Name: using looming visual stimuli to evaluate mouse vision
Uploaded: 2019-06-13T14:30:00
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Este trabalho foi apoiado pelas subvenções NIH R01 EY028915 (TI) e RPB.

Todos os experimentos e cuidados com animais foram conduzidos de acordo com o protocolo aprovado pelos comitês institucionais de cuidado e uso de animais da Wayne State University (protocolo n º 17-11-0399).
1. preparação para o experimento
<ol><li>Construa um cerco retangular da abrir-tampa para abrigar o rato durante a apresentação de estímulo visual de aparecimento. Foi construído um invólucro de 40 cm x 50 cm x 33 cm com moldura em alumínio e painéis de PVC (<strong class="xfi...

<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. 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H., Ryan, D. G., Shi, J., DeVries, S. 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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>

Com o sistema de estímulo visual iminente, a maioria (97%) do olho-ratos saudáveis mostraram a resposta do vôo. Um dos 29 ratos não mostraram uma resposta de voo óbvia. No entanto, o mouse caminhou em direção à cúpula e permaneceu perto dele até o aparecimento desaparecer, indicando que o mouse era pelo menos cauteloso quando os estímulos de iminente ocorreram. Conseqüentemente, os estímulos de aparecimento eliciaram consistentemente respostas inatas do medo em ratos saudável-eyed. Por outro lado, três cam...

O sistema visual começa na retina, onde os sinais visuais são capturados por fotorreceptores, canalizados para células bipolares (2 neurônios de ordemND), e finalmente passados para células ganglionares (3RD-ordem neurônios). Os neurônios da ordem retina 2NDe 3RDsão pensados para formar múltiplas vias neurais que transmitem aspectos específicos da sinalização visual, como cor, movimento ou forma. Estas características visuais diversificadas são retransmitidas ao núcleo geniculado lateral e ao córtice visual. Ao contrário, os sinais visuais que conduzem ao movimento do olho são emitidos ao colliculus superior. Classicamente, duas vias retino-corticais foram identificadas: os caminhos magnocelular e parvocelular. Esses caminhos codificam objetos móveis e estacionários, respectivamente, e sua existência incorpora o conceito básico de processamento paralelo1,2,3,4,5, a 6. Recentemente, mais de 15 tipos de células bipolares7,8,9,10,11 e células ganglionares12,13,14 ,15,16 foram relatados na retina de muitas espécies, incluindo o primata retina. Estas células distinguem-se não só pelos aspectos morfológicos, mas também pela expressão de diferentes marcadores e genes8,10,17,18, sugerindo que várias características da os sinais visuais são processados paralelamente, o que é mais complicado do que o previsto inicialmente.
As tecnologias celulares e moleculares contribuíram para a nossa compreensão do processamento visual e dos potenciais mecanismos de doença que podem surgir do processamento visual aberrante. Tal entendimento pode contribuir para o desenvolvimento de olhos artificiais. Embora as examinações e a análise celulares ofereçam o conhecimento detalhado em um nível celular, uma combinação de experiências comportáveis e de experiências celulares aumentaria significativamente nossa compreensão atual de processos visuais minuciados. Por exemplo, Yoshida et al.19 descobriram que as células amacrinas Starburst são os neurônios-chave para a detecção de movimento na retina do mouse. Após experimentos celulares, eles realizaram o experimento comportamental de nistagmo optocinético (OKN) para mostrar que camundongos mutantes em que as células amacrinas Starburst foram disfuncionais não responderam a objetos em movimento, confirmando assim a sua rede celular Investigações. Além disso, Pearson et al.20 realizaram transplante de fotorreceptores na retina do camundongo para restaurar a visão em camundongos doentes. Eles realizaram não apenas experimentos celulares, mas também mediram o comportamento do mouse através do uso de gravações de resposta optomotora e tarefas de labirinto de água, permitindo assim Pearson et al. verificar que os fotorreceptores transplantados restauraram a visão no anteriormente cego Ratos. Tomados em conjunto, experimentos comportamentais são ferramentas fortes para avaliar a visão do mouse.
Vários métodos estão disponíveis para medir a visão do mouse. Esses métodos têm vantagens e limitações. In vivo ERG fornece informações sobre se a retina do mouse, particularmente fotorreceptores e em células bipolares, responde adequadamente a estímulos leves. O ERG pode ser testado as condições Scotopic ou photopic21,22. No entanto, o ERG requer anestesia, o que pode afetar a medição de saída23. O reflexo optocinético (OKR) ou a resposta optomotora (OMR) é um método robusto para avaliar a sensibilidade ao contraste e a resolução espacial, ambos os componentes funcionais da visão do mouse. No entanto, o OKR requer cirurgia para anexar um dispositivo de fixação ao crânio do mouse24. OMR não requer cirurgia nem treinamento de mouse; no entanto, requer treinamento para permitir que um experimentador detecte subjetivamente os movimentos sutis da cabeça do mouse em resposta a uma grade em movimento em um tambor óptico 25,26. O reflexo de luz pupilar mede a constrição da pupila em resposta a estímulos leves, o que não requer anestesia e apresenta respostas objetivas e robustas 19. Embora o reflexo da pupila simule a resposta clara retinal in vivo, o reflexo é negociado principalmente pelas pilhas retinal intrinsecamente fotossensível do gânglio (iprgcs) 27. Porque os ipRGCs representam uma minoria pequena de RGCs e não servem como pilhas convencionais da imagem-formação do gânglio, esta medida não fornece a informação que pertence à maioria de pilhas do gânglio.
O experimento de luz iminente não foi previamente considerado um teste importante para medir a visão do mouse. No entanto, é também um teste de visão robusto e confiável em várias espécies, tais comomouse 28,29, zebrafish30, Locust31,32, ehumano 33,34, 35. importante, o experimento iminente é um dos poucos métodos para testar a via de formação de imagem-não é uma via reflexa-dado o Visual e os sistemas límbico no sistema nervoso central estão envolvidos neste circuito36, 37,38. Nós estabelecemos um sistema de estímulo visual iminente e demonstraram sua capacidade de eliciar detecção de movimento no mouse, que usamos como um proxy para avaliar a intactência do sistema visual do mouse.

<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

O sistema visual no sistema nervoso central processa diversos sinais visuais. Embora a estrutura geral tenha sido caracterizada a partir da retina através do núcleo geniculado lateral para o córtex visual, o sistema é complexo. Estudos celulares e moleculares têm sido conduzidos para elucidar os mecanismos que sustentam o processamento visual e, por extensão, mecanismos de doença. Estes estudos podem contribuir para o desenvolvimento de sistemas visuais artificiais. Para validar os resultados desses estudos, é necessário o teste de visão comportamental. Aqui, mostramos que o experimento de estimulação iminente é um teste de visão confiável do mouse que requer uma configuração relativamente simples. O experimento em ascensão foi conduzido em um grande recinto com um abrigo em um canto e um monitor de computador localizado no teto. Uma câmera CCD posicionada ao lado do monitor do computador serviu para observar o comportamento do mouse. Um rato foi colocado no recinto por 10 minutos e permitiu aclime e explorar os arredores. Em seguida, o monitor projetou um estímulo de iminente derivado do programa 10 vezes. O rato respondeu aos estímulos ou congelando-se ou fugindo ao esconderijo. O comportamento do mouse antes e após os estímulos de iminente foi gravado, e o vídeo foi analisado usando o software de rastreamento de movimento. A velocidade do movimento do mouse mudou significativamente após os estímulos de iminente. Em contraste, nenhuma reação foi observada em camundongos cegos. Nossos resultados demonstram que o experimento de iminente simples é um teste confiável de visão do mouse.

Um rato com olhos sadios foi coloc no cerco e permitido ao aclimatar por 10 minutos. A arena com o monitor no teto foi mantida condições de luz mesópica (7 x 105 fótons/μm2/s). Durante o período de aclimatação, o rato explorou o espaço e encontrou a cúpula opaca como um refúgio. Quando o mouse se afastou do refúgio, a captura de vídeo começou, seguida pela iniciação do estímulo visual. Em resposta ao estímulo iminente, a maioria dos camundongos correu para a cúpula (resposta de vo...

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Using Looming Visual Stimuli to Evaluate Mouse Vision

Para examinar a visão do mouse, realizamos um teste de iminente. Camundongos foram colocados em uma grande arena quadrada com um monitor em seu teto. O estímulo visual iminente evocou consistentemente as reações de congelamento ou de voo nos camundongos.

Usando estímulos visuais de Looming para avaliar a visão do mouse

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

Nosso protocolo é um teste de visão para ratos. É robusto e fácil de replicar. Embora muitos testes de visão do mouse estejam disponíveis, o experimento iminente é um dos poucos métodos para testar o caminho de formação de imagens, que não é um caminho de reflexo visual.Embora muitos outros ensaios de comportamento visual exijam treinamento extensivo em cirurgia animal, a técnica iminente requer pouco treinamento experimental. Comece construindo um gabinete de tampa aberta retangular usando enquadramento de alumínio e painéis de PVC para abrigar o mouse durante a apresentação de estímulos visuais iminentes. Coloque uma folha de papel para cobrir todo o piso do gabinete para garantir uma limpeza fácil entre os ensaios.Em seguida, adicione um abrigo opaco em um canto do recinto com uma entrada voltada para o centro da arena para fácil entrada e saída. Fixar uma câmera com uma lente grande angular em um suporte montado na mesa adjacente ao gabinete para capturar o comportamento do mouse. Em seguida, configure um monitor de computador em cima do gabinete.Prepare um padrão iminente usando software experimental para codificar para um círculo negro em expansão. Defina o estímulo para começar no ângulo visual de dois graus e expandir para 50 graus ao longo de 250 milissegundos e definir o código para repetir o estímulo 10 vezes com um intervalo de um segundo. Comece selecionando um mouse para o experimento, bem como três ratos cegos para garantir que a resposta ao estímulo iminente fosse realmente um comportamento visualmente guiado.Coloque o rato saudável no gabinete e deixe-o explorar livremente seus arredores por sete a 15 minutos antes do início do estímulo. 10 segundos antes da estimulação, inicie a captura de vídeo na câmera. Uma vez que o rato está longe do abrigo e movendo-se livremente na arena aberta, comece os estímulos visuais iminentes.Finalmente, transfira o rato de volta para sua gaiola original. Limpe o gabinete para o próximo rato pulverizando as paredes e refugiando com 70% de etanol e limpando-o e substitua o forro de papel, se sujo. Reposicione o refúgio para o mesmo local inicial se movido durante a transferência de animais e limpeza do recinto.No computador, salve o clipe de vídeo para cada mouse em formato AVI sem compactação de arquivos, a fim de garantir nenhuma perda de dados durante a transferência para o software de análise. Em seguida, use o software de análise para rastrear o movimento do animal ao redor da arena antes, durante e depois da apresentação de estímulo. Calcule a velocidade e a distância do rato do refúgio.Se a imagem da arena estiver distorcida devido ao ângulo de vídeo, corrija a coordenação x e y antes do cálculo. Finalmente, compare os parâmetros antes e depois do início do estímulo iminente para determinar como o mouse respondeu aos estímulos. Seja congelando, fugindo ou não demonstrando nenhuma mudança de comportamento.Clipes de vídeo capturados foram analisados usando um software de análise comercial com uma função de rastreamento manual. Usando o recurso de rastreamento, a posição do mouse foi identificada em cada quadro do vídeo antes, durante e depois dos estímulos iminentes. Quando ocorreu o voo, a velocidade aumentou abruptamente e a distância para o abrigo reduziu em conformidade.Em contraste, a velocidade era de quase zero milímetros por segundo quando os ratos congelaram. A velocidade foi reduzida em comparação com o controle antes de se aproximar e a distância para a cúpula não mudou durante este período. É importante lembrar de obter uma linha de base de movimento antes do início do estímulo ou uma reação quantitativa ao estímulo não pode ser determinada.É importante realizar vários testes para avaliação precisa da visão. O reflexo da luz da pupila é um método comumente usado, que garante que o rato tenha olhos saudáveis. O mecanismo de resposta iminente não é totalmente compreendido.Essa técnica pode oferecer oportunidades para explorar mecanismos de reconhecimento de objetos em movimento e respostas de medo para neurocientistas.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Usando movimentos oculares para avaliar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto

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

Comportamento

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

Estímulos irrelevantes e Controle Ação: analisar a influência da Ignorado estímulos através do distrator-Resposta Encadernação Paradigm

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

Métodos de Ensaio Visual Atenção online

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

Gravação mouse ultra-som vocalizações para avaliar Comunicação Social

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

Um método de quantificação Visual Information Processing em Crianças Usando Eye Tracking

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

Implantação e Gravação do Wireless Eletrorretinograma e Visual Potencial Evocado em ratos conscientes

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

Usando uma escada rolante Split-cinto para avaliar a generalização de adaptação de locomoção humana

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

Usando o paradigma de mundo Visual para estudar a compreensão da frase em língua Mandarim de crianças com autismo

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

Sinais multimodais para a análise de respostas de dor a estímulos térmicos e elétricos

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

Integrando ensaios psicofísicos visuais dentro de um labirinto Y para isolar a função que os recursos visuais desempenham em decisões de navegação

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