この作品は退役軍人省のリハビリR&Dサービスキャリア開発賞(CDA-1、RX002111;CDA-2;RX002928)からRSA、AJFおよび国立衛生研究所(NIH-NICHD F31 HD097918からDACTおよびNIH-NIEHS T32 ES012870からDACT)およびNEIコアグラントP30EY006360に(

すべての手続きは、アトランタ退役軍人事務施設動物のケアと使用委員会によって承認され、実験動物のケアと使用のための国立衛生研究所ガイドに準拠しました(NIH出版物、第8 版、2011年更新)。
1. オプトモーター応答(OMR)
<ol><li>OMR装置の設定(材料表の装置とソフトウェアの詳細)
	<ol>
<li>げっ歯類に適したサイズのプラットフォーム(マウス、ラット、または大/障害のあるラット)を選択します(図1A)。</li>
		<li>OMRソフトウェアを開き、オプションの複数のタブとOMR/仮想ドラムの内部のライブビデオフィードを持つウィンドウに開く必要があります(図1B)。必要に応じてビデオカメラでズームインまたはズームアウトして、プラットフォームとその周囲を表示します。</li>
		<li>ライブイメージの左側にあるアイコンを確認します(図1C)。緑色のアスタリスクと緑の回転ストライプの両方がライブフィードから消えるように、アスタリスクアイコンと回転ストライプアイコンをクリックします。</li>
		<li>コンパス アイコンをクリックして、緑色の円と 2 本の垂直線が表示されるようにします。緑色の円を伸ばしてプラットフォーム上の黒い円と完全に一致するようにして、OMR が完全に整列するようにします。</li>
		<li>テスト中に円を見る必要がないので、 コンパスアイコン をクリックしてください。 緑色のアスタリスクアイコン と 緑の回転ストライプアイコンを クリックすると、これらのアイコンが再表示されます。緑色のストライプはドラムのストライプと同じ方向に回転し、研究者はストライプの方向を知ることができます。</li>
		<li>[ テスト ] タブをクリックします。[ テスト] の [ 心理物理学 ] タブをクリックします。[ しきい値] で、[ 周波数 ] を選択して空間周波数を測定します。 注: OMR ソフトウェアは、階段パラダイムを使用して、空間周波数 (SF) を自動的に計算します。コントラストは100%に維持されます。</li>
		<li>[ テスト] の [プリセット] タブ を クリックします。Mouse18 または Rat20 のデフォルト設定を選択します。</li>
		<li>[ テスト] の [ ブランキング ] タブをクリックします。マウスが右クリックされるたびにドラム内のコンピュータ画面のストライプ/ブランクを一時停止する [トラッキング 時に空白]ボックスをオンにします。</li>
		<li>[ 結果 ] タブをクリックすると、テストの結果が表示されます。</li>
	</ol></li>
	<li>空間周波数の評価
	<ol>
<li>12°/sの速度でチャンバを周回する垂直正音波格子を示す4台のコンピュータモニタからなるバーチャルリアリティチャンバーの中央にある円形プラットフォーム上にげっ歯類を置きます(図1D)。</li>
		<li>チャンバーの上部に配置されたビデオカメラは、げっ歯類の動作をコンピュータモニターに生き生きと映し出していることに注意してください。</li>
		<li>格子が時計回りまたは反時計回りに移動する場合、げっ歯類の頭による反射的な動作の有無を探します。図示されたバーがプログラムに表示されていることを確認します。<ol>
<li>げっ歯類の頭がグレーティングと同じ方向に動くのを見てください。頭の動きの不安定なバーストではなく、スムーズな追求が起こるまで待って、追跡としてカウントします。</li>
			<li>[ はい ] または [ いいえ ] をクリックします。SF は 0.042 cyc/deg から始まり、各 yes と no を調整して、より簡単または難しくなるようにします(図 1E)。誤って [はい] と [いいえ] をクリックしたためにテストをリセットする必要がある場合は、[ リセット ] をクリックします。</li>
		</ol>
</li>
		<li>げっ歯類がテストされると、げっ歯類の頭の上にアスタリスクを置くようにしてください。 注: これは 2 つの効果があります: 1) 正しい空間周波数を維持します。たとえば、アスタリスクが肩の間に配置されている場合、空間周波数が低くなり、バーが見やすくなり、スコアが誤って高くなります。2)わずかな頭の動きを持つげっ歯類の場合、アスタリスクは、頭が実際に動いているかどうかを測定することが容易になります。</li>
		<li>げっ歯類の空間周波数に達したときにシステムが「完了」と言うのを見てください。 [はい ] ボタンと [いいえ ] ボタンはクリックできなくなります。</li>
		<li>[ 結果 ] タブをクリックすると、左目、右目、および結合された目の空間周波数が表示されます。 注:ソフトウェアは、結果が反転する、すなわち、右目が左目として報告され、左目が右目として報告されるように設定されている場合があります。これは、緑内障モデルで1つの目しか病変していなかったげっ歯類を評価する際に発見された。</li>
	</ol></li>
	<li>コントラスト感度の評価 注: コントラスト感度テストは、空間周波数測定ステップの直後または同じ日または別の日に、空間周波数テストの後にげっ歯類が疲労しているように見える場合に実行できます(コントラスト感度のみをテストする場合は、手順1~2.2に従います)。<ol>
<li>[ テスト ] タブをクリックし、[ 精神物理学 ] タブをクリックします。[ しきい値] で [ コントラスト (単一)] を選択して、コントラスト感度を測定します。</li>
		<li>また、階段パラダイムを使用して、コントラスト感度(CS)曲線のピーク時にSF定数でグレーティングを開始します。これを行うには、[ 刺激 ]タブをクリックし、[ グレーティング ]タブをクリックします。[ 空間周波数 ] ボックスで、ラットの 場合は 0.064 、マウスの場合 は 0.103 と入力します。</li>
		<li>100%からコントラストを開始し、空間周波数テストで見たのと同じ反射的な頭部の動きを探します。試験が進むにつれてコントラストは、げっ歯類が刺激に反応して反射的な頭部の動きを持たなくなるまで減少することに注意してください(図1E)。</li>
		<li>システムが「完了」と表示され、[ はい ]ボタンと [いいえ ]ボタンは、げっ歯類が視覚刺激に応答しなくなり、コントラスト感度のしきい値に達するとクリックできなくなるのを監視します。[ 結果 ]タブをクリックすると、左目、右目、および結合された目のコントラスト感度が表示されます。</li>
	</ol></li>
	<li>テスト後の分析を実行する
	<ol>
<li>両眼が同様の欠損を有すると予想される糖尿病性網膜症の研究では、組み合わせたスコア(左右の目の平均)を分析に使用します。眼に差動損傷を起こすモデル(例えば、爆風損傷や緑内障)については、左右の目のデータを別々に保ちます。</li>
		<li>[空間周波数] では、分析に生のスコア ( [結果 ] タブのデータ) を使用し、これらのスコアをグループ別に平均化します (たとえば、糖尿病、制御など)。</li>
		<li>コントラスト感度の場合、生の値を使用して、以前の画面の輝度の測定とは対照的に、ミッシェルソンのコントラストによって報告されたコントラスト感度を計算します。</li>
	</ol></li>
</ol>2. Y迷路
<ol><li>
テスト用のげっ歯類を準備する
	<ol>
<li>テスト前に30分間、げっ歯類を部屋に適応させろ。 注:研究者はライトをつけたまま部屋に残ることができますが、この間は静かにしてください。</li>
		<li>動物にとって安全な消毒液でY迷路を洗浄し、ペーパータオルですべての消毒液を拭き取ります。迷路が乾燥していることを確認します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Y迷路を指揮する
	<ol>
<li>Y迷路の初期アームをB、他の2アームをAとCとラベル付けします(図2A)。Y迷路の中心近くの研究者(腕B)に最も近い腕にげっ歯類を1つ置きます。げっ歯類が配置されたら、タイマー( 材料のテーブルで迷路とタイマーの詳細)を開始します。<ol>
<li>各げっ歯類が8分間Y迷路を探索できるようにします。この時間の間に録音を取り、任意の観察をメモします。迷路を視界に入れながら迷路から数フィート離れたところに座り、騒音を出さないようにしてください。</li>
			<li>開始位置を A として記録し、げっ歯類が新しいアームに入るたびに、げっ歯類の新しい位置を記録します(図 2B)。げっ歯類の4つの手足すべてが腕の1つに入っているエントリとして定義します。</li>
			<li>げっ歯類が隠れて迷路の片腕に静止したままにするのを見てください。げっ歯類が60以上同じ場所に残っていて、探索的な行動を示していないように見える場合は、げっ歯類をY迷路の中心に向かって動かし、裁判を続けます。</li>
		</ol>
</li>
		<li>各げっ歯類の後、任意の便を除去し、消毒溶液で迷路をきれいにします。<ol>
<li>すべての消毒液がペーパータオルで拭き取られ、迷路が完全に乾燥していることを確認してから、迷路に次のげっ歯類を置きます。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
自発的な交代と探索的挙動を計算する
	<ol>
<li>探索的動作を 8 分の間に行われたエントリの合計数として計算します。</li>
		<li>自発的な交代によって測定された空間認知を計算する: 成功したオルターネーションの数/(エントリの合計数 - 2)<ol>
<li>げっ歯類が 3 つの異なる場所に順番に移動する際に、正常な交代を定義します (例: ABC、CAB、BCA など)。各正常な切り取りに注意してください(図 2B)。</li>
			<li>動きがACABCABABCABCとして記録された場合、自発的な交代(分母に11の動きがある)を計算する際に、2つの初期の開始位置を無視してください。正確な動きの数を数えます(正確な動き= 8)。パーセント精度を計算します: 8/(13 - 2) = 72.7%</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>. International Diabetes Federation Diabetes Atlas, 9th edn Available from: <a target="_blank" href="https://diabetesatlas.org/upload/resources/material/20200302_133351_IDFATLAfinal-web.pdf">https://diabetesatlas.org/upload/resources/material/20200302_133351_IDFATLAfinal-web.pdf</a> (2019)</li><li>Wang, W., Lo, A. C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diabetic+retinopathy:+pathophysiology+and+treatments.">Diabetic retinopathy: pathophysiology and treatments.</a> International Journal of Molecular Sciences. 19 (6), (2018).</li><li>Akpek, E. K., Smith, R. 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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=TrkB+signalling+pathway+mediates+the+protective+effects+of+exercise+in+the+diabetic+rat+retina.">TrkB signalling pathway mediates the protective effects of exercise in the diabetic rat retina.</a> European Journal of Neuroscience. 47 (10), 1254-1265 (2018).</li><li>Allen, R. 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=Retinal+deficits+precede+cognitive+and+motor+deficits+in+a+rat+model+of+type+II+diabetes.">Retinal deficits precede cognitive and motor deficits in a rat model of type II diabetes.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 60 (1), 123-133 (2019).</li><li>Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. 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著者らは開示するものは何もない。

OMRとY迷路は、時間の経過とともにげっ歯類の視覚機能および認知機能の欠損の非侵襲的評価を可能にする。このプロトコルでは、OMRとY迷路が糖尿病のげっ歯類モデルにおける視覚および認知的欠陥を追跡することが実証された。
プロトコルの重要なステップ
ザ OMR
OMRを実行して視覚機能を評価する際に考慮すべき?...

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Kaavya Gudapati*1,2, Anayesha Singh*1,3, Danielle Clarkson-Townsend1,4, Andrew J. Feola1,2, Rachael S. Allen1,2 
1Center for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, Atlanta VA Medical Center, 
2Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology, 
3Department of Neuroscience, Emory University, 
4Gangarosa Department of Environmental Health, Emory University 
* These authors contributed equally
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Kaavya Gudapati*1,2, Anayesha Singh*1,3, Danielle Clarkson-Townsend1,4, Stephen Q. Phillips1, Amber Douglass1, Andrew J. Feola1,2, Rachael S. Allen1,2 
1Center for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, Atlanta VA Medical Center, 
2Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology, 
3Department of Neuroscience, Emory University, 
4Gangarosa Department of Environmental Health, Emory University 
* These authors contributed equally

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/t/61806">Behavioral Assessment of Visual Function via Optomotor Response and Cognitive Function via Y-Maze in Diabetic Rats</a>. The author list was updated.

Erratum: Behavioral Assessment of Visual Function via Optomotor Response and Cognitive Function via Y-Maze in Diabetic Rats

4億6,300万人以上の人々が糖尿病と一緒に暮らしており、世界で最大の病気の流行の1つとなっています。糖尿病に起因する重篤な合併症の1つは、アメリカの成人の失明の主な原因である糖尿病性網膜症(DR)である2。今後30年間で、DRのリスクを持つ人口の割合は2倍になると予測されるため、DRの開発を予防し軽減するために、初期段階でDRを診断する新しい方法を見つけることが重要です3。DRは従来、血管疾患4,5,6であると考えられている。しかし、血管病理に先行する神経機能障害とアポトーシスの証拠が現在、DRは神経および血管成分4,5,6,7,8,9を有すると定義されている。DRを診断する1つの方法は、他の神経組織10よりも糖尿病による酸化ストレスや代謝株に対してより脆弱である可能性のある組織であるレティナの神経異常を調べることである。
認知機能と運動機能の低下は、糖尿病でも起こり、しばしば、疾患の変化と相関する。II型糖尿病の高齢者は、ベースライン認知能力の低下を描写し、対照参加者11よりも悪化した認知機能低下を示す。さらに、レティナは中枢神経系の延長として確立されており、病理はretina12に現れる可能性がある。臨床的には、アルツハイマー病および他の疾患の文脈で、レティナと脳の関係は研究されているが、一般的に糖尿病12、13、14、15、16で探索されていない。糖尿病の進行時の脳とレチナの変化は、STZラット(毒素、ストレプトゾトシンまたはSTZが膵臓ベータ細胞に損傷を与えるために使用されるI型糖尿病のモデル)や後頭柿ラット(動物が3週齢頃に高血圧を発症するII型糖尿病のポリジェニックモデル)を含む動物モデルを使用して探索することができる。このプロトコルでは、糖尿病性げっ歯類における認知的および視覚的変化を評価するためのY迷路および眼運動応答についての説明がそれぞれ提供される。光運動応答(OMR)は、各眼17の視覚閾値を測定するために特徴的な反射的なヘッド追跡の動きを監視することによって、空間周波数(視力に似ている)とコントラスト感度を評価します。空間周波数とは、バーの太さまたは細かさを指し、コントラスト感度とは、バーと背景のコントラストの程度を指します(図1E)。一方、Y迷路は、迷路の腕を通して自発的な交代とエントリを通して観察される短期的な空間記憶と探索的機能をテストします。
両方のテストは、目を覚まし、麻酔をしない動物で行われ、動物の生来の応答を利用する利点があり、訓練を必要としないことを意味する。どちらも比較的敏感であり、げっ歯類の糖尿病の進行の早い段階で赤字を検出するために使用することができ、信頼性があり、他の視覚、女性、または行動検査と相関する結果を生み出すという。さらに、OMRとY迷路を電気レチノグラムや光学コヘレンス断層撮影スキャンなどのテストと組み合わせて使用すると、疾患モデルにおいて、レチナル、構造、認知の変化が互いに相対的に発達する時期に関する情報を提供することができます。これらの調査は、糖尿病によって起こる神経退性を同定するのに役立つ可能性がある。最終的には、これは進行の初期段階でDRを効果的に識別する新しい診断方法につながる可能性があります。
このプロトコルの開発に使用されるOMRとY迷路システムは 、材料表に記載されています。OMRに関するこれまでの研究は、プルスキーら18、およびY迷路、モーリスら19によって、このプロトコルを開発するための出発点として使用された。

<table><tbody><tr><td>OptoMotry HD</td><td>CerebralMechanics Inc.</td><td></td><td>OMR apparatus &amp;amp; software</td></tr><tr><td>Timer</td><td>Thomas Scientific</td><td>810029AR</td><td></td></tr><tr><td>Y-Maze apparatus</td><td>San Diego Instruments</td><td>7001-043</td><td>Available specifically for rats</td></tr></tbody></table>

behavioral assessment of visual function via optomotor response and cognitive function via y-maze in diabetic rats

視運動応答とY迷路は、それぞれ視覚機能と認知機能を評価するのに有用な行動検査である。検眼応答は、糖尿病性網膜症を含む多くの網膜疾患モデルにおける空間周波数(SF)およびコントラスト感受性(CS)閾値の経時変化を追跡するための貴重なツールです。同様に、Y迷路は、中枢神経系に影響を与える多くの疾患モデルにおける空間認知(自発的な交代によって測定される)および探索的行動(多数のエントリによって測定される)を監視するために使用することができる。光運動応答とY迷路の利点は、感度、テストの速度、自然応答の使用(トレーニングは必要ありません)、および目覚め(非麻酔)動物に実行される能力を含みます。ここでは、オプト運動応答とY迷路の両方についてプロトコルが記載されており、その使用例はI型およびII型糖尿病のモデルに示されている。方法には、げっ歯類や機器の調製、検眼応答とY迷路の性能、および試験後のデータ分析が含まれる。

空間周波数とコントラスト感度のしきい値をげっ歯類から取得できる場合、OMR は成功と見なされます。ここでは、空間周波数を評価するためのOMRの使用は、若い(3-6ヶ月)と高齢者(9-12ヶ月)の両方のナイーブコントロールブラウンノルウェーとロングエバンスラットで示されています。ブラウンノルウェーラットは、典型的には、ロングエバンスラットよりも高いベースライン空間周波数を示?...

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Behavioral Assessment of Visual Function via Optomotor Response and Cognitive Function via Y-Maze in Diabetic Rats

糖尿病の結果としての目と脳の両方の神経変性は、げっ歯類に対して行われる行動検査を通じて観察することができる。Y迷路、空間認知の尺度、および視機能の尺度である光運動応答は、両方とも潜在的な診断と治療に関する洞察を提供する。

糖尿病ラットにおけるY-迷路を介した視運動応答と認知機能の行動評価

The optomotor response and the Y-maze are behavioral tests useful for assessing visual and cognitive function, respectively. The optomotor response is a ...

behavioral-assessment-visual-function-via-optomotor-response

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

5.5K ビュー.  Atlanta VA Medical Center. 糖尿病の結果としての目と脳の両方の神経変性は、げっ歯類に対して行われる行動検査を通じて観察することができる。Y迷路、空間認知の尺度、および視機能の尺度である光運動応答は、両方とも潜在的な診断と治療に関する洞察を提供する。

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A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model of ocular hypertension to mimic human high-tension glaucoma. Here laser illumination is applied to the corneal limbus to photocoagulate the aqueous outflow, inducing angle closure. The changes of IOP are monitored using a rebound tonometer before and after the laser treatment. An optomotor behavioral test is used to measure corresponding changes in visual capacity. The representative result from one mouse which developed sustained IOP elevation after laser illumination is shown. A decreased visual acuity and contrast sensitivity is observed in this ocular hypertensive mouse. Together, our study introduces a valuable model system to investigate neuronal degeneration and the underlying molecular mechanisms in glaucomatous mice.

Chronic ocular hypertension is induced using laser photocoagulation of the trabecular meshwork in mouse eyes. The intraocular pressure (IOP) is elevated for several months after laser treatment. The decrease of visual acuity and contrast sensitivity of experimental animals are monitored using the optomotor test.

ビジュアル欠陥を特徴づけるために慢性高眼圧症のレーザー誘起マウスモデル

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model ...

医学

An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

Nerve conduction block with a high intensity-focused ultrasound (HIFU) transducer has been performed in normal and diabetic animal models recently. HIFU can reversibly block the conduction of peripheral nerves without damaging the nerves while using an appropriate ultrasonic parameter. Temporary and partial block of the action potentials of nerves shows that HIFU has the potential to be a useful clinical treatment for pain relief. This work demonstrates the procedures for suppressing the action potentials of neuropathic nerves in diabetic rats in vivo using an HIFU transducer. The first step is to generate adult male diabetic neuropathic rats by streptozotocin (STZ) injection. The second step is to evaluate the peripheral diabetic neuropathy in STZ-induced diabetic rats by an electronic von Frey probe and a hot plate. The final step is to record in vivo extracellular action potentials of the nerve exposed to HIFU sonication. The method showed here may benefit the study of ultrasound analgesic applications.

This work presents the methodology of applying high intensity-focused ultrasound to block the action potentials of diabetic neuropathic nerves.

糖尿病モデルラットにおける神経伝導の超音波ツール ブロックします。

Nerve conduction block with a high intensity-focused ultrasound (HIFU) transducer has been performed in normal and diabetic animal models recently. HIFU ...

生物工学

In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable tool to evaluate and characterize changes in a variety of retinal and ocular disease and injury models. In light induced retinal degeneration models, SD-OCT can be used to track thinning of the photoreceptor layer over time. In glaucoma models, SD-OCT can be used to monitor decreased retinal nerve fiber layer and total retinal thickness and to observe optic nerve cupping after inducing ocular hypertension. In diabetic rodents, SD-OCT has helped researchers observe decreased total retinal thickness as well as decreased thickness of specific retinal layers, particularly the retinal nerve fiber layer with disease progression. In mouse models of myopia, SD-OCT can be used to evaluate axial parameters, such as axial length changes. Advantages of SD-OCT include in vivo imaging of ocular structures, the ability to quantitatively track changes in ocular dimensions over time, and its rapid scanning speed and high resolution. Here, we detail the methods of SD-OCT and show examples of its use in our laboratory in models of retinal degeneration, glaucoma, diabetic retinopathy, and myopia. Methods include anesthesia, SD-OCT imaging, and processing of the images for thickness measurements.

Here, we describe the use of spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) to visualize retinal and ocular structures in vivo in models of retinal degeneration, glaucoma, diabetic retinopathy, and myopia.

光コヒーレンストモグラフィーを用いたげっ歯類モデルにおける眼疾患のin vivo構造評価

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable ...

Using Retinal Imaging to Study Dementia

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central nervous system (CNS) and shares prominent similarities with the brain in terms of embryological origin, anatomical features and physiological properties.&#160; The vascular and neuronal structure in the retina can now be visualized easily and non-invasively using retinal imaging techniques, including fundus photography and optical coherence tomography (OCT), and quantified semi-automatically using computer-assisted analysis programs. Studying the associations between vascular and neuronal changes in the retina and dementia could improve our understanding of dementia and, potentially, aid in diagnosis and risk assessment.&#160; This protocol aims to describe a method of quantifying and analyzing retinal vasculature and neuronal structure, which are potentially associated with dementia. This protocol also provides examples of retinal changes in subjects with dementia, and discusses technical issues and current limitations of retinal imaging.

The retina shares prominent similarities with the brain and thus represents a unique window to study vasculature and neuronal structure in the brain non-invasively. This protocol describes a method to study dementia using retinal imaging techniques. This method can potentially aid in diagnosis and risk assessment of dementia.

眼底イメージングを使用して認知症を研究するには

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central ...

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

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

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

マウスおよびラットの視覚系の構造と機能読み出しとして光干渉断層計と動視反応を使用してください。

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

神経科学

Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish

Zebrafish (Danio rerio) are an excellent model to investigate the effects of chronic hyperglycemia, a hallmark of Type II Diabetes Mellitus (T2DM). This alternate immersion protocol is a noninvasive, step-wise method of inducing hyperglycemia for up to eight weeks. Adult zebrafish are alternately exposed to sugar (glucose) and water for 24 hours each. The zebrafish begin treatment in a 1% glucose solution for 2 weeks, then a 2% solution for 2 weeks, and finally a 3% solution for the remaining 4 weeks. Compared to water-treated (stress) and mannitol-treated (osmotic) controls, glucose-treated zebrafish have significantly higher blood sugar levels. The glucose-treated zebrafish show blood sugar levels of 3-times that of controls, suggesting that after both four and eight weeks hyperglycemia can be achieved. Sustained hyperglycemia was associated with increased Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) and increased nuclear factor Kappa B (NF-kB)&#160;levels in retina and decreased physiological responses, as well as cognitive deficits suggesting this protocol can be used to model disease complications.

This protocol noninvasively induces hyperglycemia in zebrafish for up to 8 weeks. Using this protocol, an in-depth study of the adverse effects of hyperglycemia can be made.

ゼブラフィッシュで長期高血糖を生み出すグルコースの交互浸漬

Zebrafish (Danio rerio) are an excellent model to investigate the effects of chronic hyperglycemia, a hallmark of Type II Diabetes Mellitus (T2DM). This ...

A New Optokinetic Testing Method to Measure Rat Vision

Optokinetic nystagmus (OKN) is a reflexive eye movement initiated by the motion of visual stimuli in the field of vision. The head-tracking movement associated with OKN is commonly used as a measure of visual function in rodents. To record OKN responses in normal and experimental rats, a simple and inexpensive apparatus has been developed. This setup uses two tablet screens to display the OKN visual stimulus consisting of high contrast black and white stripes generated using the OKN Stripes Visualization Web Application, a freely available software. The rat is placed inside a clear Plexiglass holder that limits&#160;movement so that the&#160;rat&#39;s head continuously faces the OKN display screen. The position of the rat holder can be changed to adjust the distance between the rat and the display screen. A micro-camera positioned above the rat holder is used to record the rat&#39;s visual activities. These recordings can be used for quantitative assessments. Based on the presence or absence of clear head-tracking, the OKN responses at different spatial frequencies can be determined. The collected data demonstrates a novel technique for reliable measurement of visual acuity in normal and retinal degenerate rats.

The Optokinetic Nystagmus (OKN) behavioral testing method is used for the assessment of visual acuity in rodents. Here a simple method is demonstrated that can be easily set up in research laboratories for a reliable assessment of visual function in both normal and experimental rats.

Optokinetic nystagmus (OKN) is a reflexive eye movement initiated by the motion of visual stimuli in the field of vision. The head-tracking movement ...

Retinal Pathophysiological Evaluation in a Rat Model

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal detachment, breakdown of the blood-retinal barrier (BRB), and retinal angiogenesis. An in vivo rat model is a valuable experimental tool to examine the changes in the structure and function of the retina. We propose three different experimental techniques in the rat model to identify morphological changes of retinal cells, retinal vasculature, and compromised BRB. Retinal histology is used to study the morphology of various retinal cells. Also, quantitative measurement is performed by retinal cell count and thickness measurement of different retinal layers. A BRB breakdown assay is used to determine the leakage of extraocular proteins from the plasma to vitreous tissue due to the breakdown of BRB. Fluorescence angiography is used to study angiogenesis and leakage of blood vessels by visualizing retinal vasculature using FITC-dextran dye.

Diabetic retinopathy is one of the leading causes of blindness. Histology, blood-retinal barrier breakdown assay, and fluorescence angiography are valuable techniques to understand the pathophysiology of the retina, which could further enhance the efficient drug screening against diabetic retinopathy.

ラットモデルにおける網膜病態生理学的評価

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal ...

糖尿病性網膜症の病因研究のための新しい網膜保護アッセイ

An Assay to Detect Protection of the Retinal Vasculature from Diabetes-Related Death in Mice

Diabetic retinopathy (DR) is a complex and progressive ocular disease characterized by two distinct phases in its pathogenesis. The first phase involves the loss of protection from diabetes-induced damage to the retina, while the second phase centers on the accumulation of this damage. Traditional assays primarily focus on evaluating capillary degeneration, which is indicative of the severity of damage, essentially addressing the second phase of DR. However, they only indirectly provide insights into whether the protective mechanisms of the retinal vasculature have been compromised. To address this limitation, a novel approach was developed to directly assess the retina's protective mechanisms - specifically, its resilience against diabetes-induced insults like oxidative stress and cytokines. This protection assay, although initially designed for diabetic retinopathy, holds the potential for broader applications in both physiological and pathological contexts. In summary, understanding the pathogenesis of diabetic retinopathy involves recognizing the dual phases of protection loss and damage accumulation, with this innovative protection assay offering a valuable tool for research and potentially extending to other medical conditions.

著者スポットライト:網膜血管の回復力と疾患の進行を理解する

A protection assay was developed to monitor the retinal vasculature's resilience to death from diabetes/diabetic retinopathy-related insults such as oxidative stress and cytokines.

マウスの糖尿病関連死からの網膜血管系の保護を検出するためのアッセイ

Diabetic retinopathy (DR) is a complex and progressive ocular disease characterized by two distinct phases in its pathogenesis. The first phase involves ...

糖尿病ラットにおけるY-迷路を介した視運動応答と認知機能の行動評価

要約

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この動画の章

ビジュアル欠陥を特徴づけるために慢性高眼圧症のレーザー誘起マウスモデル

糖尿病モデルラットにおける神経伝導の超音波ツールブロックします。

光コヒーレンストモグラフィーを用いたげっ歯類モデルにおける眼疾患のin vivo構造評価

眼底イメージングを使用して認知症を研究するには

マウスおよびラットの視覚系の構造と機能読み出しとして光干渉断層計と動視反応を使用してください。

ゼブラフィッシュで長期高血糖を生み出すグルコースの交互浸漬

A New Optokinetic Testing Method to Measure Rat Vision

ラットモデルにおける網膜病態生理学的評価

マウスの糖尿病関連死からの網膜血管系の保護を検出するためのアッセイ

マウスの糖尿病関連死からの網膜血管系の保護を検出するためのアッセイ

糖尿病ラットにおけるY-迷路を介した視運動応答と認知機能の行動評価

要約

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ビジュアル欠陥を特徴づけるために慢性高眼圧症のレーザー誘起マウスモデル

糖尿病モデルラットにおける神経伝導の超音波ツール ブロックします。

光コヒーレンストモグラフィーを用いたげっ歯類モデルにおける眼疾患のin vivo構造評価

眼底イメージングを使用して認知症を研究するには

マウスおよびラットの視覚系の構造と機能読み出しとして光干渉断層計と動視反応を使用してください。

ゼブラフィッシュで長期高血糖を生み出すグルコースの交互浸漬

A New Optokinetic Testing Method to Measure Rat Vision

ラットモデルにおける網膜病態生理学的評価

マウスの糖尿病関連死からの網膜血管系の保護を検出するためのアッセイ

マウスの糖尿病関連死からの網膜血管系の保護を検出するためのアッセイ

糖尿病モデルラットにおける神経伝導の超音波ツールブロックします。