypes, a randomization test with bootstrapping is used. To illustrate how the assay can be used to address the role of a gene relating to learning and memory, the pan-neuronal knockdown of Dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (Dhap-at) was characterized here. The human ortholog of Dhap-at, glyceronephosphate O-acyltransferase (GNPT), is involved in rhizomelic chondrodysplasia punctata type 2, an autosomal-recessive syndrome characterized by severe ID. Using the courtship conditioning assay, it was determined that Dhap-at is required for long-term memory, but not for short-term memory. This result serves as a basis for further investigation of the underlying molecular mechanisms.

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

This protocol describes a Drosophila learning and memory assay called courtship conditioning. This classic assay is based on a reduction of male courtship behavior after sexual rejection by a non-receptive premated female. This natural form of behavioral plasticity can be used to test learning, short-term memory, and long-term memory.

Drosophila Courtship Conditionnement en tant que mesure de l&#39;apprentissage et de la mémoire

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model ...

Using Optical Coherence Tomography and Optokinetic Response As Structural and Functional Visual System Readouts in Mice and Rats

Optical coherence tomography (OCT) is a fast, non-invasive, interferometric technique allowing high-resolution retinal imaging. It is an ideal tool for the investigation of processes of neurodegeneration, neuroprotection and neuro-repair involving the visual system, as these often correlate well with retinal changes. As a functional readout, visually evoked compensatory eye and head movements are commonly used in experimental models involving the visual function. Combining both techniques allows a quantitative in vivo investigation of structure and function, which can be used to investigate the pathological conditions or to evaluate the potential of novel therapeutics. A great benefit of the presented techniques is the possibility to perform longitudinal analyses allowing the investigation of dynamic processes, reducing variability and cuts down the number of animals needed for the experiments. The protocol described aims to provide a manual for acquisition and analysis of high quality retinal scans of mice and rats using a low cost customized holder with an option to deliver inhalational anesthesia. Additionally, the proposed guide is intended as an instructional manual for researchers using optokinetic response (OKR) analysis in rodents, which can be adapted to their specific needs and interests.

A detailed protocol for the assessment of structural and visual readouts in rodents by optical coherence tomography and optokinetic response is presented. The results provide valuable insights for ophthalmologic as well as neurologic research.

Utilisant la tomographie par cohérence optique et réponse optocinétique comme lectures structurale et fonctionnelle de système visuel chez les souris et les Rats

Optical coherence tomography (OCT) is a fast, non-invasive, interferometric technique allowing high-resolution retinal imaging. It is an ideal tool for ...

A Scalable Model to Study the Effects of Blunt-Force Injury in Adult Zebrafish

Blunt-force traumatic brain injuries (TBI) are the most common form of head trauma, which spans a range of severities and results in complex and heterogenous secondary effects. While there is no mechanism to replace or regenerate the lost neurons following a TBI in humans, zebrafish possess the ability to regenerate neurons throughout their body, including the brain. To examine the breadth of pathologies exhibited in zebrafish following a blunt-force TBI and to study the mechanisms underlying the subsequent neuronal regenerative response, we modified the commonly used rodent Marmarou weight drop for the use in adult zebrafish. Our simple blunt-force TBI model is scalable, inducing a mild, moderate, or severe TBI, and recapitulates many of the phenotypes observed following human TBI, such as contact- and post-traumatic seizures, edema, subdural and intracerebral hematomas, and cognitive impairments, each displayed in an injury severity-dependent manner. TBI sequelae, which begin to appear within minutes of the injury, subside and return to near undamaged control levels within 7 days post-injury. The regenerative process begins as early as 48 hours post-injury (hpi), with the peak cell proliferation observed by 60 hpi. Thus, our zebrafish blunt-force TBI model produces characteristic primary and secondary injury TBI pathologies similar to human TBI, which allows for investigating disease onset and progression, along with the mechanisms of neuronal regeneration that is unique to zebrafish.

