Name: video-oculography in mice
Uploaded: 2012-07-19T12:00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Video-oculography in Mice at JoVE.com

Vi ber takker Nederland Organisasjonen for Helse Forskning og Utvikling (MDJ, CDZ), Nederland Organisasjonen for Scientific Research (CDZ), NeuroBasic (CDZ), Prinses Beatrix Fonds (CDZ), The SENSOPAC (CDZ), C7 (CDZ) og den CEREBNET (CDZ) program for Det europeiske fellesskaps for deres økonomiske støtte.

1. Forberedelse Følgende Forsøkene ble utført i samsvar med The Duch komité for dyreforsøk. <ol><li> Forbereder mus for video-oculography. For å måle øyebevegelser av en mus, må leder av musen til å bli immobilisert. Derfor er en pidestall konstruksjon laget på skallen av musen (Figur 1). <ol><li> Anesthetize musen ved en blanding av isofluran (isofluran 1 til 1,5%; Rhodia Organique Fin Ltd, Frankrike) og oksygen i et gasskammer. Overdreven Gassen ryddet vekk. Opprettholde anestesi via nesen kjegle. Bekreft anestesidybden via en tå klype. </li><li> Opprettholde kroppstemperaturen ved 37 ° C med bruk av en anal thermosensor og en varmepute (FHC, Bowdoinham, ME). </li><li> Beskytt øynene ved å dekke dem med et øye salve (duratears, Alcon, Belgia). Barbere dorsal kranial pels, og rengjør det kirurgiske området med en rotasjon av kratt og betadine eller klorheksidin løsning. </li><li> Lag en middels linje snitt å eksponere dorsal kraniale overflaten av skallen. Gjør overflaten ren og tørr. </li><li> Påfør en dråpe fosforsyre (fosforsyre gel ets 37,5%, Kerr, CA) på dorsal kraniale overflaten av skallen fra bregma til lambda. Fjern ets etter 15 sekunder og gjør den kraniale overflaten ren med saltvann og tørr igjen. </li><li> Påfør på toppen av denne etset hjernenerve overflaten en dråpe OptiBond Prime (Kerr, CA) og lufttørke det i 30 sekunder. </li><li> Plasser en dråpe OptiBond lim (Kerr, CA) på toppen av OptiBond prime og kur med lys for 1 minutt (Maxima 480 synlig lysherding enhet; Henry Schein, USA). </li><li> Dekk klebestoff med et tynt lag av Charisma kompositt (Heraeus Kulzer, Tyskland). Bygge to tilkoblede nøtter (diameter: 3 mm) i den sammensatte. Kurere den sammensatte etterpå med lys. Når det er nødvendig, påfør flere lag med kompositt og kurere dem med lys. </li><li> AdMinister buprenorfin (0,015 mg / kg, sc) for postoperativ smertelindring. Dyret skal være tilbake på fote innen ca 5 min. La musen til å gjenopprette i hjemmet buret ved romtemperatur i minst 3 dager etter operasjonen. </li></ol></li><li> Video-oculography oppsett for mus (figur 2). <ol><li> Plasser musen i restrainer og fikse hodet til restrainer med to skruer (figur 1). Musen trenger ikke å være bedøvet for denne prosedyren. Besøksforbud tid bør ikke overstige 1 time / dag. </li><li> Monter mus-hode-og-kroppen restrainer på en XY-plattform, som igjen er montert på dreieskiven (diameter: 60 cm). Bruke XY plattformen musa hodet kan plasseres over senter av tallerkenen. Musen kan flyttes over pitch, yaw og roll akser. Lederen for musen er plassert i riktig pitch, yaw og rullevinkelen ved å samkjøre øyet ved hjelp av det visuelle bildet av øyet som genereres av Iscan system. Alternativt kan pidestall konstruksjonen bli plassert på hodet til musen i en stereotactic ramme 11. </li><li> Tallerkenen er festet til en AC servo-styrt motor (Harmonic stasjonen AG, Nederland) og plasseringen av dreieskiven overvåkes av et potensiometer (Bourns Inc., CA) festet til svingskiven aksen. </li><li> En sylindrisk rundt skjermen (diameter: 63 cm, høyde: 35 cm) med en tilfeldig prikkete mønster (hvert element 2 °) dekker dreieskiven, denne trommen er også utstyrt med en AC servo-styrt motor (Harmonic stasjonen AG, Nederland) . Plasseringen av sylindriske skjermen overvåkes av et potensiometer (Bourns Inc., CA) festet til sin akse, og skjermen kan belyses ved en halogen lys (20 Watt). Både rundt skjermen og dreieskiven drives uavhengig av hverandre. </li><li> Bevegelsen av dreieskive og omkringliggende skjermen styres av en datamaskin