Name: using looming visual stimuli to evaluate mouse vision
Uploaded: 2019-06-13T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Looming Visual Stimuli to Evaluate Mouse Vision at JoVE.com

وقد تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد القومية للصحة R01 EY028915 (TI) ومنح RPB.

وأجريت جميع التجارب والرعاية الحيوانية وفقا للبروتوكول الذي وافقت عليه اللجان المؤسسية للعناية بالماشية واستخدامها في جامعه وأين ستيت (البروتوكول رقم 17-11-0399).
1-التحضير للتجربة
<ol><li>بناء الضميمه مفتوحة مستطيله الغطاء لمنزل الماوس اثناء عرض المحفزات البصرية تلوح في الأفق. ...

<ol>
	<li>Enroth-Cugell, C., Robson, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contrast+sensitivity+of+retinal+ganglion+cells+of+the+cat.">The contrast sensitivity of retinal ganglion cells of the cat.</a> The Journal of Physiology. 187 (3), 517-552 (1966).</li><li>Boycott, B. B., W&#228;ssle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+morphological+types+of+ganglion+cells+of+the+domestic+cat's+retina.">The morphological types of ganglion cells of the domestic cat's retina.</a> The Journal of Physiology. 240 (2), 397-419 (1974).</li><li>Livingstone, M. S., Hubel, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segregation+of+form,+color,+movement,+and+depth:+anatomy,+physiology,+and+perception.">Segregation of form, color, movement, and depth: anatomy, physiology, and perception.</a> Science. 240 (4853), 740-749 (1988).</li><li>Livingstone, M. S., Hubel, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychophysical+evidence+for+separate+channels+for+the+perception+of+form,+color,+movement,+and+depth.">Psychophysical evidence for separate channels for the perception of form, color, movement, and depth.</a> The Journal of Neuroscience. 7 (11), 3416-3468 (1987).</li><li>W&#228;ssle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+processing+in+the+mammalian+retina.">Parallel processing in the mammalian retina.</a> Nature Reviews Neuroscience. 5 (10), 747-757 (2004).</li><li>Awatramani, G. B., Slaughter, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Origin+of+transient+and+sustained+responses+in+ganglion+cells+of+the+retina.">Origin of transient and sustained responses in ganglion cells of the retina.</a> The Journal of Neuroscience. 20 (18), 7087-7095 (2000).</li><li>Ghosh, K. K., Bujan, S., Haverkamp, S., Feigenspan, A., W&#228;ssle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Types+of+bipolar+cells+in+the+mouse+retina.">Types of bipolar cells in the mouse retina.</a> The Journal of Comparative Neuroscience. 469 (1), 70-82 (2004).</li><li>W&#228;ssle, H., Puller, C., Muller, F., Haverkamp, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cone+contacts,+mosaics,+and+territories+of+bipolar+cells+in+the+mouse+retina.">Cone contacts, mosaics, and territories of bipolar cells in the mouse retina.</a> The Journal of Neuroscience. 29 (1), 106-117 (2009).</li><li>Helmstaedter, M., 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=Connectomic+reconstruction+of+the+inner+plexiform+layer+in+the+mouse+retina.">Connectomic reconstruction of the inner plexiform layer in the mouse retina.</a> Nature. 500 (7461), 168-174 (2013).</li><li>Shekhar, K., 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=Comprehensive+Classification+of+Retinal+Bipolar+Neurons+by+Single-Cell+Transcriptomics.">Comprehensive Classification of Retinal Bipolar Neurons by Single-Cell Transcriptomics.</a> Cell. 166 (5), 1308-1323 (2016).</li><li>Wu, S. M., Gao, F., Maple, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+architecture+of+synapses+in+the+inner+retina:+segregation+of+visual+signals+by+stratification+of+bipolar+cell+axon+terminals.">Functional architecture of synapses in the inner retina: segregation of visual signals by stratification of bipolar cell axon terminals.</a> The Journal of Neuroscience. 20 (12), 4462-4470 (2000).</li><li>Sun, W., Li, N., He, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+morphological+survey+of+mouse+retinal+ganglion+cells.">Large-scale morphological survey of mouse retinal ganglion cells.</a> The Journal of Comparative Neuroscience. 451 (2), 115-126 (2002).</li><li>Volgyi, B., Chheda, S., Bloomfield, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracer+coupling+patterns+of+the+ganglion+cell+subtypes+in+the+mouse+retina.">Tracer coupling patterns of the ganglion cell subtypes in the mouse retina.</a> The Journal of Comparative Neuroscience. 512 (5), 664-687 (2009).</li><li>Kong, J. H., Fish, D. R., Rockhill, R. L., Masland, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+of+ganglion+cells+in+the+mouse+retina:+Unsupervised+morphological+classification+and+its+limits.">Diversity of ganglion cells in the mouse retina: Unsupervised morphological classification and its limits.</a> The Journal of Comparative Neuroscience. 489 (3), 293-310 (2005).</li><li>Sumbul, U., 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+genetic+and+computational+approach+to+structurally+classify+neuronal+types.">A genetic and computational approach to structurally classify neuronal types.</a> Nature Communications. 5, 3512 (2014).</li><li>Baden, T., 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=The+functional+diversity+of+retinal+ganglion+cells+in+the+mouse.">The functional diversity of retinal ganglion cells in the mouse.</a> Nature. 529 (7586), 345-350 (2016).</li><li>Lindstrom, S. H., Ryan, D. G., Shi, J., DeVries, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kainate+receptor+subunit+diversity+underlying+response+diversity+in+retinal+Off+bipolar+cells.">Kainate receptor subunit diversity underlying response diversity in retinal Off bipolar cells.</a> The Journal of Physiology. 592, 1457-1477 (2014).</li><li>Euler, T., Haverkamp, S., Schubert, T., Baden, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+bipolar+cells:+elementary+building+blocks+of+vision.">Retinal bipolar cells: elementary building blocks of vision.</a> Nature Reviews Neuroscience. 15 (8), 507-519 (2014).</li><li>Yoshida, K., 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+key+role+of+starburst+amacrine+cells+in+originating+retinal+directional+selectivity+and+optokinetic+eye+movement.">A key role of starburst amacrine cells in originating retinal directional selectivity and optokinetic eye movement.</a> Neuron. 30 (3), 771-780 (2001).</li><li>Pearson, R. A., 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=Restoration+of+vision+after+transplantation+of+photoreceptors.">Restoration of vision after transplantation of photoreceptors.</a> Nature. 485 (7396), 99-103 (2012).</li><li>Saszik, S. M., Robson, J. G., Frishman, L. 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+scotopic+threshold+response+of+the+dark-adapted+electroretinogram+of+the+mouse.">The scotopic threshold response of the dark-adapted electroretinogram of the mouse.</a> The Journal of Physiology. 543, 899-916 (2002).</li><li>Reuter, J. H., Sanyal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+degeneration+of+retina+in+rds+mutant+mice:+the+electroretinogram.">Development and degeneration of retina in rds mutant mice: the electroretinogram.</a> Neuroscience Letters. 48 (2), 231-237 (1984).</li><li>Woodward, W. R., 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=Isoflurane+is+an+effective+alternative+to+ketamine/xylazine/acepromazine+as+an+anesthetic+agent+for+the+mouse+electroretinogram.">Isoflurane is an effective alternative to ketamine/xylazine/acepromazine as an anesthetic agent for the mouse electroretinogram.</a> Documenta Ophthalmologica. 115 (3), 187-201 (2007).</li><li>Cahill, H., Nathans, 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+optokinetic+reflex+as+a+tool+for+quantitative+analyses+of+nervous+system+function+in+mice:+application+to+genetic+and+drug-induced+variation.">The optokinetic reflex as a tool for quantitative analyses of nervous system function in mice: application to genetic and drug-induced variation.</a> PLoS One. 3 (4), 2055 (2008).</li><li>Prusky, G. T., Alam, N. M., Beekman, S., Douglas, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+quantification+of+adult+and+developing+mouse+spatial+vision+using+a+virtual+optomotor+system.">Rapid quantification of adult and developing mouse spatial vision using a virtual optomotor system.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 45 (12), 4611-4616 (2004).</li><li>Lu, Q., Ganjawala, T. H., Hattar, S., Abrams, G. W., Pan, Z. 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+Robust+Optomotor+Assay+for+Assessing+the+Efficacy+of+Optogenetic+Tools+for+Vision+Restoration.">A Robust Optomotor Assay for Assessing the Efficacy of Optogenetic Tools for Vision Restoration.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 59 (3), 1288-1294 (2018).</li><li>Xue, T., 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=Melanopsin+signalling+in+mammalian+iris+and+retina.">Melanopsin signalling in mammalian iris and retina.</a> Nature. 479 (7371), 67-73 (2011).</li><li>Yilmaz, M., Meister, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+innate+defensive+responses+of+mice+to+looming+visual+stimuli.">Rapid innate defensive responses of mice to looming visual stimuli.</a> Current Biology. 23 (20), 2011-2015 (2013).</li><li>De Franceschi, G., Vivattanasarn, T., Saleem, A. B., Solomon, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vision+Guides+Selection+of+Freeze+or+Flight+Defense+Strategies+in+Mice.">Vision Guides Selection of Freeze or Flight Defense Strategies in Mice.</a> Current Biology. 26 (16), 2150-2154 (2016).</li><li>Temizer, I., Donovan, J. C., Baier, H., Semmelhack, J. L. <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+Pathway+for+Looming-Evoked+Escape+in+Larval+Zebrafish.">A Visual Pathway for Looming-Evoked Escape in Larval Zebrafish.</a> Current Biology. 25 (14), 1823-1834 (2015).</li><li>Guest, B. B., Gray, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+a+looming-sensitive+neuron+to+compound+and+paired+object+approaches.">Responses of a looming-sensitive neuron to compound and paired object approaches.</a> Journal of Neurophysiology. 95 (3), 1428-1441 (2006).</li><li>McMillan, G. A., Gray, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+looming-sensitive+pathway+responds+to+changes+in+the+trajectory+of+object+motion.">A looming-sensitive pathway responds to changes in the trajectory of object motion.</a> Journal of Neurophysiology. 108 (4), 1052-1068 (2012).</li><li>Vagnoni, E., Lourenco, S. F., Longo, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Threat+modulates+neural+responses+to+looming+visual+stimuli.">Threat modulates neural responses to looming visual stimuli.</a> Eur The Journal of Neuroscience. 42 (5), 2190-2202 (2015).</li><li>Coker-Appiah, D. S., 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=Looming+animate+and+inanimate+threats:+the+response+of+the+amygdala+and+periaqueductal+gray.">Looming animate and inanimate threats: the response of the amygdala and periaqueductal gray.</a> Social Neuroscience. 8 (6), 621-630 (2013).</li><li>Tyll, S., 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=Neural+basis+of+multisensory+looming+signals.">Neural basis of multisensory looming signals.</a> Neuroimage. 65, 13-22 (2013).</li><li>Wei, P., 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=Processing+of+visually+evoked+innate+fear+by+a+non-canonical+thalamic+pathway.">Processing of visually evoked innate fear by a non-canonical thalamic pathway.</a> Nature Communications. 6, 6756 (2015).</li><li>Shang, 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=Divergent+midbrain+circuits+orchestrate+escape+and+freezing+responses+to+looming+stimuli+in+mice.">Divergent midbrain circuits orchestrate escape and freezing responses to looming stimuli in mice.</a> Nature Communications. 9 (1), 1232 (2018).</li><li>Salay, L. D., Ishiko, N., Huberman, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+midline+thalamic+circuit+determines+reactions+to+visual+threat.">A midline thalamic circuit determines reactions to visual threat.</a> Nature. 557 (7704), 183-189 (2018).</li><li>Vale, R., Evans, D., Branco, T. <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+Assay+for+Investigating+the+Role+of+Spatial+Memory+During+Instinctive+Defense+in+Mice.">A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (137), 56988 (2018).</li><li>Tungtur, S. K., Nishimune, N., Radel, J., Nishimune, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+Behavior+Tracker:+An+economical+method+for+tracking+behavior+in+home+cages.">Mouse Behavior Tracker: An economical method for tracking behavior in home cages.</a> Biotechniques. 63 (5), 215-220 (2017).</li></ol>

مع نظام المحفزات البصرية تلوح في الأفق ، والاغلبيه (97 ٪) من الفئران العين صحية أظهرت استجابه الطيران. ولم يظهر أحد الفئران ال 29 استجابه واضحة للرحلة. ومع ذلك ، مشي الماوس نحو القبه وبقيت بالقرب منه حتى تلوح في الأفق اختفت ، مشيرا إلى ان الماوس كان علي الأقل حذرا عندما وقعت المحفزات تلوح في ال...

يبدا النظام البصري في شبكيه العين ، حيث يتم التقاط الإشارات المرئية بواسطة المستقبلات الضوئية ، وتوجيهها إلى الخلايا ثنائيه القطب (2 العصبية النظامالثاني) ، وأخيرا تمريرها إلى الخلايا العقديه (3 الخلية العصبية من النظام الثالث). الشبكية 2nd-و 3 الخلايا العصبية الترتيب الثالث ويعتقد ان تشكل مسارات العصبية المتعددة التي تنقل جوانب معينه من الإشارات البصرية مثل اللون, حركه, أو شكل. يتم نقل هذه الميزات البصرية المتنوعة إلى نواه ركبي الجانبية والقشرة البصرية. وعلي النقيض من ذلك ، ترسل الإشارات البصرية المؤدية إلى حركه العين إلى الكلية العليا. علي الطراز الكلاسيكي ، تم التعرف علي مسارين من الطرق القشرية: المسارات الاحاديه الخلية والخلوية. هذه المسارات ترميز الأجسام المتحركة والثابتة ، علي التوالي ، ووجودها يجسد المفهوم الأساسي للمعالجة المتوازية1،2،3،4،5، 6- في الاونه الاخيره ، أكثر من 15 نوعا من الخلايا ثنائيه القطب7 ،8،9،10،11 والخلايا عقده12،13،14 ،تم الإبلاغ عن15،16 في شبكيه العين من العديد من الأنواع ، بما في ذلك شبكيه العين الرئيسية. وتتميز هذه الخلايا ليس فقط من الجوانب المورفولوجية ، ولكن أيضا عن طريق التعبير عن علامات مميزه والجينات8،10،17،18، مما يوحي بان ميزات مختلفه من تتم معالجه الإشارات المرئية بالتوازي ، وهي أكثر تعقيدا مما كان متوقعا في الأصل.
وقد ساهمت التقنيات الخلوية والجزيئية في فهمنا للمعالجة البصرية واليات الامراض المحتملة التي قد تنشا عن المعالجة البصرية الشاذة. وقد يسهم هذا الفهم في تنميه العينين الاصطناعيتين. علي الرغم من ان الفحوصات والتحاليل الخلوية توفر معرفه متعمقة علي المستوي الخلوي ، فان الجمع بين التجارب السلوكية والتجارب الخلوية سيزيد من فهمنا الحالي للعمليات البصرية الدقيقة. علي سبيل المثال ، وجدت يوشيدا وآخرون19 ان الخلايا العصبية النشوية هي الخلية الرئيسية للكشف عن الحركة في شبكيه العين الماوس. بعد التجارب الخلوية ، قاموا بالتجربة السلوكية لإظهار ان الفئران المتحولة التي كانت الخلايا العصبية التي كانت مختلة لم تستجب للكائنات المتحركة ، التالي تاكيد الخلوية التحقيقات. الاضافه إلى ذلك ، أجريت بيرسون وآخرون20 زرع المستقبلات الضوئية في شبكيه العين الماوس لاستعاده الرؤية في الفئران المريضة. انها أجريت ليس فقط التجارب الخلوية ، ولكن أيضا قياس سلوك الماوس من خلال استخدام التسجيلات استجابه بصريات والمهام المياه المتاهة التالي السماح بيرسون وآخرون للتحقق من ان المستقبلات الضوئية المزروعة الرؤية المستعادة في المكفوفين سابقا الفئران. معا ، والتجارب السلوكية هي أدوات قويه لتقييم الرؤية الماوس.
تتوفر طرق متعددة لقياس رؤية الماوس. هذه الأساليب لها مزايا وقيود. في الجسم المجري يقدم المعلومات حول ما إذا كانت شبكيه العين الماوس ، وخاصه المستقبلات الضوئية وعلي الخلايا ثنائيه القطب ، تستجيب بشكل مناسب للمؤثرات الخفيفة. ويمكن اختبارها اما تحت الاسكتلندي أو ظروف التصوير الضوئي21,22. ومع ذلك ، العرق يتطلب التخدير ، والتي قد تؤثر علي قياس المخرجات23. رد الفعل المنعكس (OKR) أو الاستجابة البصرية (OMR) هو طريقه قويه لتقييم حساسية التباين والدقة المكانية ، سواء المكونات الوظيفية لرؤية الماوس. ومع ذلك ، OKR يتطلب عمليه جراحيه لإرفاق جهاز تثبيت إلى الجمجمة الماوس24. يتطلب ريال عماني لا الجراحة ولا الماوس التدريب. ومع ذلك ، فانه يتطلب التدريب للسماح لمجرب بشكل ذاتي الكشف عن حركات راس الماوس خفيه استجابه لصريف المتحركة في طبل البصرية 25،26. تلميذ يقيس ضوء منعكس انقباض التلميذ استجابه للمؤثرات الخفيفة ، والتي لا تتطلب التخدير والمعارض الموضوعية والردود القوية 19. علي الرغم من ان منعكس التلميذ يحاكي استجابه ضوء الشبكية في الجسم المجري ، يتم التوسط في المنعكس بشكل أساسي من قبل خلايا العقدة الشبكية الحساسة للضوء (ipRGCs) 27. لان iprgcs تمثل اقليه صغيره من rgcs ولا تعمل كخلايا العصابات التقليدية التي تشكل الصورة ، وهذا القياس لا يوفر المعلومات المتعلقة بغالبيه الخلايا عقده.
تجربه الضوء التي تلوح في الأفق لم تكن تعتبر في السابق اختبارا رئيسيا لقياس رؤية الماوس. ومع ذلك ، بل هو أيضا اختبار رؤية قويه وموثوق بها عبر الأنواع المختلفة ، مثل الماوس28،29، الزرد30، الجراد31،32، والإنسان33،34، 35والاهم من ذلك ، فان التجربة التي تلوح في الأفق هي واحده فقط من عدد قليل من الطرق لاختبار مسار تشكيل الصورة-انها ليست مسارا منعكسا-نظرا لان البصرية والنظم الرشيقة في الجهاز العصبي المركزي تشارك في هذه الدائرة36، 37,38. انشانا نظام التحفيز البصري تلوح في الأفق ، وأظهرت قدرته علي استخلاص كشف الحركة في الماوس ، والتي نستخدمها كوكيل لتقييم الذكاء من النظام البصري الماوس.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1349px;" width="1350">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">10.1&#34; monitor (2&#176; display)</td>
			<td style="width:148px;">Elecrow</td>
			<td style="width:903px;">Elecrow 10.1 Inch Raspberry Pi 1920x1080p Resolution Display</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">14&#34; Business Class Laptop 5490</td>
			<td>Dell</td>
			<td>84 / rcrc961481-4860836</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">20&#34; x 50&#34; Absorbant Liners</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AL2050</td>
			<td>works well to protect floor of arena, could use any type of liner</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">21.5&#34; monitor (1&#176; display)</td>
			<td>Acer</td>
			<td>Acer R221Q bid 21.5-inch IPS Full HD Display</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CCD Camera</td>
			<td>Lumenera Corporation</td>
			<td>Infiniyy3S-1UR</td>
			<td>excellent for behavioral studies due to high fps rate (60 fps)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Enclosure (alminum frames and PVC panels)</td>
			<td>80/20 Inc.</td>
			<td>4x cat.#9010, 4x cat.#9005, 1x cat.#9000, 5x cat.#65-2616</td>
			<td>excellent, used quick build tab to find PVC, joints, and frame</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-032-601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Excel Spreadsheet Software</td>
			<td>Microsoft Office</td>
			<td></td>
			<td>user friendly and widespread knowledge of Microsoft Office software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Freearm</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>used to mount camera to the table, could use any mountable extendable arm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImagePro Premiere 3D</td>
			<td>Media Cybernetics</td>
			<td>version 9.3</td>
			<td>good program, could use some updating with the automated tracking feature</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Matlab software (Psychotoolbox 3)</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>Matlab R2018b 64-bit (9.5.0.944444)</td>
			<td>excellent software to generate pattern stimuli of any conditions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SteamPix sorftware</td>
			<td>Norpix</td>
			<td>StreamPix 7 64-bit Single Camera</td>
			<td>works well, a few problems with frame dropping but good customer service</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">WD My Book External Hard Drive</td>
			<td>Western Digital</td>
			<td>WDBBGB0080HBK hard drive 8 TB USB 3.0</td>
			<td>necessary if using .avi files with no compression codec due to large size of files</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Wide angle lens</td>
			<td>Navitar</td>
			<td>NMV-5M23</td>
			<td>excellent and necessary to capture entire arena</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using looming visual stimuli to evaluate mouse vision

النظام البصري في الجهاز العصبي المركزي يعالج الإشارات البصرية المختلفة. علي الرغم من ان الهيكل العام قد تميزت من شبكيه العين من خلال نواه ركبي الجانبية إلى القشرة البصرية ، والنظام هو معقد. وأجريت دراسات خلوية وجزيئيه لتوضيح أليات التي تقوم عليها المعالجة البصرية ، التالي ، أليات الامراض. وقد تسهم هذه الدراسات في تطوير النظم البصرية الاصطناعية. للتحقق من صحة نتائج هذه الدراسات ، من الضروري اختبار الرؤية السلوكية. هنا ، ونحن نظهر ان تجربه التحفيز تلوح في الأفق هو اختبار الرؤية الماوس يمكن الاعتماد عليها التي تتطلب الاعداد بسيطه نسبيا. وقد أجريت التجربة التي تلوح في الأفق في الضميمه كبيره مع ملجا في زاوية واحده وشاشه الكمبيوتر الموجودة علي السقف. كاميرا CCD المتمركزة بجانب شاشه الكمبيوتر خدمت لمراقبه سلوك الماوس. تم وضع الماوس في الضميمه لمده 10 دقائق ويسمح للتكيف مع واستكشاف المناطق المحيطة بها. وبعد ذلك ، توقعت الشاشة حافزا يلوح في الأفق للبرنامج 10 مرات. استجاب الفاره إلى المحفزات اما عن طريق التجميد أو عن طريق الفرار إلى مكان الاختباء. تم تسجيل سلوك الماوس قبل وبعد المحفزات تلوح في الأفق ، وتم تحليل الفيديو باستخدام برنامج تتبع الحركة. تغيرت سرعه حركه الماوس بشكل كبير بعد المحفزات تلوح في الأفق. وعلي النقيض من ذلك ، لم يلاحظ اي رد فعل في الفئران العمياء. تظهر نتائجنا ان التجربة البسيطة التي تلوح في الأفق هي اختبار موثوق به لرؤية الماوس.

