Name: using looming visual stimuli to evaluate mouse vision
Uploaded: 2019-06-13T14:30:00
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Ces travaux ont été soutenus par les subventions NIH R01 EY028915 (TI) et RPB.

Toutes les expériences et les soins aux animaux ont été menés conformément au protocole approuvé par les comités institutionnels de soins et d’utilisation des animaux à l’Université Wayne State (protocole n ° 17-11-0399).
1. préparation de l’expérience
<ol><li>Construisez une enceinte rectangulaire à couvercle ouvert pour loger la souris pendant la présentation des stimuli visuels imminente. Nous avons construit un boîtier de 40 cm x 50 cm x 33 cm à l’aide de cadres e...

<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>

Avec le système de stimuli visuels imminente, une majorité (97%) des souris oculaires saines a montré une réponse en vol. Une des 29 souris n’a pas montré une réponse de vol évidente. Cependant, la souris marchait vers le dôme et est restée près d’elle jusqu’à ce que imminente disparu, indiquant que la souris était au moins prudent lorsque les stimuli imminente se sont produites. Par conséquent, les stimuli imminente ont systématiquement suscité des réactions de peur innée chez des souris à l’œ...

Le système visuel commence à la rétine, où les signaux visuels sont capturés par les photorécepteurs, canalisés aux cellules bipolaires (2 neurones d’ordreND), et finalement transmis aux cellules ganglionnaires (3 neurones d’ordre derd). Les neurones de l’ordre 2NDet 3 e de la rétine sont pensés pour former de multiples voies neuronales qui véhiculent des aspects particuliers de la signalisation visuelle comme la couleur, le mouvement ou la forme. Ces diverses caractéristiques visuelles sont relayées au noyau geniculaire latéral et au cortex visuel. En revanche, les signaux visuels menant au mouvement oculaire sont envoyés au colliculus supérieur. Classiquement, deux voies retino-corticales ont été identifiées: les voies magnocellulaires et parvocellulaires. Ces voies encodent des objets mobiles et stationnaires, respectivement, et leur existence incarne le concept de base du traitement parallèle1,2,3,4,5, le 6. Récemment, plus de 15 types de cellules bipolaires7,8,9,10,11 et cellules ganglionnaires12,13,14 ,15,16 ont été rapportés dans la rétine de nombreuses espèces, y compris la rétine du primate. Ces cellules sont distinguées non seulement par des aspects morphologiques, mais aussi par l’expression de marqueurs distincts et de gènes8,10,17,18, suggérant que diverses caractéristiques de les signaux visuels sont traités en parallèle, ce qui est plus compliqué que prévu à l’origine.
Les technologies cellulaires et moléculaires ont contribué à notre compréhension du traitement visuel et des mécanismes potentiels de la maladie qui peuvent résulter d’un traitement visuel aberrant. Une telle compréhension peut contribuer au développement des yeux artificiels. Bien que les examens et l’analyse cellulaires offrent des connaissances approfondies au niveau cellulaire, une combinaison d’expériences comportementales et d’expériences cellulaires augmenterait considérablement notre compréhension actuelle des processus visuels des minutes. Par exemple, Yoshida et coll.19 ont trouvé que les cellules amacrines de starburst sont les neurones clés pour la détection de mouvement dans la rétine de la souris. Après des expériences cellulaires, ils ont effectué l’expérience comportementale du nystagmus optocinétique (OKN) pour montrer que les souris mutantes dans lesquelles les cellules de l’amacrines de Starburst étaient dysfonctionnelles ne répondraient pas aux objets en mouvement, confirmant ainsi leur Enquêtes. De plus, Pearson et coll.20 ont mené une greffe de photorécepteurs dans la rétine de la souris pour rétablir la vision chez les souris malades. Ils ont effectué non seulement des expériences cellulaires, mais aussi mesuré le comportement de la souris grâce à l’utilisation d’enregistrements de réponse optomotor et des tâches de labyrinthe d’eau permettant ainsi Pearson et coll. de vérifier que les photorécepteurs transplantés ont restauré la vision dans l’ancien aveugle souris. Prises ensemble, les expériences comportementales sont des outils solides pour évaluer la vision de la souris.
Plusieurs méthodes sont disponibles pour mesurer la vision de la souris. Ces méthodes ont des avantages et des limitations. In vivo ERG fournit des informations sur la question de savoir si la rétine de la souris, en particulier les photorécepteurs et les cellules bipolaires, réagit adéquatement aux stimuli légers. ERG peut être testé soit sous scotopique ou photopique conditions21,22. Cependant, ERG nécessite une anesthésie, ce qui peut affecter la mesure de sortie23. Le réflexe optocinétique (OKR) ou la réponse d’optomotor (OMR) est une méthode robuste pour évaluer la sensibilité de contraste et la résolution spatiale, les deux composants fonctionnels de la vision de la souris. Cependant, l’OKR nécessite une intervention chirurgicale pour attacher un dispositif de fixation au crâne de la souris24. OMR ne nécessite ni chirurgie ni formation de souris; Cependant, il nécessite une formation pour permettre à un expérimentateur de détecter subjectivement les mouvements de la tête de souris subtiles en réponse à une grille mobile dans un tambour optique 25,26. Le réflexe lumineux élève mesure la constriction des pupilles en réponse à des stimuli légers, ce qui ne nécessite pas d’anesthésie et présente des réponses objectives et robustes 19. Bien que le réflexe de la pupille simule la réponse de la lumière rétinienne in vivo, le réflexe est principalement médiatisé par les cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGCs) 27. Étant donné que les ipRGCs représentent une petite minorité de RGCs et ne servent pas de cellules ganglionnaires conventionnelles formant des images, cette mesure ne fournit pas d’informations relatives à la majorité des cellules ganglionnaires.
L’expérience de la lumière imminente n’a pas été auparavant considérée comme un test majeur pour mesurer la vision de la souris. Cependant, il est également un test de vision robuste et fiable à travers diverses espèces, comme la souris28,29, poisson zèbre30, criquet31,32, et Human33,34, 35. fait important, l’expérience imminente est l’une des seules quelques méthodes pour tester la voie de formation d’images-ce n’est pas une voie réflexe-étant donné le visuel et les systèmes limbes dans le système nerveux central sont impliqués dans ce circuit36, 37,38. Nous avons établi un système de stimulation visuelle imminente et avons démontré sa capacité à susciter la détection de mouvement dans la souris, que nous utilisons comme un proxy pour évaluer l’intégrité du système visuel de la souris.

<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

Le système visuel du système nerveux central traite divers signaux visuels. Bien que la structure globale ait été caractérisée de la rétine à travers le noyau géculate latéral vers le cortex visuel, le système est complexe. Des études cellulaires et moléculaires ont été menées pour élucider les mécanismes qui sous-tendent le traitement visuel et, par extension, les mécanismes de la maladie. Ces études peuvent contribuer au développement de systèmes visuels artificiels. Pour valider les résultats de ces études, des tests de vision comportementale sont nécessaires. Ici, nous montrons que l’expérience de stimulation imminente est un test de vision de la souris fiable qui nécessite une configuration relativement simple. L’expérience imminente a été menée dans une grande enceinte avec un abri dans un coin et un moniteur d’ordinateur situé sur le plafond. Une caméra CCD placée à côté du moniteur d’ordinateur a servi à observer le comportement de la souris. Une souris a été placée dans l’enceinte pendant 10 minutes et a permis d’acclimatent et d’explorer les environs. Ensuite, le moniteur a projeté une stimulation imminente du programme 10 fois. La souris a répondu aux stimuli soit par congélation, soit en fuyant vers la cachette. Le comportement de la souris avant et après les stimuli imminente a été enregistré, et la vidéo a été analysée en utilisant le logiciel de suivi de mouvement. La vitesse du mouvement de la souris a considérablement changé après les stimuli imminente. En revanche, aucune réaction n’a été observée chez les souris aveugles. Nos résultats démontrent que la simple expérience imminente est un test fiable de la vision de la souris.

Une souris avec des yeux sains a été placée dans l’enceinte et a permis d’acclimater pendant 10 min. L’arène avec le moniteur sur le plafond a été maintenue sous des conditions de lumière mésopique (7 x 105 photons/μm2/s). Pendant la période d’acclimatation, la souris explore l’espace et trouve le dôme opaque comme refuge. Lorsque la souris s’éloigna du refuge, la capture vidéo commença, suivie par l’initiation du stimulus visuel. En réponse à la stimulation imminente, ...

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Using Looming Visual Stimuli to Evaluate Mouse Vision

Pour examiner la vision de la souris, nous avons mené un test imminent. Des souris ont été placées dans une grande arène carrée avec un moniteur sur son plafond. La stimulation visuelle imminente évoquaient systématiquement le gel ou les réactions de vol chez les souris.

Utilisation de stimuli visuels imminente pour évaluer la vision de la souris

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

Notre protocole est un test de vision pour les souris. Il est à la fois robuste et facile à reproduire. Alors que de nombreux tests de vision de souris sont disponibles, l’expérience imminente est l’une des rares méthodes pour tester la voie de formation d’image, qui n’est pas une voie réflexe visuelle.Alors que beaucoup d’autres tests de comportement visuel nécessitent une formation approfondie en chirurgie animale, la technique imminente nécessite peu de formation expérimentale. Commencez par construire un boîtier rectangulaire à couvercle ouvert à l’aide de charpentes en aluminium et de panneaux de PVC pour loger la souris lors de la présentation des stimuli visuels imminents. Déposer une feuille de papier pour couvrir tout le plancher de l’enceinte afin d’assurer un nettoyage facile entre les essais.Ensuite, ajoutez un abri opaque dans un coin de l’enceinte avec une entrée face au centre de l’arène pour une entrée et une sortie faciles. Fixez une caméra avec un objectif grand angle sur un support monté sur table adjacent à l’enceinte pour capturer le comportement de la souris. Ensuite, installez un moniteur d’ordinateur au-dessus de l’enceinte.Préparez un modèle imminent à l’aide d’un logiciel expérimental pour coder un cercle noir en expansion. Réglez le stimulus pour commencer à l’angle visuel de deux degrés et augmenter à 50 degrés sur 250 millisecondes et définir le code pour répéter le stimulus 10 fois avec un intervalle d’une seconde. Commencez par sélectionner une souris pour l’expérience ainsi que trois souris aveugles pour s’assurer que la réponse au stimulus imminent était vraiment un comportement visuellement guidé.Placez la souris saine dans l’enceinte et laissez-la explorer librement son environnement pendant sept à 15 minutes avant le début du stimulus. 10 secondes avant la stimulation, démarrez la capture vidéo sur la caméra. Une fois que la souris est loin de l’abri et se déplaçant librement dans l’arène ouverte, commencer les stimuli visuels imminentes.Enfin, transférez la souris dans sa cage d’origine. Nettoyez l’enceinte pour la souris suivante en pulvérisant les murs et le refuge avec 70% d’éthanol et en l’essuyant et en remplaçant le revêtement de sol en papier, s’il est souillé. Repositionnez le refuge au même endroit initial s’il est déplacé pendant le transfert d’animaux et le nettoyage de l’enclos.À l’ordinateur, enregistrez le clip vidéo pour chaque souris en format AVI sans compression de fichier afin d’assurer aucune perte de données lors du transfert vers le logiciel d’analyse. Ensuite, utilisez un logiciel d’analyse pour suivre le mouvement de l’animal autour de l’arène avant, pendant et après la présentation de stimulus. Calculez la vitesse et la distance de la souris par rapport au refuge.Si l’image de l’arène est déformée en raison de l’angle vidéo, corrigez la coordination x et y avant le calcul. Enfin, comparez les paramètres avant et après l’apparition imminente du stimulus pour déterminer comment la souris a réagi aux stimuli. Que ce soit en gelant, en fuyant ou en ne démontrant aucun changement de comportement.Les clips vidéo capturés ont été analysés à l’aide d’un logiciel d’analyse commerciale avec une fonction de suivi manuel. À l’aide de la fonction de suivi, la position de la souris a été identifiée dans chaque image de la vidéo avant, pendant et après les stimuli imminents. Lorsque le vol s’est produit, la vitesse a brusquement augmenté et la distance jusqu’à l’abri a diminué en conséquence.En revanche, la vitesse était proche de zéro millimètre par seconde lorsque les souris gelaient. La vitesse a été réduite par rapport au contrôle avant de se profiler et la distance au dôme n’a pas changé pendant cette période. Il est important de se rappeler d’obtenir une ligne de base de mouvement avant le début du stimulus ou une réaction quantitative au stimulus ne peut pas être déterminée.Il est important d’effectuer plusieurs tests pour une évaluation précise de la vision. Le réflexe de lumière de pupille est une méthode couramment utilisée, qui assure que la souris a les yeux sains. Le mécanisme de réponse imminente n’est pas entièrement compris.Cette technique peut fournir des occasions d’explorer des mécanismes de reconnaissance d’objets en mouvement et de réactions de peur pour les neuroscientifiques.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Utilisation des mouvements oculaires pour évaluer les processus cognitifs impliqués dans la compréhension de texte

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

Recherche

Sciences du comportement

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Stimuli pertinents et de contrôle d&#39;action: analyse de l&#39;influence de stimuli Ignoré par le distracteur-réponse Reliure Paradigm

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