VisioTracker, инновационный автоматизированный подход к анализу Глазодвигательный

1. Разведение рыбы Эмбрионы были сохранены и вырос в стандартных условиях (марка 2002) и поставленный по развитию дней после оплодотворения (DPF). Взрослые и личинок на 5 DPF были использованы для измерений. 2. Экспериментальная процедура Подготовка инструмента Личинки: личинки рыб были встроены в 3% подогретого (28 ° C), метилцеллюлоза, чтобы предотвратить движения тела. Эмбрионы были размещены спинной стороне в VisioTracker, с видом на проектирование экрана. Взрослые рыбы: Рыба была кратко наркозом в дозе 300 мг / л MS-222, вставляется в устройство иммобилизации и помещен в VisioTracker. Перед началом измерений были начаты, они остались для восстановления в течение 1-2 мин. Поколение стимул моделей Стимул шаблоны, состоящие из вертикальных черно-белых синусоидальной решетки вращаются вокруг рыбы были созданыс помощью собственного программного пакета. Они могут быть модулированной через пакет программного обеспечения в соответствии с формой волны, контрастность, интенсивность, угловой скорости и пространственных частот. Модели были проецируется на экран с помощью цифрового проектора свет, содержащиеся в VisioTracker. Примерное расстояние между глазами рыбы, и на экране составила 4,5 см, а размер проецируемого изображения на экране была 360 градусов по горизонтали и 55 град по вертикали. Для личинок рыб, направление стимуляции был изменен с частотой 0,33 Гц для уменьшения саккады частоты. Взрослые рыбы были стимулированы однонаправленно, и только глаза стимулируется в височно-на-носовой направление считалось, поскольку носовые к временным глазу скоростью в целом значительно ниже и менее постоянным (см. Мюллер и Neuhauß, 2010). Запись движений глаз Светлое поле изображением головы рыбы подают в инфракрасной видеокамерой. Инфракрасная подсветка рыбы была осуществлена ​​FROM ниже. Камера записанных изображений со скоростью 5 кадров / сек (личинки) или 12,5 кадров / сек (для взрослых), соответственно. Изображения обрабатываются автоматически, исправленное и сглаженные формы для глаз. Глаз ориентацию по отношению к горизонтальной оси, затем определяется автоматически и глаз скорость рассчитывается по собственной пакет программного обеспечения. Малые движения рыбы автоматически корректируется на программное обеспечение. Все записи и анализа была достигнута в режиме реального времени. 3. После обработки экспериментальных данных Сырые измерения скоростей глаза были отфильтрованы для саккад, чтобы извлечь медленно фазовой скорости. Саккады-фильтром кривым глазом скорости были сглажены скользящей средней с раздвижным окном 7 кадров. Глаз скорость была усредненная кадров с одинаковыми условиями стимул. Для личинок рыб, глаза скорость была усредненная оба глаза. 4. Представитель результаты: <p cдевушка = "jove_content"> Для того, чтобы оценить возможности VisioTracker для личинок и взрослых рыб, эксперименты проводились с личинки данио на 5 DPF, и взрослых рыбок данио. Для данио рерио личиночной, бампер мутант был выбран. В этом мутант, эпителиальных клеток hyperproliferate, что приводит к уменьшению размеров объектива и внематочная расположение объектива. Эти морфологические изменения отражаются значительное снижение контрастной чувствительности и остроты зрения (Schonthaler и соавт., 2010). На рисунке 1 показано различие в контрастной чувствительности бампер мутантов по сравнению с диким типом братьев и сестер. Бампером мутантов больше не смогут приспособиться глаз скорость по мере уменьшения стимула контраст. По аналогии, когда стимул пространственных частот увеличивается, то есть ширина полосы стимула снижается, бампер мутантов также демонстрируют снижение остроты зрения (рис. 2) Зависимость взрослых данио рерио видеотехникал производительностью от условий окружающей среды была исследована путем воздействия на рыбу в той или иной концентрации алкоголя в их бак для воды в течение 30 минут, а затем измерения оптокинетических ответа при различных условиях стимула. Взрослые данио рерио показывают заметное снижение контрастной чувствительности, когда поддерживается в увеличении концентрации алкоголя (рис. 3). Аналогичное дозозависимое снижение общей скорости глаз в широком диапазоне пространственных частот можно наблюдать, когда рыба обрабатывались с увеличением концентрации алкоголя (рис. 4). Лечение алкоголизма Кроме того, в зависимости от дозы снижает глазодвигательных производительность при более сложных задач на примере увеличения скорости стимула (рис. 5). Рисунок 1. Данио рерио личиночной скорость глаз зависит от стимула контраст. 10 бампера мутантов и 10 дикого типа братья и сестры были проанализированы на 5 DPF при изменяющихся с timulus условиях полосой контраст. График показывает среднюю скорость глаза ± 1 SEM. Рисунок 2. Данио рерио личиночной скорость глаз зависит от пространственной частоты. 10 бампера мутантов и 10 дикого типа братья и сестры были подвергнуты различной шириной полосы стимулов в 5 денье и анализировали, как описано. График показывает среднюю скорость глаза ± 1 SEM. Рисунок 3. Взрослых данио рерио шоу концентрации алкоголя-зависимое снижение контрастной чувствительности. Взрослые данио рерио были сохранены в той или иной концентрации алкоголя, как указано в течение 30 минут и проанализированы при различных стимулов условиях полосой контраст. График показывает среднюю временную к носовой глаза скорости ± 1 SEM из 9 рыбы в группе (за исключением контрольной группы: N = 11). E 4 "SRC =" / files/ftp_upload/3556/3556fig4.jpg "/> Рисунок 4. Взрослых данио рерио шоу алкоголя зависимости от концентрации снижение общего движения глаз в широком диапазоне стимула ширина полосы. Взрослые данио рерио были сохранены в той или иной концентрации алкоголя, как указано в течение 30 минут и проанализированы при различных стимулов условиях полосой шириной. График показывает среднюю временную к носовой глаза скорости ± 1 SEM из 9 рыбы в группе (за исключением контрольной группы: N = 11). Рисунок 5. Взрослых данио рерио шоу алкоголя зависимости от концентрации снижение общего движения глаз в широком диапазоне стимула скорости. Взрослые данио рерио были сохранены в той или иной концентрации алкоголя, как указано в течение 30 минут и проанализированы при различных условиях стимул скорости. График показывает среднюю временную к носовой глаза скорости ± 1 SEM из 9 рыбы в группе (за исключением контрольной группы:n = 11).