تم وضع الماوس مع عيون صحية في الضميمه ويسمح للتاقلم لمده 10 دقيقه. تم الحفاظ علي الساحة مع جهاز العرض علي السقف تحت ظروف ضوء قصر النظر (7 × 105 الفوتونات/μm2/s). خلال فتره التاقلم ، استكشف الفار الفضاء ووجد القبه المعتمة كملجا. عندما انتقل الماوس بعيدا عن الملجا ، بدا التقاط الفيديو ، ?...

Watch this Scientific Journal Video about Using Looming Visual Stimuli to Evaluate Mouse Vision at JoVE.com

Using Looming Visual Stimuli to Evaluate Mouse Vision

لفحص الرؤية الماوس ، أجرينا اختبار تلوح في الأفق. وضعت الفئران في ساحة كبيره مع شاشه علي السقف. المحفز البصري الذي يلوح في الأفق اثار باستمرار التجميد أو ردود الفعل الطيران في الفئران.

باستخدام المحفزات البصرية تلوح في الأفق لتقييم الماوس الرؤية

The visual system in the central nervous system processes diverse visual signals. Although the overall structure has been characterized from the retina ...

بروتوكولنا هو اختبار رؤية للفئران. وهي قوية وسهلة التكرار. في حين أن العديد من اختبارات رؤية الماوس متوفرة ، فإن التجربة التي تلوح في الأفق هي واحدة من بضع طرق لاختبار مسار تشكيل الصورة ، وهو ليس مسارًا مرئيًا منعكسًا.في حين أن العديد من المقايسة السلوك البصرية الأخرى تتطلب تدريبا مكثفا في جراحة الحيوانات، تقنية تلوح في الأفق يتطلب القليل من التدريب التجريبي. تبدأ ببناء غطاء مفتوحة مستطيلة باستخدام الإطارات الألومنيوم والألواح البلاستيكية لإيواء الماوس أثناء عرض المحفزات البصرية التي تلوح في الأفق. ضع ورقة لتغطية كامل أرضية الحاوية لضمان سهولة التنظيف بين المحاكمات.ثم أضف ملجأ مبهم في زاوية من الضميمة مع مدخل يواجه وسط الساحة لسهولة الدخول والخروج. قم بتأمين كاميرا مع عدسة واسعة الزاوية إلى حامل طاولة مُثبت بجوار الحاوية لالتقاط سلوك الماوس. بعد ذلك، قم بإعداد شاشة كمبيوتر فوق الحاوية.إعداد نمط يلوح في الأفق باستخدام برنامج تجريبي لرمز لدائرة سوداء توسيع. تعيين التحفيز للبدء في زاوية بصرية من درجتين وتوسيع إلى 50 درجة على مدى 250 مللي ثانية وتعيين رمز لتكرار التحفيز 10 مرات مع فاصل زمني من ثانية واحدة. تبدأ عن طريق اختيار الماوس للتجربة، فضلا عن ثلاثة الفئران أعمى لضمان الاستجابة للحافز تلوح في الأفق كان حقا سلوك موجهة بصريا.ضع الفأر الصحي في العلبة واسمح له باستكشاف محيطه بحرية لمدة سبع إلى 15 دقيقة قبل ظهور التحفيز. 10 ثواني قبل التحفيز، بدء التقاط الفيديو على الكاميرا. مرة واحدة الماوس هو بعيدا عن المأوى والتحرك بحرية في الساحة المفتوحة، بدء المحفزات البصرية التي تلوح في الأفق.وأخيراً، قم بنقل الماوس إلى قفصه الأصلي. تنظيف الضميمة للماوس المقبل عن طريق رش الجدران والملجأ مع 70٪ الإيثانول ومسح عليه واستبدال بطانة الكلمة ورقة، إذا كانت مسخة. إعادة وضع الملجأ إلى نفس الموقع الأولي إذا تم نقله أثناء نقل الحيوانات وتنظيف الضميمة.في الكمبيوتر، احفظ مقطع الفيديو لكل ماوس بتنسيق AVI بدون ضغط الملفات من أجل ضمان عدم فقدان البيانات أثناء النقل إلى برنامج التحليل. ثم، استخدام برنامج تحليل لتتبع حركة الحيوان حول الساحة قبل وأثناء وبعد عرض التحفيز. حساب السرعة والمسافة من الماوس من الملجأ.إذا تم تشويه صورة الساحة بسبب زاوية الفيديو، تصحيح التنسيق س و ص قبل الحساب. وأخيراً، قارن بين المعلمات قبل وبعد ظهور التحفيز الذي يلوح في الأفق لتحديد كيفية استجابة الماوس للمحفزات. سواء عن طريق التجميد أو الهروب أو إظهار أي تغيير في السلوك.تم تحليل مقاطع الفيديو الملتقطة باستخدام برنامج التحليلات التجارية مع وظيفة تتبع يدوية. باستخدام ميزة التتبع، تم تحديد موضع الماوس في كل إطار من الفيديو قبل وأثناء وبعد المحفزات التي تلوح في الأفق. عندما حدث طيران, تزايدت سرعة فجأة والمسافة إلى المأوى يقلّ وفقا لذلك.وعلى النقيض من ذلك، كانت السرعة تقترب من الصفر ملليمتراً في الثانية عندما تجمدت الفئران. تم تخفيض السرعة مقارنة بالسيطرة قبل أن تلوح في الأفق ولم تتغير المسافة إلى القبة خلال هذه الفترة. من المهم أن نتذكر أن الحصول على خط أساس للحركة قبل ظهور التحفيز أو رد فعل كمي على التحفيز لا يمكن تحديدها.من المهم إجراء اختبارات متعددة لتقييم الرؤية بدقة. التلميذ ضوء منعكس هو أسلوب واحد شائع الاستخدام، والذي يضمن أن الماوس لديه عيون صحية. إن آلية الاستجابة التي تلوح في الأفق غير مفهومة تماما.قد توفر هذه التقنية فرصًا لاستكشاف آليات التعرف على الأجسام المتحركة واستجابات الخوف لعلماء الأعصاب.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Eye Movements to Evaluate the Cognitive Processes Involved in Text Comprehension

استخدام حركات العين لتقييم العمليات المعرفية المشاركة في فهم النص

The present article describes how to use eye  tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text  comprehension. Measuring eye ...

Irrelevant Stimuli and Action Control: Analyzing the Influence of Ignored Stimuli via the Distractor-Response Binding Paradigm

المحفزات غير ذات صلة ومراقبة عمل: تحليل تأثير تجاهل المحفزات عبر افت للانتباه الاستجابة تجليد بارادايم

Selection tasks in which simple stimuli (e.g. letters) are presented and a target stimulus has to be selected against one or more distractor stimuli are ...

Methods to Test Visual Attention Online

طرق لاختبار البصرية الاهتمام اون لاين

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

تسجيل الفأر بالموجات فوق الصوتية لتقييم الالفاظ التواصل الاجتماعي

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

طريقة لتحديد البصرية معالجة المعلومات لدى الأطفال عن طريق تتبع العين

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

Implantation and Recording of Wireless Electroretinogram and Visual Evoked Potential in Conscious Rats

غرس والتسجيلات مخطط كهربية اللاسلكية والجهد البصري المحرض في الجرذان واعية

The full-field electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are useful tools to assess retinal and visual pathway integrity in both ...

Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation

استخدام حلقة مفرغة سبليت-حزام لتقييم تعميم التكيف الحركي البشري

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

باستخدام نموذج العالم المرئي لدراسة الجملة الفهم في الناطقة بالفصحى الأطفال الذين يعانون من التوحد

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

Multi-Modal Signals for Analyzing Pain Responses to Thermal and Electrical Stimuli

إشارات متعددة الوسائط لتحليل استجابات الألم للمنبهات الحرارية والكهربائية

The assessment of pain relies mostly on methods that require a person to communicate. However, for people with cognitive and verbal impairments, existing ...

Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

دمج الاختبارات النفسية الفيزيائية البصرية داخل متاهة Y لعزل الدور الذي تلعبه الميزات البصرية في القرارات الملاحية

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...