som er koblet til en I / O-grensesnitt (CED begrenset, Cambridge, Storbritannia). TaLuft og omkringliggende skjermposisjonen signaler blir filtrert (cut-off frekvens: 20 Hz), digitalisert av I / O-grensesnitt og lagres på denne datamaskinen. </li><li> Øyet av musen er opplyst av tre infrarøde emittere (600 mW, spredningsvinkel: 7 °, peak bølgelengde: 880 nm, RS komponenter, Nederland). To infrarøde emittere er festet til svingskiven og den tredje emitter er festet til kameraet. Denne tredje emitter gir en referanse hornhinnen refleksjon (CR), som brukes under kalibreringen og under øyet bevegelse opptakene. </li><li> Et infrarødt CCD kamera utstyrt med en zoom linse (6000 Zoom, Navitar Inc., NY) er festet til dreieskive og er fokusert på musen hodet i midten av tallerkenen. Kameraet kan låses opp og kan yawed om dreieskiven aksen enn nøyaktig 20 ° under kalibreringsprosedyren. </li><li> Videosignalet blir behandlet av et øye tracking system (ETL-200, Iscan, Burlington, MA). Det Iscan systemet bruker en algorithm å spore sentrene for eleven og referansen CR. Systemet kan spore eleven og referansen CR i horisontal og vertikal retning på en samplingsfrekvens på 120 Hz. </li><li> Referanse CR posisjon, elev stilling og størrelsen på pupillen signalene digitalisert av I / O-grensesnitt og lagres i samme fil som bordet og omkringliggende skjermposisjonen signaler. Videoen elev-tracking system induserer en forsinkelse av øyebevegelse signaler på ca 27 ms. </li></ol></li></ol> 2. Kalibrering og Måle øyebevegelser Bruke Video Elev-sporing Øyet sporingssystem fanger bevegelsen av eleven som et translasjonsperspektiv bevegelse. Translasjonsforskning bevegelse spores eleven inneholder et translasjonsperspektiv, grunnet aksial forskjell mellom roterende midten av øyet og den anatomiske midten av øyet (dvs. sentrum av hornhinnen kurvatur), og en roterende komponent på grunn av kantete rotasjon av øyeeplet. Av TrekkIng referansen CR fra eleven bevegelse / posisjon, er uønsket translasjonsforskning komponenten elimineres fra signalet, som resulterer i et translasjonsperspektiv bevegelse som kun skyldes at rotasjonen av øyeeplet. Selv om de er ofte veldig små, eliminerer denne subtraksjon også oversettelser mellom hodet og kameraet. Den gjenværende isolerte translasjonell bevegelse blir konvertert til kantete rotasjon av øyeeplet med følgende brering 8,12. Denne kalibreringen ble utført før eventuelle øyebevegelser eksperiment. <ol><li> Juster musen hodet posisjonen til kameraet på en slik måte at videobildet av eleven ligger på midten av skjermen og at representasjon av referansen CR ligger på den vertikale midtlinjen av øyet fortrinnsvis direkte ovenfor eleven. Minimer bevegelser referansen CR grunn kantete kamera rotasjoner, som kan oppnås ved å plassere midt på hornhinnen kurvatur over kameraet / table akse. &lt;/ Li&gt; <li> Rotere kameraet flere ganger med + / - 10 ° (dvs. 20 grader topp til topp) rundt den vertikale aksen av tallerkenen. Bruk posisjonene til sporede eleven (P) og referansen CR registrert i ekstreme posisjoner kameraet rotasjon for å beregne radius av rotasjon av eleven (Rp, Rp = Δ / sin (20 °), hvor Δ = (CR -P), se figur 3A). </li><li> På grunn av det faktum at Rp verdien avhenger av elev størrelse, trenger en elev størrelse korreksjon som skal gjennomføres 12 (Figur 3B). Gjenta trinn 2.2 mange ganger under ulike belysning forhold (dvs. manipulere eleven størrelse; figur 3C) for å bestemme pupillstørrelsen - Rp forholdet og komponere en Rp korreksjon kurve (Figur 3D). RP verdien avhenger også av den vertikale øye posisjon. Når forsøket vil føre til vertikale øyebevegelser da en korreksjon av kalibreringen for vertikale øye stillinger er svært anbefalelsesverdig13. </li><li> Bestem kantete posisjon i øyet (E) ved å måle referansen CR posisjon, P posisjon og eleven størrelse. Referansen CR stillingen trekkes fra eleven posisjon generere et translasjonsperspektiv gratis elev posisjon. Ved å måle pupillstørrelsen RP verdien kan hentes ut fra Rp korreksjon kurven og E kan beregnes ved hjelp av følgende formel E = Arcsin {(Δ1) / Rp} (Figur 4A, hvor Δ1 = (P 2-P 1) og P 1 og P 2 er korrigert av subtraksjon av referansen CR). </li><li> Et stort repertoar av dreieskive og / eller omkringliggende skjermen rotasjoner kan nå brukes til å stimulere oculomotor systemet. For å utføre video oculography i mørket, må musen øyet skal forbehandles med en miotisk stoff å begrense eleven dilatasjon og la eleven sporing under disse omstendighetene. I våre forsøk, bruker vi pilokarpin (4%, Laboratories Chauvin, Frankrike) for å begrense elev dilatasjon imørket. </li></ol> 3. Data Analysis <ol><li> Eye posisjoner, bord posisjoner og omkringliggende skjermen posisjoner er alle konvertert til kantete posisjoner (se figur 4B og formel i 2.4). Eye signaler er korrigert for deres forsinkelse på 27 ms indusert ved avbildning behandlingen av elev-sporingssystem. </li><li> Kantet posisjoner i øyet, bord og rundt skjermen er differensiert og filtrert med et Butterworth low-pass filter med en cut off frekvens på 20 Hz. </li><li> Saccades er fjernet fra øyet hastigheten signal ved hjelp av en deteksjonsgrensen på 40 ° / s. Dataene fjernes fra 20 ms før og opp til 80 ms etter å ha krysset deteksjonsgrensen. </li><li> Bord, rundt skjermen og øye velocity signaler gjennomsnitt bruker hver enkelt syklus på stien (Figur 4C). </li><li> Gjennomsnittlig signaler er utstyrt med en passende funksjon. Generelt er en sinusformet hastighet stimulering brukes og den gjennomsnittligesykluser er utstyrt med sinus eller cosinus funksjon (Figur 4C). Deretter kan gevinsten beregnes som forholdet mellom øyet hastighet til stimulans hastighet, mens den fasen kan beregnes som differansen (i grader) mellom øyet hastighet og stimulans hastighet. </li></ol> 4. Representative Resultater Video-oculography kan brukes til å undersøke ulike former for oculomotor forestillinger (dvs. optokinetic refleks: OKR; vestibulo-okulær refleks: VOR; visuelt forbedret vestibulo-okulær refleks: VVOR) samt motorisk læring (VOR tilpasning; OKR tilpasning). Den OKR kompenserer for lavfrekvente forstyrrelser med visuell tilbakemelding. Den OKR kan induseres ved å rotere godt opplyste rundt skjermen (Movie 1). Roterende rundt skjermen over et frekvensområde på 0,2 -1,0 Hz med en amplitude på 1,6 ° viser hvordan optokinetic systemet er en mer effektiv kompensatorisk mekanisme i lav-frekvensområdet than i high-frekvensområdet (Figur 5A). VOR kompenserer for høyfrekvente hodebevegelser med signaler fra det vestibulære organer. VOR kan bli indusert ved å rotere dyr (dvs. platespiller) i mørket (Movie 2). Rotere dreieskive over et frekvensområde på 0,2 -1,0 Hz med en amplitude på 1,6 ° demonstrerer hvordan vestibulo-okulære system er mer effektivt i å generere kompenserende øyebevegelser i high-frekvensområdet enn i lav-frekvensområdet (Figur 5A) . Når optokinetic og vestibulo-okulære system handle på konsert, kan bildene bli stabilisert på netthinnen over et bredt spekter av hodebevegelser. Rotere dreieskive over et frekvensområde på 0,2 -1,0 Hz med en amplitude på 1,6 °, mens det omkringliggende skjermen er godt belyst (Movie 3) viser hvordan øyet genererer &quot;high gain&quot; kompenserende bevegelser over hele frekvensområdet (Figur 5A ). Alle disse gevinst og phase verdier er typisk for mus, men kjønn 14 og belastning 15,16,17 forskjeller ble rapportert. Den uavhengige kontrollen over dreieskive og rundt skjermen gjør oss i stand til å konfrontere de mus med en mismatch mellom visuell og vestibulære informasjon. Etter en langvarig og ensartet eksponering ikke samsvarer visuell og vestibulære informasjon, vil VOR av musen endres for å kompensere for den endrede visuelle input (VOR tilpasning; Movie 4). Roterende dreieskiven ut av fase (dvs. 180 °) med rundt skjermen (1 Hz, 1,6 °) øker VOR gevinst (Figur 5B). Den maksimale endringen i VOR gevinst, ved bruk av en rettssak læring paradigme, ofte nådd etter 30 minutter. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/3971/3971fig1.jpg" /> Figur 1. Skjematisk tegning av mus-hode-og-kropp restrainer. Liket av musen er behersket bruken plast sylindrisk rør med en diameter på 35 mm. Lederen for musen er immobilisert ved å koble den pidestallen av musen til jernstang med to skruer. Den jernstang gjør en vinkel på 30 grader for å posisjonere hodet på musen i normal banen i bevegelse og. *, Topp utsikt over sokkelen inneholder to muttere. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/3971/3971fig2.jpg" /> Figur 2. Skjematisk tegning av musen video-oculography oppsett. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/3971/3971fig3.jpg" /> Figur 3. Kalibrering av video elev-sporingssystem. A) Kameraet er rotert flere ganger med + / - 10 ° (dvs. 20 grader topp til topp) rundt den vertikale aksen av tallerkenen. Den sporede elev (P) og referansen hornhinnen refleksjon (CR) registrert i de ekstreme posisjoner kameraet rotasjon brukes til å beregne radius av rotasjon av elevens(RP). B) Den radius av eleven diameter er avhengig av størrelsen på eleven. C) Eksempel som viser effekten av eleven størrelse på elev stilling under kalibreringen (begge målt i piksler (px)). D) Forholdet mellom Rp og elev diameter målt i en enkelt mus. De tretten ulike elev diametre ble oppnådd ved å endre intensiteten på lyset i omgivelsene. <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/3971/3971fig4.jpg" /> Figur 4. Måling og analyse av øyebevegelser bruker video elev-sporing. A) Den kantete Eleven Stillingen er beregnet fra radius av eleven (RP) og posisjonen av Elev (P; korrigert for CR stilling). B) Eksempel på kompenserende øyebevegelser indusert ved å stimulere den vestibulære og visuelle system (visuell forbedret VOR). Tallerkenen var rotert sinusoidally på 0,6 Hz med en amplitude på 1,6 °, mens det omkringliggende skjermen var godt opplyst. C) Analyser av innspillingenvist i B). Grafen viser den gjennomsnittlige hastigheten spor av dreieskiven (blå) og elev (rød). Disse gjennomsnittlig sporene ble utstyrt med en sinusfunksjon (svart). <img alt="Figur 5" src="/files/ftp_upload/3971/3971fig5.jpg" /> Figur 5. Ytelse og læring av oculomotor system målt i en C57Bl6 mus. A) øyebevegelser er generert av rotasjoner av det omkringliggende skjermen (optokinetic Reflex: OKR, topplater), ved å rotere musen i mørket (vestibulo-okulær refleks: VOR, middels paneler) og ved å rotere musen i lyset (visuelt forbedret vestibulo-okulær refleks: VVOR, bunn panel) med frekvenser som strekker 0,2 til 1,0 Hz ved en amplitude på 1,6 °. Gevinsten av refleks ble beregnet som forholdet mellom øyet hastighet til stimulus hastighet (venstre panel) og fase av refleks ble beregnet fra faseforskjell mellom øyet hastighet og stimulans hastighet (høyre paneler). B) motorisk læring ble gjort ved<html> automatisk inn øke VOR hjelp av en av fase trening paradigme. Musen var gjenstand for en visuovestibular trening paradigme hvor rotasjon av mus var ute av fase (180 °) med rotasjon av omkringliggende skjermen (både roterende på 1,0 Hz, 1,6 °) for førti minutter. Hvert 10. minutt VOR ble testet (1,0 Hz, 1,6 °). I denne musen ut av fase trening økte VOR gevinst. Movie 1. Animasjon som viser paradigmet som induserer OKR i mus <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3971/3971movie1.mov" target="_blank">Klikk her for å vise film</a> . Movie 2. Animasjon som viser paradigmet som induserer VOR i mus. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3971/3971movie2.mov" target="_blank">Klikk her for å vise film</a> . Movie 3. Animasjon som viser paradigmet som induserer VVOR i mus..com/files/ftp_upload/3971/3971movie3.mov &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Klikk her for å vise film. Movie 4. Animasjon som viser visuovestibular ut av fase trening paradigme som induserer VOR tilpasning (økning) i mus. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3971/3971movie4.mov" target="_blank">Klikk her for å vise film</a> .

<ol>
	<li>Collewijn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optokinetic+and+vestibulo-ocular+reflexes+in+dark-reared+rabbits.">Optokinetic and vestibulo-ocular reflexes in dark-reared rabbits.</a> Exp. Brain Res. 27, 287 (1977).</li><li>Collewijn, H. E. y. e. -. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=and+head+movements+in+freely+moving+rabbits.">and head movements in freely moving rabbits.</a> J. Physiol. 266, 471 (1977).</li><li>Collewijn, H. <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 oculomotor system of the rabbit and its plasticity. , (1981).</li><li>Fuller, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linkage+of+eye+and+head+movements+in+the+alert+rabbit.">Linkage of eye and head movements in the alert rabbit.</a> Brain Res. 194, 219 (1980).</li><li>Buttner-Ennever, J. A., Horn, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomical+substrates+of+oculomotor+control.">Anatomical substrates of oculomotor control.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 7, 872 (1997).</li><li>Robinson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+control+systems+analysis+in+the+neurophysiology+of+eye+movements.">The use of control systems analysis in the neurophysiology of eye movements.</a> Annu. Rev. Neurosci. 4, 463 (1981).</li><li>Robinson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+purpose+of+eye+movements.">The purpose of eye movements.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 17, 835 (1978).</li><li>Stahl, J. S., van Alphen, A. M., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+video+and+magnetic+search+coil+recordings+of+mouse+eye+movements.">A comparison of video and magnetic search coil recordings of mouse eye movements.</a> J. Neurosci. Methods. 99, 101 (2000).</li><li>De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+a+protein+kinase+C+inhibitor+in+Purkinje+cells+blocks+cerebellar+LTD+and+adaptation+of+the+vestibulo-ocular+reflex.">Expression of a protein kinase C inhibitor in Purkinje cells blocks cerebellar LTD and adaptation of the vestibulo-ocular reflex.</a> Neuron. 20, 495 (1998).</li><li>Picciotto, M. R., Wickman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+knockout+and+transgenic+mice+to+study+neurophysiology+and+behavior.">Using knockout and transgenic mice to study neurophysiology and behavior.</a> Physiol. Rev. 78, 1131 (1998).</li><li>Oommen, B. S., Stahl, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+orientation+during+static+tilts+and+its+relationship+to+spontaneous+head+pitch+in+the+laboratory+mouse.">Eye orientation during static tilts and its relationship to spontaneous head pitch in the laboratory mouse.</a> Brain. Res. 1193, 57 (2008).</li><li>Stahl, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+Channelopathy+Mutants+and+Their+Role+in+Ocular+Motor.">Calcium Channelopathy Mutants and Their Role in Ocular Motor.</a> Research. Ann. N.Y. Acad. Sci. 956, 64 (2002).</li><li>Stahl, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+movements+of+the+murine+P/Q+calcium+channel+mutant+tottering,+and+the+impact+of+aging.">Eye movements of the murine P/Q calcium channel mutant tottering, and the impact of aging.</a> J. Neurophysiol. 95, 1588 (2006).</li><li>Andreescu, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estradiol+improves+cerebellar+memory+formation+by+activating+estrogen+receptor+beta.">Estradiol improves cerebellar memory formation by activating estrogen receptor beta.</a> Journal of Neuroscience. 27, 10832 (2007).</li><li>Katoh, A., Kitazawa, H., Itohara, S., Nagao, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+characteristics+and+adaptability+of+mouse+vestibulo-ocular+and+optokinetic+response+eye+movements+and+the+role+of+the+flocculo-olivary+system+revealed+by+chemical+lesions.">Dynamic characteristics and adaptability of mouse vestibulo-ocular and optokinetic response eye movements and the role of the flocculo-olivary system revealed by chemical lesions.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95, 7705 (1998).</li><li>Stahl, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+eye+movements+to+assess+brain+function+in+mice.">Using eye movements to assess brain function in mice.</a> Vision Res. 44, 3401 (2004).</li><li>Koekkoek, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gain+adaptation+and+phase+dynamics+of+compensatory+eye+movements+in+mice.">Gain adaptation and phase dynamics of compensatory eye movements in mice.</a> Genes Funct. 1, 175 (1997).</li><li>Faulstich, B. M., Onori, K. A., du Lac, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+plasticity+and+development+of+mouse+optokinetic+and+vestibulo-ocular+reflexes+suggests+differential+gain+control+mechanisms.">Comparison of plasticity and development of mouse optokinetic and vestibulo-ocular reflexes suggests differential gain control mechanisms.</a> Vision Res. 44, 3419 (2004).</li><li>Koekkoek, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gain+adaptation+and+phase+dynamics+of+compensatory+eye+movements+in+mice.">Gain adaptation and phase dynamics of compensatory eye movements in mice.</a> Genes Funct. 1, 175 (1997).</li></ol>

Ingen interessekonflikter erklært.

For å oppnå høykvalitets video øyebevegelser opptak i mus flere krav er nødvendig. Kalibreringsprosedyren må utføres i ovennevnte standardisert saken. For eksempel off-center kalibrering, når eleven ikke er plassert på den vertikale midtlinjen med referansen CR under kalibreringen, vil resultere i en undervurdering av RP og dermed en overvurdering av øyebevegelser. Videre anbefaler vi å integrere eleven størrelse korreksjon metoden i kalibreringsprosedyren 12, fordi studier som viser en meget stabil elev størrelse er svært sjeldne. Selv en liten stressfaktor under rettssaken kan allerede endre eleven diameter betydelig. Ved utforming av et øye bevegelse eksperiment, følgende faktorer må tas i betraktning eller kontrolleres for fordi de er kjent for å påvirke øyebevegelser svar: alder 13,18, kjønn 14 og belastning 15,16, 19. Videre bør den eksperimentelle dyret har pigmentert iris siden elev oppdagelse og sporing er umulig når kontrasten mellom elev og iris er for lav, som i BALB / c mus. Ekstremt nervøs eller engstelig dyr må trenes, før forsøket, for å venne seg til det eksperimentelle oppsettet og behersket tilstand. Dette dyret håndteringsprosedyre resultater i mindre nedleggelse eller semi-lukking av øynene og hindrer generering av øyet væsker under forsøket, og dermed en bedre elev sporing oppnås. Til slutt, anskaffe og analysere data krever to til tre timer per dyr. Derfor vil øyebevegelse innspillinger sannsynlig forbli en bestemt prosedyre anvendt på utvalgte mus og er ikke egnet som en høy gjennomstrømning screening test.

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagensen </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td></tr><tr><td> Isofluran </td><td> Rhodia Organique Fin LTD </td><td></td></tr><tr><td> Oppvarming pad </td><td> FHC </td><td> 40-90-8 </td></tr><tr><td> Duratears </td><td> Alcon </td><td></td></tr><tr><td> Fosforsyre gel </td><td> Kerr </td><td> 31297 </td></tr><tr><td> Optibond prime </td><td> Kerr </td><td> 35369 </td></tr><tr><td> Optibond lim </td><td> Kerr </td><td> 35369 </td></tr><tr><td> Charisma kompositt </td><td> Heraeus Kulzer </td><td></td></tr><tr><td> Maxima 480 lysherding enhet </td><td> Henry Schein </td><td></td></tr><tr><td> AC servo-styrt motor </td><td> Harmonisk kjøring AG </td><td></td></tr><tr><td> Sylindric skjerm </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Halogen lys (20 W) </td><td> RS komponenter </td><td></td></tr><tr><td> Potentiometers (presisjon) </td><td> Bourns inc. </td><td> 6574 </td></tr><tr><td> Strøm 1401 (I / O-grensesnitt) </td><td> CED begrenset </td><td></td></tr><tr><td> Datamaskiner </td><td> Dell </td><td></td></tr><tr><td> Infrarøde emmitters </td><td> RS komponenter </td><td> 195-451 </td></tr><tr><td> ETL-200 </td><td> Iscan </td><td></td></tr><tr><td> Zoom objektiv (zoom 6000) </td><td> Navitar inc. </td><td></td></tr><tr><td> Pilocarpinenitrate (minims) </td><td> Laboratoire Chauvin </td><td></td></tr></tbody></table>

video-oculography in mice

Øyebevegelser er meget viktig for å spore en gjenstand eller å stabilisere et bilde på netthinnen under bevegelse. Dyr uten fovea, for eksempel mus, har en begrenset kapasitet til å låse blikket på et mål. I kontrast til disse mål rettet øyebevegelser, blir kompenserende okulære øyebevegelser lett vakte i afoveate dyr 1,2,3,4. Kompenserende okulære bevegelser blir generert ved å behandle vestibulære og optokinetic informasjonen inn i en kommando signal som vil drive øyemusklene. Behandlingen av det vestibulære og optokinetic informasjon kan bli etterforsket separat og sammen, slik at spesifikasjonen av et underskudd i oculomotor systemet. Det oculomotor systemet kan testes ved fremkaller en optokinetic refleks (OKR), vestibulo-okulær refleks (VOR) eller en visuelt forbedret vestibulo-okulær refleks (VVOR). Den OKR er en refleks bevegelse som kompenserer for &quot;full-field&quot; image bevegelser på netthinnen, mens VOR er en refleks øye movement som kompenserer hodebevegelser. Den VVOR er en refleks øye bevegelse som bruker både vestibulære samt optokinetic informasjon for å gjøre passende kompensasjon. Lillehjernen overvåker og er i stand til å justere disse kompenserende øyebevegelser. Derfor er oculography et svært kraftig verktøy for å undersøke hjernen-adferd relasjonen under normal samt under patologiske tilstander (Fe av vestibulær, okulære og / eller lillehjernen opprinnelse). Teste oculomotor systemet, som et atferdsmessig paradigme, er interessant av flere grunner. Først er det oculomotor systemet et godt forstått neural systemet 5. For det andre er det oculomotor systemet relative enkle 6; mengden av mulige øyebevegelser er begrenset av sin ball-i-socket arkitekturen (&quot;single joint&quot;) og de ​​tre par ekstra-okulære muskler 7. Det tredje kan det atferdsmessige produksjonen og sanseinntrykk lett måles, noe som gjør dette til en svært tilgjengelig system for kvantitativanalyse åtte. Mange atferdsproblemer tester mangler dette høye nivået av kvantitative makt. Og til slutt, kan både ytelse så vel som plastisitet av oculomotor systemet testes, slik at forskning på læring og hukommelse prosesser 9. Genmodifiserte mus er i dag allment tilgjengelig og de ​​utgjør en viktig kilde for utforskning av hjernens funksjoner på ulike nivåer 10. I tillegg kan de brukes som modeller å etterligne menneskelige sykdommer. Påføring oculography på normal, farmakologisk-behandlet eller genmodifiserte mus er en kraftig forskning verktøy for å utforske den underliggende fysiologi av motoriske atferd under normale og patologiske forhold. Her beskriver vi hvordan måle video-oculography i mus åtte.

Watch this Scientific Journal Video about Video-oculography in Mice at JoVE.com

Video-oculography in Mice

Video-oculography er en veldig kvantitativ metode for å undersøke okulære motor ytelse samt motorisk læring. Her beskriver vi hvordan måle video-oculography i mus. Bruke denne teknikken på normal, farmakologisk-behandlet eller genmodifiserte mus er en kraftig forskning verktøy for å utforske den underliggende fysiologi av motoriske atferd.

Video-oculography i Mus

Eye movements are very important in order to track an object or to stabilize an image on the retina during movement. Animals without a fovea, such as the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice

Assessing Gravende, Nest Construction, og hamstring i Mus

Deterioration in the ability to perform "Activities of daily living" (ADL) is an early sign of Alzheimer's disease (AD). Preclinical behavioural screening ...

Measuring Motor Coordination in Mice

Måle motorisk koordinasjon i Mus

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

En enkel og rimelig metode for å bestemme Cold Følsomhet og Adaptation i Mus

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice

Typografisk Recording Prosedyre for måling Sov i Mus

Recording of the epidural electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in small animals, like mice and rats, has been pivotal to study the ...

Assessment of Dopaminergic Homeostasis in Mice by Use of High-performance Liquid Chromatography Analysis and Synaptosomal Dopamine Uptake

Vurdering av Dopaminergic homeostase i mus ved bruk av høytytende flytende kromatografi analyse og Synaptosomal dopamin opptak

Dopamine (DA) is a modulatory neurotransmitter controlling motor activity, reward processes and cognitive function. Impairment of dopaminergic (DAergic) ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

En objektiv og reproduserbar Test av Olfactory læring og diskriminering i mus

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) i mus

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for ...

A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

En protokoll for Transkraniell Photobiomodulation terapi i mus

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Langsiktig sensoriske konflikt i fritt oppfører seg mus

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Data innsamling og analyse i hjernestammen fremkalt respons Audiometri i mus

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...