We modified the Marmarou weight drop model for adult zebrafish to examine a breadth of pathologies following blunt-force traumatic brain injury (TBI) and the mechanisms underlying subsequent neuronal regeneration. This blunt-force TBI model is scalable, induces a mild, moderate, or severe TBI, and recapitulates injury heterogeneity observed in human TBI.

Un modèle évolutif pour étudier les effets des blessures contondantes chez le poisson-zèbre adulte

Blunt-force traumatic brain injuries (TBI) are the most common form of head trauma, which spans a range of severities and results in complex and ...

Shuttle Box Assay as an Associative Learning Tool for Cognitive Assessment in Learning and Memory Studies using Adult Zebrafish

Cognitive deficits, including impaired learning and memory, are a primary symptom of various developmental and age-related neurodegenerative diseases and traumatic brain injury (TBI). Zebrafish are an important neuroscience model due to their transparency during development and robust regenerative capabilities following neurotrauma. While various cognitive tests exist in zebrafish, most of the cognitive assessments that are rapid examine non-associative learning. At the same time, associative-learning assays often require multiple days or weeks. Here, we describe a rapid associative-learning test that utilizes an adverse stimulus (electric shock) and requires minimal preparation time. The shuttle box assay, presented here, is simple, ideal for novice investigators, and requires minimal equipment. We demonstrate that, following TBI, this shuttle box test reproducibly assesses cognitive deficit and recovery from young to old zebrafish. Additionally, the assay is adaptable to examine either immediate or delayed memory. We demonstrate that both a single TBI and repeated TBI events negatively affect learning and immediate memory but not delayed memory. We, therefore, conclude that the shuttle box assay reproducibly tracks the progression and recovery of cognitive impairment.

Learning and memory are potent metrics in studying either developmental, disease-dependent, or environmentally induced cognitive impairments. Most cognitive assessments require specialized equipment and extensive time commitments. However, the shuttle box assay is an associative learning tool that utilizes a conventional gel box for rapid and reliable assessment of adult zebrafish cognition.

Shuttle Box Assay en tant qu’outil d’apprentissage associatif pour l’évaluation cognitive dans les études d’apprentissage et de mémoire à l’aide de poissons-zèbres adultes

Cognitive deficits, including impaired learning and memory, are a primary symptom of various developmental and age-related neurodegenerative diseases and ...

Évaluation des réponses réflexes optocinétiques chez la souris : un nouveau protocole de haute précision

Quantification of Visual Feature Selectivity of the Optokinetic Reflex in Mice

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize retinal images. Due to its importance and robustness, the OKR has been used to study visual-motor learning and to evaluate the visual functions of mice with different genetic backgrounds, ages, and drug treatments. Here, we introduce a procedure for evaluating OKR responses of head-fixed mice with high accuracy. Head fixation can rule out the contribution of vestibular stimulation on eye movements, making it possible to measure eye movements triggered only by visual motion. The OKR is elicited by a virtual drum system, in which a vertical grating presented on three computer monitors drifts horizontally in an oscillatory manner or unidirectionally at a constant velocity. With this virtual reality system, we can systematically change visual parameters like spatial frequency, temporal/oscillation frequency, contrast, luminance, and the direction of gratings, and quantify tuning curves of visual feature selectivity. High-speed infrared video-oculography ensures accurate measurement of the trajectory of eye movements. The eyes of individual mice are calibrated to provide opportunities to compare the OKRs between animals of different ages, genders, and genetic backgrounds. The quantitative power of this technique allows it to detect changes in the OKR when this behavior plastically adapts due to aging, sensory experience, or motor learning; thus, it makes this technique a valuable addition to the repertoire of tools used to investigate the plasticity of ocular behaviors.

Pleins feux sur l’auteur : Une approche précise et quantitative pour étudier la sélectivité des caractéristiques visuelles du réflexe optocinétique chez la souris 

Here, we describe a standard protocol for quantifying the optokinetic reflex. It combines virtual drum stimulation and video-oculography, and thus allows precise evaluation of the feature selectivity of the behavior and its adaptive plasticity.

Quantification de la sélectivité des caractéristiques visuelles du réflexe optocinétique chez la souris

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize ...